O ponto em que nossas células nervosas se encontram para compartilhar informações era considerado uma rua de mão única, com sinais eletroquímicos fluindo estritamente dos axônios que enviam um neurônio para os dendritos receptores do neurônio seguinte.
Agora, pela primeira vez, os pesquisadores mostraram que as informações também podem fluir na direção oposta na interseção dos neurônios que chamamos de sinapse.
“Mais uma vez, as medições exatas mostraram que a realidade é mais complexa do que um modelo simplificado poderia sugerir”, disse o neurocientista celular Peter Jonas, do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (IST).
Dentro do hipocampo, a parte de nosso cérebro envolvida na memória e no aprendizado é a via da fibra musgosa. Esta rede de células é crucial para armazenar memória de curto prazo e foi demonstrado em ratos estar envolvida na aprendizagem espacial.
Usando células naturalmente conectadas em rede de cérebros de ratos, o neurocientista do IST David Vandael e colegas registraram a interação entre os axônios de envio dos neurônios musgosos e os dendritos receptores dos neurônios piramidais. A configuração da pesquisa permitiu que eles estimulassem uma única mensagem para ser transmitida por uma célula.
Como esperado, os neurônios musgosos influenciaram a sinalização dos neurônios piramidais – mas os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que o inverso também era verdadeiro.
“A fibra musgosa pré-sináptica detecta quando o neurônio pós-sináptico não consegue mais informações: quando a atividade aumenta no neurônio pós-sináptico, o neurônio pré-sináptico reduz a extensão da plasticidade”, explica Jonas.
Isso significa que há um sinal de viagem reversa dos dendritos da célula piramidal que, de uma forma complexa, pode modificar a força do sinal de envio dos axônios do neurônio musgoso. Desafiando algumas suposições antigas, isso confirma que o disparo das sinapses depende da atividade pré e pós-sináptica.
“Descobrimos que essa sinapse atua como um ‘professor inteligente’, que adapta as aulas quando os alunos estão sobrecarregados de informações”, disse Jonas.
Eles não têm certeza de como o neurônio da pirâmide envia sua atualização de status “Estou muito cheio” para o neurônio musgoso, mas há algumas pistas, apoiadas por pesquisas anteriores. O glutamato, o sistema de mensagens químicas usado pelos neurônios para fazer o DM uns aos outros, é um candidato potencial.
“Nossos resultados identificam [os receptores de glutamato], provavelmente ativados pelo glutamato liberado dendriticamente, como o elo crítico entre a atividade de spiking pós-sináptica e a função terminal pré-sináptica”, escreveram os pesquisadores em seu artigo.
Eles suspeitam que esse sinal modulador pode estar envolvido na otimização do armazenamento de informações em nossos cérebros.
“Este pode ser um mecanismo poderoso para garantir que o armazenamento e a recuperação sejam separados e que as novas informações sejam preferencialmente armazenadas em neurônios piramidais não codificados e silenciosos”, explicou a equipe.
Eles ainda têm muitas questões para resolver. Por exemplo, se realmente é o glutamato liberado dos dendritos que está modificando a sinalização do axônio, por que o glutamato liberado pela célula de sinalização não tem o mesmo efeito?
Agora que a equipe fez essa descoberta, ainda mais trabalho o espera. No entanto, essa curiosa descoberta pode muito bem ser uma peça fascinante que se encaixa no grande quebra-cabeça de como nossos cérebros armazenam memórias preciosas.
Publicado em 22/05/2021 20h45
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