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Os padrões de receptores definem os principais princípios organizacionais no cérebro, descobriram os cientistas.
Uma equipe internacional de pesquisadores, estudando cérebros de macacos, mapeou os receptores de neurotransmissores, revelando um papel potencial na distinção entre pensamentos e emoções internos daqueles gerados por influências externas.
O conjunto de dados abrangente foi disponibilizado ao público, servindo como uma ponte que liga diferentes escalas da neurociência – do microscópico ao cérebro inteiro.
O principal autor Sean Froudist-Walsh, do Departamento de Ciência da Computação da Universidade de Bristol, explicou: “Imagine o cérebro como uma cidade. Nos últimos anos, a pesquisa do cérebro tem se concentrado em estudar suas estradas, mas nesta pesquisa, fizemos o mapa mais detalhado até agora dos semáforos – os receptores de neurotransmissores – que controlam o fluxo de informações.
“Descobrimos padrões na disposição desses ‘semáforos’ que nos ajudam a entender sua função na percepção, memória e emoção.
“É como encontrar a chave para o fluxo de tráfego de uma cidade e abre possibilidades interessantes para entender como o cérebro normal funciona.
“Potencialmente no futuro, outros pesquisadores podem usar esses mapas para direcionar redes e funções cerebrais específicas com novos medicamentos.
“Nosso estudo teve como objetivo criar o mapa mais detalhado desses ‘semáforos’.”
A equipe usou uma técnica chamada autorradiografia de receptores in vitro para mapear a densidade de receptores de seis diferentes sistemas de neurotransmissores em mais de 100 regiões do cérebro.
Para encontrar os padrões nesses vastos dados, eles aplicaram técnicas estatísticas e usaram técnicas modernas de neuroimagem, combinadas com conhecimento anatômico especializado. Isso permitiu que eles descobrissem as relações entre padrões de receptores, conectividade cerebral e anatomia.
Ao compreender a organização do receptor em todo o cérebro, espera-se que novos estudos possam vincular melhor a atividade cerebral, o comportamento e a ação das drogas.
Além disso, como os receptores são os alvos dos medicamentos, a pesquisa poderá, no futuro, orientar o desenvolvimento de novos tratamentos direcionados a funções cerebrais específicas.
Froudist-Walsh acrescentou: “Em seguida, pretendemos usar esse conjunto de dados para desenvolver modelos computacionais do cérebro.
“Esses modelos de rede neural inspirados no cérebro nos ajudarão a entender a percepção e a memória normais, bem como as diferenças em pessoas com condições como esquizofrenia ou sob a influência de substâncias como ‘cogumelos mágicos’.
“Também planejamos integrar melhor as descobertas entre as espécies – ligando a neurociência detalhada em nível de circuito, frequentemente realizada em roedores, à atividade cerebral em larga escala observada em humanos”.
A criação de mapas de expressão de receptores abertamente acessíveis em todo o córtex que integram dados de neuroimagem pode acelerar a tradução entre as espécies.
“Ele está sendo disponibilizado gratuitamente para a comunidade neurocientífica por meio da infraestrutura EBRAINS do Projeto Cérebro Humano, para que possam ser usados por outros neurocientistas computacionais com o objetivo de criar outros modelos biologicamente informados”, acrescentou Nicola Palomero-Gallagher, pesquisador do HBP no Forschungszentrum Jülich e autor sênior do artigo.
A equipe global de pesquisadores é da University of Bristol, New York University, Human Brain Project, Research Center Julich, University of Dusseldorf, Child Mind Institute e Universite Paris Cite.
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