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Pesquisadores do ETH Zurich mostraram pela primeira vez que a liberação seletiva do neurotransmissor noradrenalina reconfigura a comunicação entre redes de larga escala no cérebro. Suas descobertas fornecem insights sobre os processos neurais rápidos que ocorrem no cérebro durante situações estressantes.
Source ETH: Em momentos de estresse agudo – por exemplo, uma situação de risco de vida no trânsito – nosso cérebro tem apenas uma fração de segundo para reagir. Concentra a atenção nas pistas ambientais mais importantes para tomar decisões de vida ou morte em frações de segundo. Para conseguir isso, uma comunicação eficiente precisa ser rapidamente estabelecida entre várias áreas do cérebro, formando as chamadas redes funcionais.
Como o cérebro orienta esses processos rápidos ainda não está claro. Testes em humanos sugeriram um papel importante para o neurotransmissor noradrenalina (também chamado norepinefrina), que o cérebro libera em grandes quantidades durante situações estressantes. Entretanto, não é possível examinar diretamente essa teoria nas pessoas, porque a liberação de noradrenalina não pode ser seletivamente manipulada.
Duas equipes de pesquisa da ETH Zurich, chefiadas por Johannes Bohacek e Nicole Wenderoth, uniram forças para resolver esse problema difícil. Testes em animais permitiram aos pesquisadores provar pela primeira vez que uma liberação de noradrenalina era suficiente para conectar várias regiões do cérebro muito rapidamente. Nesses testes, os cientistas aplicaram os mais recentes truques genéticos para estimular um pequeno centro no cérebro do rato: o locus coeruleus, que fornece o cérebro inteiro com noradrenalina.
Os pesquisadores da ETH realizaram imagens de ressonância magnética em tempo real (MRI) dos cérebros dos animais anestesiados, desencadeando a liberação de noradrenalina do locus coeruleus.
Resultados surpreendentes
Os cientistas ficaram surpresos com os resultados: a liberação seletiva de noradrenalina recolocou os padrões de conectividade entre as diferentes regiões do cérebro de uma forma extremamente similar às mudanças observadas em humanos expostos ao estresse agudo. Redes que processam estímulos sensoriais, como o centro visual e auditivo do cérebro, exibiram o aumento mais forte da atividade. Um aumento similar na atividade foi observado na rede da amígdala, que está associada a estados de ansiedade.
Valerio Zerbi, primeiro autor do estudo publicado e um especialista em técnicas de ressonância magnética em camundongos, ficou surpreso: “Eu não podia acreditar que estávamos vendo efeitos tão fortes.” Além disso, os pesquisadores foram capazes de demonstrar que as áreas do cérebro com uma resposta particularmente forte à liberação semelhante à do estresse da noradrenalina também tem um alto número de receptores específicos para detectá-la.
“No geral, nossos resultados mostram que as modernas técnicas de imagem em modelos animais podem revelar correlações que nos permitem entender as funções fundamentais do cérebro em seres humanos”, diz Bohacek. Os pesquisadores esperam usar análises semelhantes em humanos para diagnosticar a hiperatividade patológica do sistema noradrenalina, que está associada a transtornos de ansiedade e pânico.
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