Cientistas encontraram uma forma totalmente nova de comunicação neural

Por , em 19.02.2019

Cientistas da Case Western Reserve University (EUA) podem ter identificado uma nova forma de comunicação neural que se autopropaga através do tecido cerebral.

Comunicação neural

Existem mecanismos convencionalmente compreendidos pelos quais neurônios conversam entre si, como a transmissão sináptica, o transporte axonal e as conexões de junções comunicantes.

No entanto, os cientistas já sabiam que a comunicação neural é mais complexa do que esses processos estudados em detalhes.

Por exemplo, pesquisadores descobriram há décadas que o cérebro exibe ondas lentas de oscilações neurais, cujo propósito não compreendemos, mas que aparecem no córtex e no hipocampo quando dormimos – portanto, supõe-se que desempenhem um papel na consolidação da memória.

A relevância funcional desse ritmo lento de comunicação neural permanece um mistério. Para tentar desvendá-lo, o engenheiro neural e biomédico Dominique Durand e sua equipe investigaram essa atividade in vitro, estudando ondas cerebrais em fatias do hipocampo extraídas de camundongos decapitados.

Descobertas

O que a equipe de pesquisa descobriu foi que a atividade periódica lenta pode gerar campos elétricos que, por sua vez, ativam as células vizinhas, constituindo uma forma de comunicação neural sem transmissão sináptica química ou junções comunicantes.

Essa atividade neural pode ser modulada – fortalecida ou bloqueada – pela aplicação de campos elétricos fracos, e pode ser uma forma análoga de outro método de comunicação celular, chamado acoplamento epifático.

“Nós conhecemos essas ondas há muito tempo, mas ninguém sabia exatamente qual é a sua função e ninguém acreditava que elas podiam se propagar espontaneamente”, explica Durand.

A descoberta mais radical da equipe foi que esses campos elétricos podem ativar os neurônios através de uma lacuna completa no tecido cerebral cortado, quando os dois pedaços permanecem próximos fisicamente.

“Para garantir que a fatia estava completamente cortada, os dois pedaços de tecido foram separados e depois reunidos, enquanto uma lacuna clara foi observada sob o microscópio cirúrgico”, explicaram os autores em seu artigo. “A lenta atividade periódica do hipocampo pode de fato gerar um evento do outro lado de um corte completo”.

Próximos passos

O comitê de revisão do Journal of Physiology, revista científica no qual a pesquisa foi publicada, insistiu que os experimentos fossem refeitos antes de divulgarem o estudo. Essa cautela é compreensível, considerando a falta de precedentes da observação relatada.

“Foi um momento de cair o queixo, para nós e para todos os cientistas que contamos sobre isso até agora. Mas todo experimento que fizemos desde o [primeiro] teste confirmou [a observação]”, concluiu Durand.

Será preciso muito mais pesquisas para descobrir se essa forma bizarra de comunicação neural ocorre também em cérebros humanos, e para decodificar qual função exata ela desempenha.

Por enquanto, o que temos em mãos é uma nova (e chocante) ciência que deve eletrificar esse campo de estudo.

Os resultados foram relatados no Journal of Physiology. [ScienceAlert]

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