Neurônios do metrônomo: um novo tipo de célula nervosa?

Novas investigações científicas descobriram um tipo de neurônio que funcionaria como uma espécie de relógio ou metrônomo, mantendo o cérebro sincronizado.

Essas células cerebrais, batizadas com o nome de neurônios metrônomo, poderia desempenhar um papel fundamental na coordenação da atividade neural.

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Ondas gama: os maestros da orquestra?

Nosso cérebro é como uma grande sala de concertos. Para dirigir e gerenciar numerosos e complexos processos cognitivos, é necessário que vários grupos de neurônios sejam ativados e, como os diferentes membros de uma orquestra musical trabalham em harmonia para produzir uma sinfonia de processos que nos permitem perceber e interagir com nossos em volta.

Mas, assim como as orquestras, o cérebro pode precisar de um maestro para manter todas as suas partes ativas e sincronizadas. Nesse sentido, há vários neurocientistas que sustentam que ritmos gama, ondas células cerebrais que flutuam a uma frequência de aproximadamente 40 ciclos por segundo, poderiam desempenhar Esta função.

Se crê que essas oscilações das ondas gama atuariam como uma espécie de relógio ou metrônomo que coordena a transferência de informações de um grupo de neurônios para outro, então parece haver Ampla evidência sugere que o papel das ondas gama no processamento cognitivo é fundamental.

Ao longo de décadas de pesquisa em humanos e outros animais, padrões foram encontrados em muitas áreas do cérebro que foram associados a uma variedade de processos cognitivos, como atenção ou memória de trabalho. Alguns estudos até relacionaram distúrbios nessas oscilações gama com várias doenças neurológicas, incluindo a doença de Alzheimer e esquizofrenia.

No entanto, parece não haver um consenso absoluto. Alguns neurocientistas acreditam que o papel das ondas gama não seria tão decisivo e garantem que esses ritmos podem se correlacionar com a atividade cerebral, mas não fornecem uma contribuição significativa para o mesmo.

Neurônios do metrônomo: estudos em camundongos

Para investigar se as ondas gama realmente desempenharam um papel importante na coordenação da atividade neural, Os neurocientistas da Brown University, Moore e Shin, começaram seu estudo em camundongos, descobrindo que um conjunto previamente desconhecido de neurônios estaria agindo como um metrônomo.

Essas células recém-descobertas dispararam ritmicamente em frequências gama (30-55 ciclos por segundo), independentemente do que aconteceu no ambiente externo, e a probabilidade de um animal detectar um estímulo sensorial foi associada à capacidade desses neurônios de lidar com o tempo.

Moore e Shin começaram sua pesquisa como uma busca geral pela atividade cerebral relacionada à percepção do toque. E, para isso, implantaram eletrodos em uma área específica do córtex somatossensorial do camundongo, responsável por processar as entradas dos sentidos. Em seguida, eles mediram a atividade neural enquanto observavam a capacidade dos roedores de sentir batidas sutis em seus bigodes.

Os pesquisadores se concentraram nas oscilações gama e decidiu analisar um grupo específico de células cerebrais, chamadas interneurônios de aceleração rápida, porque estudos anteriores sugeriram que eles poderiam participar da geração desses ritmos rápidos. A análise revelou que, como esperado, o grau em que essas células dispararam contra o as frequências gama previram o quão bem os camundongos seriam capazes de detectar o contato com seus bigodes.

Mas quando os neurocientistas mergulharam no estudo, eles encontraram algo estranho. E é que eles esperavam que as células que seriam ativadas em resposta a um estímulo sensorial mostrassem os links mais fortes com precisão perceptiva. No entanto, ao examinar as células, esse vínculo foi enfraquecido. Então eles perceberam que talvez as células não sejam sensoriais e atuem como cronometristas, independentemente do que está acontecendo no ambiente.

Ao repetir a análise apenas com as células que não responderam à entrada sensorial, a ligação com a precisão perceptiva tornou-se mais forte. Além de não ser perturbado pelo ambiente externo, esse subconjunto específico de neurônios tendia a aumentar regularmente em intervalos de gama, como um metrônomo. É mais, quanto mais rítmicas as células, melhor os animais pareciam detectar batidas de bigodes. O que parecia estar acontecendo, continuando com a metáfora da abertura da sala de concertos, é que quanto melhor o maestro administrar o tempo, melhor será a orquestra.

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os relógios do cérebro

Todos nós já ouvimos falar do relógio interno ou do relógio biológico em algum momento. E é que nosso cérebro responde à passagem do tempo através de sistemas fisiológicos que nos permitem viver em harmonia com os ritmos da natureza, como os ciclos do dia e da noite, ou o das estações.

O cérebro humano usa dois “relógios”. O primeiro, o nosso relógio interno, que nos permite detetar a passagem do tempo e é essencial para o nosso funcionamento do dia a dia. Com este relógio podemos, por exemplo, medir o tempo decorrido entre duas atividades, saber quanto tempo gastamos fazendo uma tarefa como dirigindo ou estudando, pois de outra forma esse tipo de trabalho continuaria indefinidamente sem que tivéssemos noção do tempo que passou. passado.

O segundo relógio poderia não apenas correr paralelo ao primeiro, mas até competir com ele. Este sistema cerebral estaria alojado dentro do primeiro relógio, e trabalharia em colaboração com o córtex cerebral para integrar informações temporais. Esse mecanismo seria executado, por exemplo, nos momentos em que nosso corpo presta atenção em como o tempo passou.

A sensação de estar ciente do tempo que passou é tão necessária quanto manter a memória do que fizemos durante o processo. E é aqui que uma estrutura cerebral como o cérebro entra em ação. hipocampo, responsável por processos como inibição, memória de longo prazo ou espaço, além de desempenhar um papel fundamental na lembrança da passagem do tempo, de acordo com os estudos científicos mais recentes.

No futuro, será fundamental continuar desenvolvendo novos tratamentos e investigando a relação entre essas estruturas cerebrais e nossos relógios internos com doenças neurodegenerativas. como a doença de Alzheimer e outros tipos de demência, bem como com transtornos mentais e doenças cerebrais em que estão envolvidos processos de degeneração da noção de tempo e espaço corporal.

Referências bibliográficas:

• Brown University (2019). Neurocientistas descobrem tipo de neurônio que atua como metrônomo do cérebro. ScienceDaily. Disponível em: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190718112415.htm.