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Muitas vezes pensava-se que a velocidade da informação transmitida entre as regiões do cérebro se estabilizava durante o início da adolescência. Um estudo em Natureza Neurociência por pesquisadores da Mayo Clinic e colegas da Holanda descobriram que as velocidades de transmissão continuam a aumentar no início da idade adulta.
Como problemas como ansiedade, depressão e transtornos bipolares podem surgir no final da adolescência e início da idade adulta, uma melhor compreensão do desenvolvimento do cérebro pode ajudar os médicos a oferecer terapias para tratar esses transtornos.
“Uma compreensão fundamental da trajetória de desenvolvimento dos circuitos cerebrais pode ajudar a identificar períodos sensíveis de desenvolvimento quando os médicos podem oferecer terapias a seus pacientes”, diz Dora Hermes, Ph.D., engenheira biomédica da Mayo Clinic e autora sênior do estudo.
Chamado de conectoma humano, o sistema estrutural de vias neurais no cérebro ou sistema nervoso se desenvolve à medida que as pessoas envelhecem. Mas como as mudanças estruturais afetam a velocidade da sinalização neuronal não foi bem descrito.
“Assim como o tempo de trânsito de um caminhão depende da estrutura da estrada, a velocidade de transmissão de sinais entre as áreas do cérebro depende da estrutura das vias neurais”, explica o Dr. Hermes. “O conectoma humano amadurece durante o desenvolvimento e envelhecimento e pode ser afetado por doenças. Todos esses processos podem afetar a velocidade do fluxo de informações no cérebro.” No estudo, Dr. Hermes e colegas estimularam pares de eletrodos com um breve pulso elétrico. para medir o tempo que os sinais levaram para viajar entre as regiões do cérebro em 74 participantes da pesquisa com idades entre 4 e 51 anos. As medições intracranianas foram feitas em uma pequena população de pacientes com eletrodos implantados para monitoramento da epilepsia no University Medical Center Utrecht, Holanda.
Os atrasos de resposta em regiões cerebrais conectadas mostraram que as velocidades de transmissão no cérebro humano aumentam durante a infância e até no início da idade adulta. Eles atingem o platô por volta dos 30 a 40 anos de idade.
Os dados da equipe indicam que as velocidades de transmissão de adultos foram cerca de duas vezes mais rápidas em comparação com as normalmente encontradas em crianças. As velocidades de transmissão também foram tipicamente mais rápidas em indivíduos de 30 ou 40 anos em comparação com os adolescentes.
A velocidade de transmissão cerebral é medida em milissegundos, uma unidade de tempo igual a um milésimo de segundo. Por exemplo, os pesquisadores mediram a velocidade neuronal de um paciente de 4 anos em 45 milissegundos para um sinal viajar das regiões frontal para parietal do cérebro. Em um paciente de 38 anos, o mesmo caminho foi medido em 20 milissegundos. Para efeito de comparação, um piscar de olhos leva cerca de 100 a 400 milissegundos.
Os pesquisadores estão trabalhando para caracterizar a conectividade impulsionada por estimulação elétrica no cérebro humano. Um dos próximos passos é entender melhor como as velocidades de transmissão mudam com doenças neurológicas. Eles estão colaborando com neurocirurgiões pediátricos e neurologistas para entender como as doenças alteram as velocidades de transmissão em comparação com o que seria considerado normal para uma determinada faixa etária.
A pesquisa é apoiada pelo Instituto Nacional de Saúde Mental dos Institutos Nacionais de Saúde (R01MH122258).
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