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Peixes individuais em cardumes se espalham em uníssono quando um predador está no meio deles.
Exemplos semelhantes de movimentos de grupos precisamente coordenados e imobilidade durante ameaças têm sido observados em insetos e mamíferos.
Agora, pela primeira vez, foi descoberta uma via cerebral que permite que animais individuais coordenem rapidamente uma resposta unificada, sem necessidade de ensaio.
Publicando recentemente na edição impressa da revista Psiquiatria BiológicaVirginia Tech cientistas do Fralin Biomedical Research Institute no VTC descreveram como estudaram a imobilidade sincronizada em pares de camundongos e identificaram o circuito cerebral subjacente responsável por esse comportamento.
O estudo fornece um alvo identificado para o avanço da pesquisa sobre a atividade cerebral mal compreendida que fundamenta o movimento coordenado do grupo e, mais amplamente, a comunicação social em geral, que é comprometida em uma variedade de condições neuropsiquiátricas humanas, como transtorno de atenção e hiperatividade (TDAH), autismo transtornos do espectro (TEA) e transtorno da comunicação social (SCD).
“Exemplos de respostas defensivas coordenadas na natureza são numerosos – bois, por exemplo, formam um círculo quando enfrentam uma ameaça”, disse Alexei Morozov, professor assistente do Fralin Biomedical Research Institute e autor correspondente do estudo. “A sincronização sob ameaça é um mecanismo de sobrevivência evolutivo conservado e ocorre entre espécies, incluindo humanos. Esse tipo de comportamento nunca foi medido em um laboratório antes, mas agora podemos quantificar essa resposta e explorar os mecanismos subjacentes.”
Os ratos foram treinados para associar um sinal auditivo a uma ameaça potencial, como uma simulação de incêndio. Os pesquisadores estudaram partes do cérebro que processam e lembram o medo e as informações sociais, e descobriram que uma conexão específica entre duas partes do cérebro, o hipocampo ventral e a amígdala basolateral, desempenha um papel importante na coordenação do comportamento diante de uma ameaça.
A informação sugere um método para investigar essas conexões cerebrais em situações mais complicadas. Embora o estudo tenha começado com pares de indivíduos, mais pesquisas são necessárias para determinar se o mesmo caminho é responsável por coordenar o comportamento de grupo maior, como amontoar-se, em grupos maiores.
“Isso nos dá um caminho para uma compreensão mais profunda do comportamento social”, disse Morozov. “Em casa e no trabalho, as pessoas coordenam e trocam informações com parceiros. Agora temos um modelo que nos ajuda a entender o caminho cerebral subjacente.”
“Esta é uma das descobertas mais significativas feitas nos últimos anos na identificação dos locais e dos potenciais mecanismos subjacentes no cérebro que medeiam esses tipos de interações sociais importantes”, disse Michael Friedlander, vice-presidente de ciências e tecnologia da saúde e diretor executivo da Virginia Tech. do Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin. “Embora as patologias nesses comportamentos sejam bem caracterizadas em populações clínicas humanas, as tentativas de terapias eficazes foram prejudicadas pela falta de compreensão de quais circuitos cerebrais e processos biológicos são afetados. O Dr. Morozov e sua equipe projetaram e implementaram uma série elegante de experimentos em camundongos para fornecer uma base potencialmente poderosa para o avanço dessa ciência e, com sorte, encurtar o tempo para desenvolver terapias mais estrategicamente direcionadas para humanos”.
O professor assistente de pesquisa Wataru Ito e o assistente de pesquisa Alexander Palmer, também do Centro de Pesquisa em Neurobiologia do Fralin Biomedical Research Institute, participaram do estudo.
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