doi.org/10.1016/j.neuron.2023.
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#Córtex
Os neurocientistas vêm tentando há décadas entender como o cérebro dos humanos e de outros animais se desenvolve ao longo da vida. Embora seu trabalho tenha reunido muitos insights sobre a maturação e o desenvolvimento do cérebro, muitas questões permanecem sem resposta.
A adolescência, o período que vai do início da puberdade até o início da idade adulta, é conhecida por ser marcada por mudanças significativas no córtex pré-frontal e em outros circuitos cerebrais.
Essas mudanças têm sido associadas ao desenvolvimento de novas habilidades mentais e cognitivas.
Pesquisadores do Centro Médico Universitário de Hamburgo-Eppendorf realizaram recentemente um estudo em ratos com o objetivo de explorar ainda mais as mudanças que ocorrem no córtex pré-frontal durante a adolescência.
O seu artigo, publicado na Neuron, descreve padrões na reorganização desta região crucial do cérebro associada à regulação das funções executivas (isto é, planejamento, tomada de decisões, modulação do comportamento social, etc.).
“Há alguns anos, quando começamos realizando gravações crônicas fixadas na cabeça em ratos em desenvolvimento para outro projeto, reconhecemos que a atividade na camada 2/3 do córtex pré-frontal medial não muda linearmente com a idade durante a adolescência”, disse o Dr. Pöpplau e a Profª Dra. Ileana L.
Hanganu-Opatz, co-autores do artigo, disseram ao Medical Xpress.
“Esta observação foi muito inesperada e levou ao desenvolvimento de um novo projeto com o objetivo principal de explorar os padrões de atividade eletrofisiológica na camada 2/3 do córtex pré-frontal medial ao longo do desenvolvimento do adolescente”.
Como parte de seu estudo recente, Pöpplau, Hanganu-Opatz e seus colaboradores compilaram um grande conjunto de dados contendo gravações coletadas em camundongos imóveis (mas não anestesiados) imobilizados e em movimento livre.
Essas gravações monitoraram especificamente a atividade dos neurônios na camada 2/3 do córtex pré-frontal medial.
Os pesquisadores investigaram ratos em diferentes momentos de sua vida, desde a pré-puberdade até a adolescência e a idade adulta.
Suas análises exploraram os padrões de atividade neuronal e de rede no córtex pré-frontal medial em diferentes estágios de desenvolvimento, bem como a atividade locomotora e o comportamento dos camundongos.
“Fomos capazes de mostrar que a adolescência é caracterizada por um pico de atividade gama e de picos que se relaciona com mudanças morfológicas (ou seja, pico de complexidade dendrítica e densidade da coluna vertebral dos neurônios piramidais da camada 2/3) durante a adolescência”, explicou o Dr. “Notavelmente, mudanças estruturais semelhantes foram identificadas em humanos durante janelas de tempo comparáveis”.
Como parte de suas análises, Pöpplau, Hanganu-Opatz e seus colegas também se propuseram a explorar os processos neurais que medeiam o estabelecimento, a quebra e a reorganização dos circuitos pré-frontais durante o desenvolvimento.
Suas descobertas sugerem que o cronograma de flutuações funcionais e estruturais durante a adolescência está ligado a um aumento na atividade fagocítica das células da microglia (isto é, células imunológicas do cérebro).
A fagocitose ou atividade fagocítica é o processo pelo qual as células imunológicas cercam e ingerem células mortas, materiais estranhos, patógenos e outras partículas.
“Como prova de princípio, removemos as células microgliais do cérebro”, disse Pöpplau.
“Descobrimos que a ablação da microglia durante a adolescência, mas não durante a idade pré-juvenil ou adulta, resultou em uma interrupção duradoura da função da rede adulta e das habilidades cognitivas, refletida pela diminuição da tomada de decisão e das habilidades de memória de trabalho em ratos manipulados”.
No geral, as descobertas deste estudo recente confirmam que a adolescência é um período crucial para o desenvolvimento das funções do córtex pré-frontal e das capacidades cognitivas relacionadas.
Ele revela especialmente mudanças que ocorrem no meio da puberdade dos ratos, próximo à puberdade, na camada 2/3 do córtex pré-frontal medial do rato.
“Para nossa surpresa, descobrimos que essas mudanças não lineares durante a adolescência estavam presentes principalmente em neurônios com picos regulares (ou seja, supostos neurônios piramidais da camada 2/3), mas não em neurônios com picos rápidos (ou seja, supostos interneurônios que expressam parvalbumina)”, Pöpplau disse.
“Para confirmar esta observação, manipulamos optogenéticamente os interneurônios e descobrimos que o desenvolvimento interneuronal segue mudanças lineares com a idade.” Os pesquisadores realizaram análises adicionais para validar suas descobertas.
Seus resultados sugerem que a reorganização dos circuitos pré-frontais durante a adolescência poderia ser mediada principalmente por um tipo de células conhecidas como neurônios piramidais.
“Projetos futuros irão explorar o papel de diferentes neurotransmissores e alterações hormonais durante a adolescência para subpopulações neuronais distintas e mudanças de desempenho cognitivo dependentes da idade”, acrescentaram Pöpplau e Hanganu-Opatz.
Publicado em 03/04/2024 10h28
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