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Reportagem |
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| edição 78 - Novembro 2008 |
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| Iluminando os meandros do cérebro |
| Uma promissora combinação entre óptica e genética vem permitindo aos neurocientistas mapear e até controlar os circuitos cerebrais com precisão inédita |
| por Gero Miesenböck |
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POR SUSANA Q. LIMA E GERO MIESENBÖCK, EM Cell, VOL. 121, NO 1; 2005, REPRODUZIDO COM AUTORIZAÇÃO DA ELSEVIER (padrões de atividade) |
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| PADRÕES DE ATIVIDADE das moscas das frutas cujos neurônios produtores de dopamina foram concebidos para serem fotossensíveis mudaram dramaticamente quando os animais foram expostos a flashes intermitentes de luz. As moscas passaram de mal se mover (acima) a inspecionar em detalhe seus arredores (abaixo), reforçando a teoria de que a dopamina estimula o comportamento explorador. |
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[continuação]
Genes e Fótons
A optogenética nasceu da percepção de que a manipulação genética pode ser a solução para resolver este problema da pigmentação indiscriminada. Todas as células de uma pessoa contêm os mesmos genes, e o que distingue duas células entre si são as diferentes combinações de genes, ativados e desativados, em cada uma delas. Os neurônios que liberam o neurotransmissor dopamina, por exemplo, ao disparar precisam do maquinário enzimático para produzir e embalar a dopamina. Os genes que codificam os componentes desse maquinário são então ativados nos neurônios produtores de dopamina (dopaminérgicos); no entanto, permanecem desativados nos outros, não-dopaminérgicos.
Em teoria, se um interruptor biológico que acionou um gene produtor de dopamina estivesse ligado a um gene que codifica um pigmento, e o sistema interruptor-pigmento fosse construído dentro das células de um animal, este produziria o pigmento apenas em células dopaminérgicas. Se pudéssemos examinar o interior do cérebro dessas criaturas, veríamos as células dopaminérgicas funcionando, virtualmente, isoladas de outros tipos de células. Além disso, poderíamos observar estas células no cérebro ativo.
Os corantes sintéticos não podem realizar esse tipo de magia, porque sua produção não é controlada pelos interruptores genéticos, ativados somente em determinados tipos de células. O truque funciona apenas quando o corante é codificado por um gene – ou seja, quando o pigmento é a proteína. As primeiras demonstrações de que corantes codifica dos geneticamente podiam registrar atividade neural ocorreram há uma década, por equipes lideradas independentemente por Tsien, Ehud Y. Iasacoff da University of California, Berkeley, e por mim e James E. Rothman, hoje na Yale University. |
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| Gero Miesenböck recentemente transferiu-se da Yale University para a University of Oxford, onde ocupa a cadeira Waynflete como professor de fisiologia. Esse posto foi ocupado por Charles Sherrington, um dos pais da neurociência moderna no início do século passado. |
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