Descubra o circuito do desconforto nas profundezas do cérebro

resumo: Os cientistas descobriram um circuito cerebral no núcleo subtalâmico que causa desconforto quando ativado, lançando uma nova luz sobre as raízes neurais da aversão. Esta descoberta tem implicações importantes, porque demonstra o papel potencial do tálamo na depressão e os efeitos colaterais do tratamento de estimulação cerebral profunda (ECP) para a doença de Parkinson.

Os pesquisadores usaram a optogenética em ratos para identificar os circuitos neurais envolvidos, o que poderia levar a tratamentos mais precisos para distúrbios neurológicos, sem efeitos prejudiciais. A pesquisa oferece esperança de melhores resultados clínicos para pacientes com doença de Parkinson e condições semelhantes.

Principais fatos:

1. O núcleo subtalâmico, conhecido por controlar o movimento, está agora ligado à produção de fortes sentimentos de aversão e desconforto.
2. A estimulação optogenética em ratos revelou um comportamento de evitação persistente, sugerindo a ligação do núcleo subtalâmico aos sistemas emocionais do cérebro e o seu papel potencial na depressão.
3. Esta descoberta pode explicar por que alguns pacientes com Parkinson submetidos ao tratamento DBS desenvolvem depressão, abrindo caminho para tratamentos com menos efeitos colaterais.

fonte: Universidade de Uppsala

Os pesquisadores descobriram um novo circuito neural no cérebro que produz uma forte sensação de desconforto quando ativado.

Esta descoberta também lhes permite mostrar pela primeira vez que o núcleo subtalâmico, uma estrutura do cérebro que controla os movimentos voluntários, também pode desempenhar um papel no desenvolvimento da depressão. As descobertas podem levar a melhores tratamentos para a doença de Parkinson.

O estudo foi publicado na revista científica Relatórios de células.

“Nosso estudo mostra que uma área específica do cérebro está envolvida no comportamento de aversão e evitação quando estimulada. “Estudamos como os ratos se comportam quando o núcleo subtalâmico é ativado usando estimulação optogenética”, explica Asa McKenzie, professor do Departamento de Organismos Biologia na Universidade de Uppsala e autor principal.

A equipe de pesquisa já havia descoberto que ratos cujo tálamo foi ativado procuravam se afastar do estímulo.

No novo estudo, eles conseguiram mostrar que esse comportamento está relacionado à aversão e que o comportamento de evitação ocorre não apenas durante a ativação do núcleo subtalâmico, mas também que o desconforto permanece na memória.

Quando os ratos foram posteriormente colocados no mesmo ambiente, mostraram um comportamento de evitação igualmente forte, embora o estímulo estivesse agora desativado. Assim, as associações foram fortes o suficiente para manter esse comportamento.

A aversão é o oposto da recompensa e desempenha um papel importante em nos fazer evitar coisas que nos fazem sentir mal. É sabido em humanos que uma forte ativação do sistema de aversão no cérebro pode levar à depressão.

No novo estudo, os investigadores não só descobriram o local no cérebro onde ocorre a aversão, mas também identificaram circuitos neurais originados no núcleo subtalâmico que se ligam diretamente ao sistema emocional do cérebro, que se torna ativo durante fortes sentimentos de desconforto. .

“O facto de o tálamo levar a comportamentos de aversão e evitação é uma descoberta importante por duas razões principais. Aumenta a nossa compreensão do sistema emocional do cérebro e de como a actividade cerebral pode levar a sintomas psicológicos como depressão e apatia.

“Em segundo lugar, isso pode explicar por que as pessoas com doença de Parkinson tratadas com estimulação cerebral profunda (ECP) experimentam esses tipos de efeitos colaterais”, continua McKenzie.

Na doença de Parkinson, o tálamo está hiperativo, mas a estimulação dessa área do cérebro em pacientes gravemente enfermos de Parkinson usando estimulação cerebral profunda com eletrodos implantados “corrige” isso e elimina tremores e outros problemas motores. O tratamento geralmente funciona muito bem. No entanto, alguns pacientes apresentam efeitos colaterais, como depressão grave.

“Agora que conseguimos mostrar que o tálamo tem uma ligação direta com a aversão e está conectado ao centro de depressão no cérebro, podemos compreender e explicar esses efeitos colaterais em termos neurobiológicos. Além da doença de Parkinson, o DBS hipotalâmico é também usado em condições como tremor essencial e transtorno obsessivo-compulsivo.

“Nosso estudo é uma pesquisa básica e abre caminho para uma maior precisão clínica nesses tratamentos. O objetivo é que a estimulação cerebral profunda trate os sintomas da doença sem causar efeitos colaterais graves”, afirma McKenzie.

O projeto é uma colaboração entre pesquisadores da Universidade de Uppsala e da Universidade de Bordeaux. O estudo foi financiado pela Bertil Hallstein Research Foundation, pela Swedish Brain Foundation, pela Parkinson’s Foundation, pela Michael J. Fox Foundation (ASAP Initiative = Aligning Science Across Parkinson’s Disease), pela Ahlin Foundation, pelas Wiener-Gren Foundations e pela Swedish Conselho de Pesquisa.

Mais sobre a metodologia dos pesquisadores

Os pesquisadores usaram a optogenética para garantir que estimulassem apenas o núcleo subtalâmico e não qualquer outro tecido cerebral. Este método baseia-se na utilização de um tipo específico de luz para activar ou desactivar neurónios individuais nos cérebros de ratos geneticamente modificados, cujos neurónios contêm proteínas sensíveis à luz nas suas superfícies.

Os pesquisadores identificaram marcadores em estudos anteriores que agora são usados ​​para distinguir com precisão entre o núcleo hipotalâmico e as estruturas circundantes. Isto permitiu-lhes estudar como os neurônios individuais no cérebro dos ratos são afetados e como os ratos se comportam quando os neurônios estão mais ou menos ativos.

Sobre esta notícia de pesquisa em neurociência

autor: Ellen Backstrom
fonte: Universidade de Uppsala
comunicação: Ellen Backstrom – Universidade de Uppsala
foto: Imagem creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: Acesso livre.
“Transdução recíproca de sinais ativadores e inibitórios e destino celular na regeneração de células T“Por Asa McKenzie et al. Relatórios de células

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um resumo

Transdução recíproca de sinais ativadores e inibitórios e destino celular na regeneração de células T

Destaques

• Pitx2, Vglut2, parvalbumina em STN e Tac1 em Parágrafo-STN é altamente conservado do rato ao primata
• A excitação óptica dos terminais STN ou STN no pálido ventral causa aprendizagem aversiva
• Fotoexcitação associada Parágrafo-STN gera uma resposta distintamente diferente
• Anatomia funcional do STN vs.. Parágrafo-STN fornece uma estrutura para impacto emocional

resumo

O núcleo subtalâmico (STN) é fundamental para o controle comportamental; A desregulação está, portanto, associada a distúrbios neurológicos e neuropsiquiátricos, incluindo a doença de Parkinson. A estimulação cerebral profunda (DBS) direcionada ao STN alivia com sucesso os sintomas motores da doença de Parkinson.

No entanto, o mau humor e a depressão são efeitos colaterais emocionais. A STN fica ao lado Parágrafo-STN, associado a comportamento apetitivo e aversivo.

DBS direcionado à STN pode ser modificado inadvertidamente Parágrafo-STN, que causa aversão. Em vez disso, a STN medeia a aversão. Para investigar a relação causal entre o STN e a aversão, o comportamento emocional é manipulado usando optogenética em camundongos.

Promotores seletivos permitem a desmontagem de STN (por exemplo Bitex2) contra. Parágrafo-STN(Tac1). A estimulação fótica aguda induz aversão tanto no STN quanto no Parágrafo-STN. No entanto, apenas os sinais associados à estimulação do STN causam evitação condicionada, e apenas a estimulação do STN interrompe a autoadministração contínua do açúcar.

Registros eletrofisiológicos identificam respostas pós-sinápticas em neurônios pálidos, e a fotoestimulação seletiva de terminais STN no pálido ventral replica a aversão induzida por STN.

A identificação do STN como fonte de aprendizagem aversiva contribui para os fundamentos neurobiológicos do afeto emocional.