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Semáforo na cabeça

Células neurais determinam o começo e o fim de uma sequência de movimento

fevereiro de 2011
Como o cérebro pode controlar em que instante um movimento se inicia e quando se interrompe? Os neurocientistas Rui Costa e Xin Jin, do Instituto Nacional de Saúde em Bethesda, em Maryland, nos Estados Unidos, descobriram células neurais nos gânglios basais que participam do sistema que comanda o movimento e, tal como um semáforo, sinalizam o começo e o fim de uma ação motora.


Durante os experimentos os pesquisadores ensinaram ratos de laboratório a pressionar exatamente oito vezes uma alavanca para obter uma guloseima como recompensa. Os cientistas mediam a atividade neuronal em duas áreas do cérebro: o corpo estriado e a substância negra dos gânglios basais. As duas regiões responderam, sobretudo, à primeira e à última pressão da alavanca. Após alguns dias de treinamento intensivo, foi constatado o aumento na atividade dos neurônios daquela região – os roedores tinham aprendido a freqüência com que deveriam pressionar a alavanca.


Nas células neurais do corpo estriado foram localizados receptores NMDA, com os quais se ligam ao glutamato transmissor. Se determinados circuitos são usados com frequência, eles se fortalecem, as sinapses ocorrem com maior intensidade – e o cérebro aprende.


Neurônios de roedores providos de um gene mutante para esse receptor mostraram, na primeira ou na última pressão da alavanca, uma atividade mais fraca que a de ratos saudáveis. Além disso, mesmo depois de alguns dias os mutantes não conseguiam acionar o interruptor corretamente. Segundo o pesquisador, um circuito regula a duração dos “transcursos de ação” coordenados por gânglios basais e córtex motor. Por isso, pacientes com Parkinson e síndrome de Huntington, nos quais parte dos gânglios basais se encontra danificada, têm sérias dificuldades para coordenar seus movimentos de maneira precisa e se mostram incapazes de aprender sequências de ação. Nesses pacientes, o “semáforo” que temos na cabeça está evidentemente avariado.