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Escondida sob o córtex enrugado externo do cérebro está uma área profundamente misteriosa, conhecida como claustrum. Há muito se sabe que essa região troca sinais com grande parte do córtex, que é responsável pelo raciocínio superior e pelo pensamento complexo. Por causa das extensas conexões do claustro, o lendário cientista Francis Crick, PhD, famoso pela descoberta do DNA, postulou pela primeira vez em 2005 que o claustro é a sede da consciência. Em outras palavras, a região do cérebro que permite a consciência do mundo e de nós mesmos.
Pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Maryland, no entanto, agora postulam que Crick pode estar incorreto: eles desenvolveram uma nova teoria – baseada em dados – de que o claustrum se comporta mais como um roteador de internet de alta velocidade, recebendo comandos executivos de áreas “chefes” do córtex cerebral que formam pensamentos complexos para gerar “redes” no córtex. Atuando como um roteador, o claustrum coordena essas redes para que trabalhem juntas para realizar as diversas tarefas cognitivamente exigentes que executamos momento a momento na vida cotidiana.
Compreender como o cérebro forma e coordena essas redes no córtex através do claustro é importante, uma vez que redes desorganizadas são uma característica típica de muitos distúrbios, como vício, doença de Alzheimer e esquizofrenia. Essa percepção pode ajudar a levar a melhores terapias para tratar a disfunção cognitiva nesses distúrbios.
“O cérebro é o sistema mais complexo do universo conhecido. São esses avanços teóricos baseados em dados que impulsionam nosso conhecimento para aproveitar essa complexidade para melhorar a vida humana”, disse Brian Mathur, PhD, professor associado de farmacologia na UMSOM. “Como a estrutura mais altamente conectada do cérebro, o claustrum é uma janela para o enigma do cérebro, a mente.”
Suas novas descobertas e hipóteses foram publicadas em 30 de setembro de 2022, em Tendências em Ciências Cognitivas.
Em um esforço para identificar o papel preciso do claustrum, o Dr. Mathur e seus colegas conduziram uma série de experimentos em animais e pessoas. Um experimento usou abordagens modernas de neurociência para desligar o claustro em camundongos conscientes. Esses ratos não perderam a consciência e continuaram correndo normalmente. Um golpe contra a teoria de Crick!
Em seguida, os pesquisadores deram aos ratos uma tarefa cognitivamente simples ou difícil e compararam como eles responderam quando o claustro foi desligado. Normalmente, um mouse pode executar tarefas simples e difíceis. No entanto, quando os pesquisadores desligaram o claustro, os camundongos não conseguiram mais realizar a difícil tarefa.
Querendo saber se esta descoberta tinha alguma relevância para os seres humanos, Dr. Mathur colaborou com seus colegas David Seminowicz, PhD, Professor de Ciências Neurais e Dor na Escola de Odontologia da UM, e Fred Barrett, PhD, Professor Associado de Psiquiatria e Ciências Comportamentais na Johns Escola de Medicina da Universidade Hopkins. Os três organizaram um estudo de pesquisa em que realizaram exames cerebrais de ressonância magnética funcional em voluntários saudáveis que estavam envolvidos em tarefas mentais simples ou complicadas. Os pesquisadores observaram que seu claustro apenas “acendeu” ao realizar a versão difícil da tarefa. Este evento coincidiu com a ativação de uma rede no córtex envolvida no desempenho cognitivo ideal. Ataque dois contra a teoria da consciência de Crick!
O Dr. Mathur disse que o golpe três será quando experimentos adicionais apoiarem sua teoria da função do claustro. Ao fazer isso, o Dr. Mathur e seus colegas agora buscam entender como o claustrum aprende e se adapta para orquestrar redes no córtex para ajudar a apoiar a cognição.
“Entender como o cérebro forma e coordena de forma flexível essas redes – por meio do claustro – é essencial para tratar o declínio cognitivo, que ocorre no vício, na doença de Alzheimer e na esquizofrenia”, disse Mark T. Gladwin, MD, Vice-presidente de Assuntos Médicos da Universidade de Maryland, Baltimore e John Z. e Akiko K. Bowers Distinguished Professor e Reitor da UMSOM.
O Dr. Mathur acrescentou: “Nossa hipótese nos fornece uma estrutura conceitual muito necessária para conceber novas estratégias terapêuticas”.
O estudo foi financiado pelo Instituto Nacional de Abuso de Álcool e Alcoolismo do NIH (concessão R01AA028070).
O Dr. Barrett faz parte do conselho científico da Wavepaths, Ltd. e é consultor científico da Mindstate Design Labs, Inc.
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