Neurocientistas fazem zoom do comportamento

até os neurônios

Neurônios em operação

Assim como os físicos querem enxergar tudo ao nível de átomos, os neurocientistas também têm seus "átomos": os neurônios.

Enxergar o cérebro e outros tecidos ao nível de neurônios individuais pode abrir novos campos de entendimento sobre o funcionamento do corpo humano, compreendendo o que dá errado no caso das disfunções, ou seja, das doenças.

Os neurocientistas conseguiram pela primeira vez rastrear um processo biológico do comportamento até os neurônios individuais na origem desse comportamento.[Imagem: Konnerth Lab/TU Muenchen]

Agora, cientistas da Universidade de Munique (Alemanha) alcançaram um marco na visualização de todos os processos envolvidos no Mal de Alzheimer, pela primeira vez rastreando um processo biológico do comportamento até os "átomos", ou melhor, os neurônios.

Zoom no cérebro

Assim como os físicos testam as propriedades dos materiais em amostras de laboratório, e depois usam microscópios cada vez mais potentes para enxergar até o nível dos seus átomos, o professor Arthur Konnerth e seus colegas deram uma espécie de zoom em um organismo vivo.

A primeira camada de observação foi o comportamento, ou melhor, a variação do comportamento induzida pelo desenvolvimento do Alzheimer em cobaias.

Prosseguindo em seu zoom biológico, eles observaram a cognição sensorial, ou seja, a relação entre o reconhecimento de sinais do ambiente e o seu processamento físico no cérebro.

Na terceira camada, eles já mergulharam de vez no lado físico do cérebro, mais especificamente nos circuitos neuronais, mapeando quais circuitos o cérebro estava usando para ativar o reconhecimento de sinais da segunda camada que, por sua vez, levam aos comportamentos da primeira camada.

Finalmente, no nível mais profundo do seu zoom biológico, eles atingiram pela primeira vez os neurônios corticais individuais - não quaisquer neurônios, mas aqueles individualmente envolvidos na tarefa.

Começando com o défice visual induzido pelo Alzheimer em modelos animais, os cientistas conseguiram chegar até os neurônios associados com esse comportamento. [Imagem: Konnerth Lab/TU Muenchen]

Processos paralelos

O feito foi possível graças a uma técnica recente de geração de imagens, chamada imageamento de dois fótons baseada em cálcio, a única que permite a visualização da atividade de um circuito neuronal com resolução de células individuais - algo como os físicos observarem o comportamento elétrico de um metal com resolução atômica.

O resultado desse zoom inédito, publicado pela revista Nature, mostra pela primeira vez as alterações envolvidas no acúmulo das placas daproteína beta-amiloide no cérebro.

Em vez de alterações em cascata, em que um efeito vira causa de outro, e assim sucessivamente, a pesquisa mostrou que as alterações se dão de forma paralela, e que apenas vendo-as como um conjunto é possível compreender as diversas fases da doença de Alzheimer.

"Nossos resultados fornecem novos e importantes insights sobre a causa que pode estar por trás dos problemas de comportamento, identificando no córtex uma subpopulação de neurônios que tiveram suas funções fortemente perturbadas," diz o pesquisador.