Rede de neurônios criada em laboratório ajuda a entender formação da memória

Pela primeira vez, cientistas conseguiram observar a transmissão de carga elétrica associada à memória de trabalho

Pesquisadores da University of Pittsburgh reproduziram os impulsos elétricos complexos do cérebro em modelos feitos com células cerebrais vivas que oferecem uma visão sem precedentes da atividade dos neurônios por trás da formação da memória.

A equipe criou redes de células cerebrais em forma de anel que não só transmitiam um impulso elétrico, mas também permaneciam em estado de atividade persistente associado com a formação da memória, disse o professor de bioengenharia Henry Zeringue. As imagens d e ressonância magnética sugeriram que as memórias de trabalho são formadas quando o córtex, camada externa do cérebro, prolonga a atividade elétrica após o estímulo inicial. Mas a estrutura complexa do cérebro e a escala diminuta das redes neurais fazem com que observar esta atividade em tempo real seja quase impossível.

A equipe de pesquisa, no entanto, conseguiu gerar e prolongar este estado de atividade em grupos de 40 a 60 células cerebrais colhidas do hipocampo (parte do cérebro associada à formação da memória) de ratos. Além disso, os pesquisadores produziram as redes em lâminas de vidro que lhes permitiram observar a interação entre as células.

Para produzir os modelos, a equipe marcou com tinta as proteínas adesivas em discos de silício. Uma vez que as proteínas foram cultivadas e secas, as células do hipocampo dos ratos foram fundidas às proteínas e, em seguida, tiveram um tempo para crescer e se conectar para formar uma rede natural. Os pesquisadores desabilitaram a resposta inibi dora das células e então excitaram os neurônios com um impulso elétrico.

A equipe conseguiu sustentar a explosão de atividade d a rede resultante por 12 segundos, o que representa um longo tempo para os neurônios. Em comparação com o período natural de no máximo 0,25 segundos, o modelo de 12 segundos permitiu uma observação ampla de como os neurônios transmitem e realizam a descarga elétrica.

Desvendar a mecânica dessa rede de comunicação é a chave para a compreen der a base celular e molecular de criação da memória. O formato desenvolvido pelos pesquisadores torna as redes neurais mais acessíveis para experimentação. A equipe descobriu que, quando a atividade em um neurônio é suprimida, os outros respondem com maior entusiasmo.

"Podemos olhar para os neurônios de forma individual, mas isso não revela muita coisa. Os neurônios são mais conectados e interdependentes do que quaisquer outras células do corpo. Só por sabermos como um neurônio reage a algo, toda uma rede pode reagir não apenas de forma diferente, mas às vezes de forma completamente oposta à que se previa", disse Zeringue.

O próximo passo é entender os fatores ocultos que governam a comunicação de rede e a estimulação, como os vários caminhos elétricos entre as células e a composição genética das células individuais.

Fonte: Isaude.net