Novos projetos visam ser pioneiros no futuro da neurociência

Sondas Neuropixels como parte do pipeline do Allen Brain Observatory. Crédito: Instituto Allen

#Neurociência 

Um estudo investigará as alterações na atividade cerebral em nível celular causadas pela psilocibina, a substância psicoativa encontrada nos “”””cogumelos mágicos””””

Como os neurônios respondem aos efeitos dos cogumelos mágicos? O que ocorre no cérebro durante a percepção do movimento ou o reconhecimento dos padrões dos grãos da madeira? Como nosso cérebro monitora as mudanças graduais na aparência de nossos amigos ao longo do tempo? O Allen Institute lançou quatro projetos para investigar essas questões através do OpenScope, um observatório compartilhado de neurociências.

Assim como os astrônomos usam alguns observatórios bem equipados para estudar o universo, o programa OpenScope permite que neurocientistas de todo o mundo proponham e direcionem experimentos no pipeline do Allen Brain Observatory.

Todas as pesquisas são disponibilizadas gratuitamente para qualquer pessoa que lide com questões abertas na atividade neural na saúde e na doença.

Agora em seu 6º ano, o OpenScope pretende ser pioneiro em um novo modelo em neurociência,- disse Jème Lecoq, Ph.D., pesquisador associado do Allen Institute.

Nossa plataforma melhora a aquisição de dados e o compartilhamento global, ao mesmo tempo em que capacita laboratórios individuais para aproveitá-los em suas atividades científicas exclusivas”, disse Lecoq, que co-lidera o OpenScope com Christof Koch.

Estamos nos esforçando para combinar o melhor dos dois mundos: questões específicas abordadas por equipes apaixonadas e uma plataforma sofisticada conduzida por experimentalistas experientes.

Esta é a nossa visão para o futuro da neurociência.- Ciência Psicodélica Um dos projetos OpenScope deste ano irá explorar como a psilocibina, o composto psicoativo dos cogumelos mágicos,- altera a atividade cerebral a nível celular.

Este composto, conhecido por induzir experiências psicodélicas intensas em humanos, será usado para investigar os mecanismos neurais subjacentes à cognição e percepção alteradas.

Usando técnicas avançadas de gravação em ratos, os cientistas observarão como os neurônios se comunicam de maneira diferente sob a influência da psilocibina.

Eles também explorarão como essas mudanças podem influenciar a capacidade do cérebro de processar e prever informações sensoriais, o que é crucial para a compreensão de como a percepção é construída.

Nosso interesse nestes compostos vai além de suas potenciais aplicações clínicas”, disse Roberto de Filippo, Ph.D., pós-doutorado na Universidade Humboldt de Berlim.

Acreditamos que descobrir os mecanismos biológicos subjacentes aos seus efeitos pode fornecer insights fundamentais sobre os processos que governam a percepção, a cognição e a própria consciência.- Este projeto está sendo liderado por de Filippo; Torben Ott, Ph.D., da Universidade Humboldt de Berlim; e Dietmar Schmitz, Ph.D, da Charitu00e9 – Universitu00e4tsmedizin Berlin.

Como o passado molda sutilmente nossa visão de mundo Muitas vezes ignoramos as mudanças graduais nas pessoas que vemos regularmente, apenas notando diferenças quando vemos uma foto antiga ou nos reunimos com amigos depois de muito tempo.

Apesar dessas mudanças serem quase imperceptíveis, nosso cérebro atualiza constantemente nossas memórias com esses detalhes.

Um projeto OpenScope de 2024 visa descobrir as bases neurais dessas atualizações.

Usando a plataforma Allen Brain Observatory, os pesquisadores analisarão a atividade cerebral em ratos para entender como o sistema visual do cérebro reage às mudanças ao longo do tempo.

Tradicionalmente, os neurocientistas pensavam que o sistema visual processava apenas as informações sensoriais recebidas.

Mas descobertas recentes sugerem que este sistema também arquiva memórias visuais e as utiliza para prever o que veremos a seguir.

Queremos entender como essas memórias influenciam a percepção das imagens do mundo real e qual o papel que diferentes áreas do cérebro desempenham neste processo”, disse Yaniv Ziv, Ph.D., professor do Instituto de Ciência Weizmann.

Ao compreender isto, pretendemos descobrir se estas memórias influenciam o quão flexível ou rígido é o nosso processamento visual.

Por exemplo, se já vimos algo semelhante antes, isso torna o nosso cérebro mais ou menos propenso a se adaptar a novas informações visuais”- Este projeto está sendo liderado por Ziv; Daniel Deitch; Alon Rubin, Ph.D.; e Itay Talpir, todos do Instituto Weizmann de Ciência Decifrando como o cérebro percebe o movimento Como o cérebro reconhece objetos que se movem ao nosso redor? Este projeto OpenScope de 2024 visa desmistificar este processo fundamental, estudando a percepção de movimento no córtex visual de camundongos.

Embora estudos anteriores tenham identificado regiões cerebrais que respondem a diferentes tipos de movimento, o circuito neural subjacente permanece pouco compreendido.

Este projeto utilizará a microscopia para observar simultaneamente a atividade de muitos neurônios durante várias semanas e em diferentes partes do córtex visual.

A equipe espera caracterizar a representação neuronal do movimento nas regiões cerebrais e nos tipos de células e compreender os circuitos específicos que os suportam.

Os insights obtidos neste trabalho podem ter implicações mais amplas, uma vez que os mesmos tipos de células e circuitos são encontrados em todo o córtex.Se conseguirmos compreender como estes circuitos processam a informação no sistema visual, há uma boa probabilidade de que os mesmos princípios se apliquem a todo o cérebro, – disse Julia Veit, Ph.D., professora da Universidade de Freiburg.

Este projeto está sendo liderado por Veit; Henning Sprekeler, Ph.D., da Universidade Técnica de Berlim; e Yael Oran, Ph.D., da Universidade de Freiburg.

Vendo os padrões ao nosso redor Nossos cérebros reconhecem instantaneamente inúmeras texturas visuais complexas que nos cercam, desde os desenhos intrincados nas asas de uma borboleta até o padrão granulado da madeira.

Mas como é que se consegue este feito notável de percepção visual? Neste projeto OpenScope, ratos serão treinados para distinguir texturas enquanto sua atividade neuronal é monitorada no córtex visual, ligando as respostas neurais à percepção.

Os principais objetivos são determinar como certas texturas são facilmente reconhecidas enquanto outras representam um desafio, e mapear como diferentes regiões do cérebro interagem para transformar informações visuais em representações coerentes que orientam o comportamento.

Essas descobertas podem revelar princípios fundamentais sobre como o cérebro extrai compreensão do nosso mundo visual ricamente padronizado, disseram os pesquisadores.

Mas a escala e a complexidade da investigação exigem ferramentas e recursos que vão além dos encontrados num ambiente laboratorial típico.

Usar o Allen Brain Observatory não só aumentará o escopo e o alcance do nosso projeto em várias vezes, mas também nos permitirá comparar e contextualizar com todos os outros projetos de Ciência Aberta que eles lideraram na última década,- disse Federico Bolau00f1os, Ph.D., cientista-chefe de dados da University of British Columbia.

Tal como aconteceu noutros campos, como a física de altas energias ou a astronomia, a investigação em neurociência de sistemas precisa de passar de laboratórios individuais para uma comunidade maior e interligada, na qual progredimos juntos.- Este projeto está sendo liderado por Bolau00f1os; Timothy Murphy, Ph.D., da Universidade da Colúmbia Britânica; e Javier Orlandi, Ph.D., da Universidade de Calgary.

A pesquisa descrita neste artigo foi apoiada pelo prêmio número U24NS113646 do Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame dos Institutos Nacionais de Saúde.

O conteúdo é de responsabilidade exclusiva dos autores e não representa necessariamente as opiniões oficiais do NIH e de seus institutos subsidiários.’,


Publicado em 21/07/2024 13h48

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