Como uma proteína-chave estimula a memória, aprendendo no cérebro adulto
Uma proteína que desempenha um papel fundamental no desenvolvimento neural inicial também é essencial para o aprendizado e a memória no cérebro adulto.
A proteína, chamada netrin, fortalece as conexões entre as células cerebrais.
Isso está de acordo com uma pesquisa recente liderada pelo Montreal Neurological Institute and Hospital (The Neuro), um instituto de ensino e pesquisa da Universidade McGill, no Canadá.
Os cientistas já sabiam que a netrina é essencial para o desenvolvimento do cérebro embrionário e infantil, onde ajuda a fazer conexões entre as células cerebrais, ou neurônios.
A pesquisa recente revela que a proteína também fortalece essas conexões neurais, ou sinapses, no hipocampo do cérebro adulto, uma área que está envolvida na memória e no aprendizado.
O jornal Relatórios de Célula publicou recentemente um artigo sobre o estudo, que a equipe conduziu em células de cérebros de ratos em desenvolvimento e adultos.
“Era um mistério”, comenta o autor sênior do estudo, Dr. Timothy E. Kennedy, que dirige um laboratório de pesquisa no The Neuro, “por que os neurônios continuariam a produzir netrina no cérebro adulto depois que todas as conexões já tivessem sido feitas na infância”.
Chave da molécula para o fortalecimento das sinapses
De acordo com o Dr. Kennedy, os cientistas viram que um neurônio libera netrina quando se torna ativo. A proteína fortalece a conexão com um neurônio vizinho, sinalizando aos dois neurônios para "tornar a sinapse mais forte".
O estudo recente segue uma longa linha de trabalho que começou há quase 7 décadas, quando Donald Hebb, professor de psicologia da Universidade McGill, propôs suas idéias de como o cérebro aprende e cria memórias.
O que mais tarde adquiriu o título de Teoria Hebbian, suas idéias visavam explicar como os circuitos neurais se desenvolvem como resultado da experiência.
Hebb afirmava que a força ou a fraqueza das conexões sinápticas dependem da frequência com que são usadas: quanto mais são usadas, mais fortes e mais rápidas se tornam.
Em seu livro de 1949 A Organização do Comportamento: Uma Teoria Neuropsicológica, ele descreveu como imaginou o processo de fortalecimento das sinapses. Quando um neurônio está perto o suficiente de outro e continua disparando, "algum processo de crescimento ou mudança metabólica ocorre em uma ou em ambas as células".
“Estamos dizendo”, explica o Dr. Kennedy, “que este novo mecanismo molecular, que descobrimos 69 anos depois, é fundamental para esta teoria”.
Mudanças sinápticas estão na base da memória, aprendizagem
Foi a publicação em 1957 de um artigo inovador de Brenda Milner, que completou o doutorado no The Neuro sob a supervisão de Hebb, que introduziu a ideia de que o hipocampo do cérebro desempenha um papel crucial em alguns tipos de memória e aprendizagem.
“Se você reduzi-lo a uma molécula”, continua o Dr. Kennedy, “a liberação regulada de netrina é essencial para o tipo de mudanças sinápticas que estão por trás das mudanças no neurônio que estão envolvidas no aprendizado e na memória, que era o que Milner era falando sobre."
Ele e seus colegas também observaram que, para fortalecer as sinapses, a netrina deve ser liberada no "espaço extracelular".
Isso os fez se perguntar quais oportunidades adicionais para interagir com outros neurônios isso poderia fornecer.
Estudos de genes implicaram o envolvimento da netrina em doenças que destroem o tecido cerebral, incluindo esclerose lateral amiotrófica, doença de Parkinson e doença de Alzheimer. No entanto, eles não identificaram nenhum mecanismo subjacente.
‘Alvo anteriormente não descoberto’
No geral, o trabalho avança notavelmente nossa compreensão de como o cérebro se forma e armazena memórias, diz a equipe.
Ele também "oferece um alvo novo e não descoberto para doenças que afetam a função da memória", diz o principal autor do estudo, Stephen Glasgow, pesquisador associado do The Neuro.
Dr. Kennedy sugere que uma maneira ideal de preservar a função da memória seria ter drogas que visam a atividade molecular nas sinapses.
Estudos recentes do cérebro adulto descobriram muitas conexões sinápticas inativas. Não há nada de errado com eles - eles estão apenas “desligados, como lâmpadas”, explica ele.
Ele especula que pode haver "um reservatório de sinapses que pode ser usado para alterar a força das conexões entre os neurônios".
Se for esse o caso, ele e seus colegas acreditam que "encontraram um mecanismo molecular para ativar essas sinapses".
Com essas ideias em mente, eles agora planejam descobrir o que acontece aos neurônios quando os fornecem ou os privam de netrina.
“Identificamos um grande alvo para as drogas.”
Dr. Timothy E. Kennedy
