Estudo identifica uma rede neural que suporta aprendizado e memória flexíveis

Crédito: Li et al. Nature Neuroscience, 2022. DOI: 10.1038/s41593-022-01148-9

As pessoas geralmente precisam se adaptar a eventos inesperados e repentinos, como uma construção na estrada ou um acidente de trânsito durante a condução, um pagamento automático ou caixa eletrônico quebrado e mudanças no clima. Para lidar efetivamente com esses eventos, eles devem possuir o que é conhecido como flexibilidade comportamental, ou a capacidade de se desviar da rotina e de padrões comportamentais bem estabelecidos.

Para adaptar seu comportamento com base em eventos imprevistos, os humanos precisam codificar e recuperar memórias relacionadas a recompensas e usá-las para informar suas escolhas presentes ou futuras. Este processo envolve a integração de diferentes habilidades cognitivas que são suportadas por diferentes regiões do cérebro.

Estudos anteriores descobriram que pacientes com diferentes transtornos neuropsiquiátricos e aqueles que sofrem de um vício tendem a ter uma flexibilidade comportamental escassa. Isso muitas vezes afeta negativamente sua qualidade de vida, pois torna particularmente desafiador lidar com a incerteza da vida cotidiana.

Pesquisadores da Emory University School of Medicine realizaram recentemente um estudo com o objetivo de entender melhor os fundamentos neurais da flexibilidade comportamental. Seu artigo, publicado na Nature Neuroscience, identifica uma rede específica de regiões do cérebro que podem coordenar aprendizado e memória flexíveis em humanos, o que pode ser prejudicado em indivíduos com vícios ou outros distúrbios neuropsiquiátricos.

Os pesquisadores analisaram especificamente o córtex orbitofrontal (OFC), uma região do cérebro conhecida por decodificar e representar alguns estímulos sensoriais baseados em recompensas. Acredita-se também que o OFC esteja envolvido no aprendizado que ocorre ao longo do tempo, depois que humanos ou animais são consistentemente recompensados ou punidos por comportamentos específicos.

“O OFC apóia comportamentos orientados por resultados”, escreveram Dan C. Li e seus colegas em seu artigo. “No entanto, os circuitos neurais coordenados e os mecanismos celulares pelos quais as conexões OFC sustentam o aprendizado e a memória flexíveis permanecem indescritíveis. Demonstramos em camundongos que as projeções da amígdala basolateral (BLA)→OFC controlam bidirecionalmente a formação da memória quando comportamentos familiares são inesperadamente não recompensados, enquanto OFC→ As projeções dorsomedial striatum (DMS) facilitam a recuperação da memória.”

Para identificar os circuitos OFC que medeiam os processos de aprendizagem e memória envolvidos na flexibilidade comportamental, Li e seus colegas realizaram uma série de experimentos em camundongos. Especificamente, eles avaliaram a capacidade dos ratos de adaptar seu comportamento quando inesperadamente não receberam uma recompensa por ações que haviam sido recompensadas anteriormente.

Os pesquisadores observaram o comportamento dos camundongos durante todo o experimento e coletaram medidas que permitiram determinar quais redes cerebrais sustentavam os comportamentos dos camundongos. Seus resultados lançam nova luz sobre uma rede cerebral que pode estar envolvida na flexibilidade comportamental, que inclui três áreas do cérebro, a amígdala basolateral (BLA), o OFC e o estriado dorsomedial (DMS).

“Os conjuntos neuronais OFC armazenam um traço de memória para informações recém-aprendidas, que parecem ser facilitadas pela plasticidade da espinha dendrítica específica do circuito e pela sinalização da neurotrofina dentro de conexões BLA-OFC-DMS definidas e obstruídas pela cocaína”, escreveram Li e seus colegas em seu artigo. . “Assim, descrevemos a transmissão direcional de informações dentro de um circuito amígdalo-fronto-estriatal integrado ao longo do tempo, pelo qual novas memórias são codificadas por entradas BLA→OFC, representadas dentro de conjuntos OFC e recuperadas via saídas OFC→DMS durante a escolha futura”.

O trabalho recente dessa equipe de pesquisadores oferece uma nova visão sobre como a flexibilidade comportamental é possibilitada pelo cérebro dos mamíferos. Mais especificamente, os pesquisadores mostraram que os processos de aprendizagem e memória que sustentam a adaptação comportamental flexível podem ser o resultado de interações específicas entre o BLA, OFC e DMS.

Essas descobertas podem em breve abrir caminho para estudos adicionais destinados a investigar ainda mais essa rede cerebral recém-delineada e como ela pode promover aprendizado flexível e recuperação de memória. No futuro, isso poderia ajudar a elaborar novas estratégias de tratamento que possam ajudar a aumentar a flexibilidade comportamental de pessoas com vícios, ansiedade e outras condições neuropsiquiátricas debilitantes.


Publicado em 06/10/2022 12h54

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