Como é que o cérebro cria sequências?
Estudo de Rui Costa revela que os neurónios dos
gânglios da base
sinalizam a ligação dos elementos individuais numa sequência
sinalizam a ligação dos elementos individuais numa sequência
In Ciência Hoje, 2014-01-27
O melhor conhecimento destes circuitos
pode contribuir para o desenvolvimento de novas abordagens a diversas doenças
neurológicas, como o Parkinson ou a doença de Huntington
Num artigo publicado ontem na revista
científica Nature Neuroscience, o neurocientista Rui Costa, o pós-doutorado
Fatuel Tecuapetla, ambos investigadores do Programa de Neurociências da
Fundação Champalimaud, e Xin Jin, investigador no Salk Institute em San Diego –
EUA, revelam que os neurónios dos gânglios da base sinalizam a ligação dos
elementos individuais numa sequência.
Quando estamos a aprender a tocar piano, primeiro
aprendemos umas notas, depois passamos às escalas e aos acordes e só então
conseguimos tocar uma peça. O mesmo princípio pode ser aplicado à fala e à
escrita, onde em vez de escalas aprendemos o alfabeto e as regras da gramática.
Mas como é que estes elementos mais pequenos são
aglutinados, criando assim uma sequência única e com sentido?
Sabe-se que existe uma área específica no cérebro, os
gânglios da base, responsável por um mecanismo denominado de chunking, através
do qual o cérebro organiza de forma eficiente memórias e acções. No entanto,
até agora sabia-se muito pouco sobre como é que este mecanismo é implementado
nestes circuitos neuronais.
“Treinámos ratinhos numa tarefa em que os animais
tinham de pressionar uma alavanca, a uma velocidade cada vez mais elevada.
De certo modo semelhante a alguém que está a aprender a tocar uma peça de
piano com um ritmo progressivamente mais acelerado,” explica Rui Costa. “Enquanto os
ratinhos estavam a desempenhar esta tarefa, medimos a atividade neural nos
gânglios da base e conseguimos identificar neurónios que processam uma
sequência de acções como sendo um comportamento único.”
Estudo envolveu treino de ratinhos
Nos gânglios da base funcionam duas grandes vias ou
circuitos neurais, a directa e a indirecta. Neste artigo, os autores
mostram pela primeira vez que, apesar destas duas vias funcionarem de
forma semelhante durante a iniciação do movimento, têm funções bem
distintas durante a execução de uma sequência comportamental.
“Os gânglios da base e estes circuitos são
absolutamente cruciais para a execução de ações. Estes circuitos são
afetados em diversas doenças neurológicas, como o Parkinson ou a Doença de
Huntington, nas quais a aprendizagem de sequências de ações está
comprometida", acrescenta
Xin Jin.
O trabalho publicado neste artigo é para Rui Costa
“apenas o início desta história”. Os vinte investigadores do
“Neurobiology of Action Lab”, grupo liderado pelo investigador no Programa
de Neurociências da Fundação Champalimaud, continuarão a estudar como é
que os gânglios da base se organizam a nível funcional, durante a aprendizagem e execução de sequências de acções.