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Cérebros transparentes revelam efeitos de cocaína e medo

Circuitos que reagem à dependência e ao terror foram modelados em 3D

KARL DEISSEROTH
Cocaína e medo iluminam o cérebro.

 

 

 

 
[Assista ao vídeo]

Por Sara Reardon e Nature magazine

Uma técnica que deixa cérebros de camundongos transparentes mostra como todo o órgão responde à dependência de cocaína e ao medo.

As descobertas poderiam expor novos circuitos cerebrais envolvidos em reações a drogas.

No método, conhecido como CLARITY, cérebros de cobaias são infundidos com acrilamida, que forma uma matriz nas células e preserva sua estrutura, juntamente com o DNA e as proteínas dentro delas. Em seguida, os órgãos são tratados com um detergente que dissolve lipídios opacos, deixando as células completamente claras [transparentes].

Para testar se o processo CLARITY poderia ser empregado para mostrar como cérebros reagem a estímulos, os neurocientistas Li Ye e Karl Deisseroth da Stanford University, na Califórnia, alteraram camundongos geneticamente para que seus neurônios produzissem uma proteína fluorescente quando disparados. (O sistema é ativado através da injeção de uma determinada substância medicamentosa.)

Em seguida, os pesquisadores treinaram quatro desses camundongos a antecipar um doloroso choque em seus pés quando eles eram colocados em uma caixa especial. Outro conjunto de cobaias depositadas na mesma caixa recebia uma dose de cocaína, em vez de choques.

Assim que os camundongos aprenderam a associar a caixa a estímulos de dor ou a uma recompensa que criava dependência, os cientistas testaram como os cérebros dos animais reagiam aos estímulos.

Para isso, eles injetaram os camundongos com a droga que ativava o sistema de proteínas fluorescentes, colocaram os animais na caixa e aguardaram durante uma hora para dar tempo para que seus neurônios disparassem.

O próximo passo foi remover os cérebros dos animais, tratá-los com a técnica CLARITY, e submetê-los a um processo de imageamento capaz de contar cada célula fluorescente através de todo o cérebro (Assista ao vídeo).

Um computador combinou essas imagens formando um modelo tridimensional de um cérebro, que mostrou claramente os caminhos que se iluminavam quando os camundongos estavam com medo ou antecipando uma dose de cocaína.

Deisseroth explica que está cada vez mais evidente que comportamentos complexos, como a dependência de alguma substância, se devem a conexões e comunicações cruzadas entre diferentes partes do cérebro, e não de uma atividade em uma única área cerebral.

Ye apresentou os resultados em 14 de novembro na conferência do Instituto Nacional sobre Abuso de Drogas, em Bethesda, Maryland.

Na ocasião, o cientista anunciou que seu grupo agora pretende alterar camundongos geneticamente para que os caminhos identificados nessa pesquisa também possam ser ativados por um flash de luz. Eles querem verificar se isso fará com que os animais reajam como se estivessem amedrontados ou felizes.

Este artigo foi reproduzido com permissão e foi publicado originalmente em 18 de novembro de 2014.

Publicado em www.scientificamerican.com em 19 de novembro de 2014