Cientistas vêem o cérebro mudar ao adquirir experiência…

CAMBRIGDE, EUA – Pela primeira vez, cientistas foram capazes de observar neurônios, dentro do cérebro de um animal vivo, mudar em resposta à experiência. Graças a um novo sistema de produção de imagens, pesquisadores do Instituto Picower de Aprendizado e Memória, do instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) obtiveram uma visão inédita de como os genes moldam o cérebro, em resposta ao ambiente. O trabalho aparece na edição desta sexta-feira do periódico Cell.

"Este é o primeiro estudo que demonstra a capacidade de visualizar diretamente a atividade molecular de neurônios individuais no cérebro de animais vivos, com resolução de uma única célula, e observar mudanças… em resposta a mudanças no ambiente", diz o principal autor do estudo, Kuan Hong Wang.

Wang e colegas descobriram que experiências visuais induzem uma proteína a selecionar e fortalecer a resposta do cérebro a estímulos visuais. A proteína, chamada Arc, já havia sido detectada no hipocampo onde, acredita-se, ajuda a gravar memórias duradouras, fortalecendo as conexões entre os neurônios. A descoberta inesperada do Instituto Picower é que a Arc bloqueia a atividade dos neurônios com baixa seletividade de orientação – que não estão bem "ajustados" para distinguir linhas verticais e horizontais – e mantém ativos os neurônios com alta seletividade de orientação.

"Com a ajuda da Arc, a seletividade de orientação do córtex visual se aguça graças à experiência visual", como uma câmera que melhora o foco com o uso, diz Wang. "Suspeitamos que esse filtro molecular também se aplica a outros processamentos de informação no cérebro".

Embora os animais bebês nasçam com um núcleo de neurônios ajustado para responder à luz em orientações específicas, a capacidade de detectar a orientação melhora com a experiência. Quanto Amis o animal é exposto a objetos, formas e luz, melhor ele se torna capaz de percebê-los.

Para investigar o processo, a equipe do MIT criou um sistema em que janelas cranianas transparentes foram implantadas sobre o córtex visual principal, permitindo que os pesquisadores monitorassem a expressão das proteínas no cérebro de ratos vivos.

Eles criaram um rato transgênico onde parte do gene Arc foi substituída por um gene de água-viva, que produz uma proteína fluorescente. Atividades normais que normalmente produziriam a Arc passaram a produzir a fluorescência, o que permitiu aos pesquisadores detectar a atividade com um microscópio.

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