doi.org/10.1126/science.adf6801
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#Coluna Vertebral
Sem cabeça, muitos insetos continuarão a se espernear e a se contorcer até que, finalmente, sem toda a vida, seus movimentos pararão completamente.
Os cientistas já sabem há algum tempo que a medula espinhal é capaz de executar movimentos dos membros além dos reflexos bruscos, até o ponto de se adaptar para evitar estímulos desagradáveis.
Nunca ficou claro como seus neurônios “aprendem? novas respostas sem a autorização do cérebro.
Um estudo em camundongos transgênicos conduzido por pesquisadores do VIB-Neuro-Electronics Research Flanders, na Bélgica, descobriu o papel de um gene específico expresso nos nervos espinhais na memorização de respostas a ameaças potenciais.
“Esses resultados não apenas desafiam a noção predominante de que o aprendizado motor e a memória estão confinados apenas aos circuitos cerebrais, mas também mostramos que podemos manipular a recordação motora da medula espinhal, o que tem implicações para terapias destinadas a melhorar a recuperação após danos na medula espinhal”, diz.
neurologista e pesquisadora sênior Aya Takeoka.
Embora o cérebro tenha a responsabilidade final sobre a maioria das formas de movimento, a medula espinhal é mais do que apenas uma simples rodovia para sinais nervosos.
Ele contém populações geneticamente diversas de neurônios capazes de se moldar para atender às necessidades individuais de locomoção ou de abstinência da dor à medida que o indivíduo se desenvolve.
Por mais complexo que seja o órgão, os nervos da medula espinhal podem ser amplamente divididos em duas categorias básicas – aqueles que transportam informações sensoriais, chamados neurônios dorsais, e tecidos que controlam as respostas motoras, chamados neurônios ventrais.
Dentro de cada classe, os neurônios inibitórios atuam como portões de expansão, ajustando e coordenando sensações e movimentos em nome do cérebro.
Como essas classificações distintas do tecido da medula espinhal trabalham juntas para aprender novas respostas muito depois de os nervos terem sido bloqueados tem sido uma questão urgente para os neurologistas que buscam maneiras de ajudar na recuperação dos nervos danificados.
Takeoka e sua equipe colocaram camundongos com medula espinhal seccionada em arneses que suspendiam seus membros posteriores no ar, permitindo-lhes mover-se livremente.
Sem que seus cérebros enviassem e recebessem sinais das pernas traseiras, todas as respostas seriam deixadas para os nervos espinhais.
Ao estimular as patas dos animais de teste com leves descargas elétricas – uma em momentos aleatórios, a outra apenas em resposta a uma determinada quantidade de queda das pernas – os pesquisadores foram capazes de testar se a medula espinhal poderia aprender como reagir a um estímulo negativo.
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Com um rato aprendendo a levantar as patas traseiras, a equipe trocou os papéis de cada rato um dia depois, demonstrando que as respostas aprendidas não eram adaptações de curto prazo.
Os nervos realmente aprenderam um novo truque.
A equipe então usou seis tipos diferentes de camundongos geneticamente alterados para identificar os prováveis mecanismos que preservaram a memória do choque elétrico nos nervos espinhais.
Excluindo diferentes tipos de células nervosas geneticamente distintas, uma por uma, descobriram que aquelas com nervos impedidos na parte superior da medula, especialmente aquelas sem um gene Ptf1a funcional, eram incapazes de se adaptar aos choques.
Entre aqueles que se adaptaram, desativar o Ptf1a não reverteu o que aprenderam.
Mas desligar um segundo gene que codifica a proteína homeobox gravada-1 (gene En1) nos nervos ventrais em direção à parte inferior da medula espinhal fez com que os camundongos adaptados “esquecessem? como responder aos choques em testes de acompanhamento um dia depois .
Excitar artificialmente esses mesmos nervos, por outro lado, devolveu sua capacidade de recordar o reflexo.
Do ponto de vista médico, compreender como a nossa medula espinhal pode permanecer plástica ao longo da vida e continuar a responder às mudanças ambientais poderia inspirar novas pesquisas sobre tratamentos para danos no sistema nervoso em humanos.
“Obter insights sobre o mecanismo subjacente é essencial se quisermos compreender os fundamentos da automaticidade do movimento em pessoas saudáveis e usar esse conhecimento para melhorar a recuperação após uma lesão na medula espinhal”, diz Takeoka.
Publicado em 17/04/2024 11h59
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