.
Em um novo estudo, um grupo de pesquisadores, liderado pelo Dr. Joshua Goldberg, da Universidade Hebraica, descreve um novo tipo de onda neuroquímica no cérebro. Sua pesquisa, publicada em Comunicações da Naturezadesvenda a existência de ondas viajantes do neuroquímico acetilcolina no corpo estriado, região do cérebro responsável por motivar ações e comportamentos habituais.
Acredita-se que a motivação para executar uma ação depende da liberação de outro neuroquímico, a dopamina, no corpo estriado. Uma pesquisa recente mostrou que a dopamina é liberada em padrões ondulatórios no corpo estriado. A equipe liderada por Goldberg descobriu que a acetilcolina também é liberada no corpo estriado em padrões ondulatórios. Há muito se pensa que, para que o corpo estriado funcione adequadamente, é necessário manter um equilíbrio entre a liberação de dopamina e acetilcolina no corpo estriado, e que a perturbação desse equilíbrio leva a distúrbios do movimento, como a doença de Parkinson. O novo estudo propõe um mecanismo matemático pelo qual surgem ondas simultâneas de acetilcolina e dopamina, o que pode representar como esse equilíbrio é realizado.
A pesquisa foi conduzida usando ferramentas genéticas de última geração e técnicas avançadas de imagem, permitindo à equipe visualizar as ondas de acetilcolina em animais acordados e comportados. Além disso, técnicas de imagem foram empregadas para observar a interação entre acetilcolina e dopamina em vitro. Através de uma análise matemática rigorosa, usando modelos de ativador-inibidor de reação-difusão e simulações de computador, a equipe propôs um modelo que explica a formação de ondas viajantes de acetilcolina (o ativador) e dopamina (o inibidor).
Principais destaques do estudo:
Primeira descrição das ondas de acetilcolina: no estriado de animais com comportamento saudável.
A liberação local de dopamina é desencadeada por neurônios individuais não dopaminérgicos: O estudo demonstrou que a ativação elétrica de um único neurônio liberador de acetilcolina no corpo estriado é suficiente para induzir a liberação local de dopamina em sua proximidade.
Um novo modelo de como as duas ondas neuroquímicas surgem simultaneamente: O estudo propõe um novo modelo matemático baseado na conhecida interação entre acetilcolina e dopamina no corpo estriado, que pode dar origem à geração simultânea dessas ondas.
Finalmente, o estudo fornece fortes previsões testáveis sobre a relação entre esses dois fenômenos ondulatórios e o mecanismo neural para sua formação. O estudo também propõe que os axônios de dopamina e acetilcolina (que são os apêndices muito longos dos neurônios de dopamina e acetilcolina) interagem direta e localmente no corpo estriado, o que não é como tradicionalmente se pensa que os neurônios interagem.
.
