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Neurocientistas descobriram como o cérebro controla bidirecionalmente a sensibilidade a ameaças para iniciar e completar o comportamento de fuga em camundongos. Essas descobertas podem ajudar a desbloquear novas direções para descobrir terapias para ansiedade e transtorno de estresse pós-traumático (TEPT).
O estudo, publicado hoje em Biologia Atual, descreve como os pesquisadores do Sainsbury Wellcome Center da UCL estudaram uma região do cérebro chamada substância cinzenta periaquedutal (PAG), que é conhecida por ser hiperativa em pessoas com ansiedade e TEPT. Suas descobertas mostram que os neurônios inibitórios no PAG disparam constantemente, o que significa que seu nível pode ser aumentado ou diminuído. A equipe descobriu que isso tem um impacto direto no início da fuga em camundongos e que os mesmos neurônios também foram responsáveis por quanto tempo dura a fuga.
“O comportamento de fuga não é fixo — é adaptável com a experiência. Nossos estudos anteriores mostraram que camundongos se tornam mais ou menos propensos a escapar dependendo de sua experiência passada. E então, queríamos entender como o cérebro regula a sensibilidade a ameaças, pois isso pode ter implicações para pessoas com ansiedade e TEPT, onde esses circuitos podem estar mal regulados”, comentou o professor Tiago Branco, líder do grupo no SWC e autor correspondente do artigo.
Para estudar como o cérebro controla o comportamento de fuga, a equipe primeiro realizou em vitro gravações de neurônios inibitórios de PAG (em um prato) para observar suas propriedades. Eles descobriram que, na ausência de entrada, os neurônios inibitórios de PAG sempre disparam. Eles confirmaram essa descoberta por meio de vivo gravações usando imagens de cálcio e microscópios miniatura montados na cabeça enquanto camundongos corriam por aí. A equipe também realizou alguns estudos de conectividade no cérebro e mostrou que os neurônios inibitórios do PAG estão diretamente conectados aos neurônios excitatórios que são conhecidos por iniciar a fuga.
“Descobrimos que toda a rede de fuga está sob controle inibitório direto. Quando observamos o que acontece durante a fuga, encontramos um grupo de células onde a atividade diminui logo antes da fuga. Isso significa que a inibição é removida para que a fuga possa ser Também encontramos outro grupo de células onde a inibição aumenta gradualmente à medida que o animal está escapando e atinge o pico quando o animal chega ao abrigo. Isso sugere que as células inibitórias não apenas controlam o início da fuga, mas também parecem ser importantes para informar o abrigo. animal pare quando chegar a um local seguro”, explicou o professor Branco.
Para testar isso mais a fundo, a equipe usou uma técnica chamada optogenética para manipular diretamente a atividade dos neurônios, excitando-os ou inibindo-os. Quando aumentaram artificialmente a atividade dos neurônios inibitórios do PAG, descobriram que a probabilidade de fuga diminuiu. Quando inibiram os neurônios inibitórios do PAG, a probabilidade de fuga aumentou. Isso confirmou que os neurônios inibitórios do PAG estão agindo como um mostrador que pode ser girado para cima e para baixo para controlar o quão sensível o animal é à ameaça.
“Para verificar se esses neurônios também são importantes para controlar quando a fuga para, primeiro ativamos os neurônios depois que os animais começaram a escapar e descobrimos que eles param antes de chegarem ao abrigo. o abrigo e não param de fugir, isso significa que os neurônios têm acesso às informações que o animal utiliza para saber quando chegou à segurança”, explicou o professor Branco.
O próximo passo da equipe é entender como a experiência da ameaça torna o sistema mais ou menos excitável por meio do recrutamento desses neurônios. “Se formos capazes de revelar a via molecular específica que liga a experiência ao recrutamento destes neurónios, então é concebível que medicamentos possam ser desenvolvidos para atingir esta via, de modo que a sensibilidade possa ser aumentada ou diminuída em pessoas com ansiedade e TEPT. ”, concluiu o professor Branco.
Esta pesquisa foi financiada por uma Wellcome Senior Research Fellowship (214352/Z/18/Z), pelo Sainsbury Wellcome Center Core Grant da Gatsby Charitable Foundation e Wellcome (GAT3755 e 219627/Z/19/Z) e por um European Research Subvenção do Conselho (Consolidador nº 864912), bolsas de pós-doutorado da Fundação Alemã de Pesquisa (projeto nº 515465001; projeto nº STE 2605/1), o Programa de Doutorado em Neurociência de 4 anos da UCL Wellcome, o Programa de Doutorado SWC e a Sociedade Max Planck.
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