FINALMENTE, IDENTIFICADO O PERSONAGEM ENVOLVIDO NA RESPOSTA PAVLOVIANA (RESPOSTA CONDICIONADA)

FINALMENTE, IDENTIFICADO O PERSONAGEM ENVOLVIDO NA RESPOSTA PAVLOVIANA (RESPOSTA CONDICIONADA)

Edição Vol. 4, N. 10, 05 de Junho de 2017

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2017.06.05.003

No final do século XIX e no início do século XX, um fisiologista russo chamado Ivan Pavlov (1849-1936), ao estudar a fisiologia do sistema gastrointestinal, fez uma das grandes descobertas científicas da atualidade: o reflexo condicionado. Foi uma das primeiras abordagens realmente objetivas e científicas ao estudo da aprendizagem, principalmente porque forneceu um modelo que podia ser verificado e explorado de inúmeras maneiras, usando a metodologia da fisiologia. Pavlov inaugurava, assim, a psicologia científica, acoplando-a à neurofisiologia. Por seus trabalhos, recebeu o prêmio Nobel concedido na área de Medicina e Fisiologia em 1904.

Em seu famoso experimento, Pavlov tocou um sino cada vez que ele alimentava seus cachorros. Logo, os cachorros começaram a babar em antecipação quando ouviam o sino, mesmo antes do aparecimento da comida (Figura 1).

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Figura 1: Condicionamento de Pavlov.

Agora, um estudo da UCLA, liderado pelo Dr. Sotiris Masmanidis, professor assistente de neurobiologia da Faculdade de Medicina David Geffen, traçou a resposta Pavloviana a um pequeno grupo de células cerebrais – os mesmos neurônios que são danificados durante a doença de Huntington, doença de Parkinson e síndrome de Tourette. A pesquisa poderia eventualmente ajudar os cientistas a identificar novas abordagens para diagnosticar e tratar esses distúrbios neurológicos. E, para avançar mais nesse caminho, o grupo de cientistas do Instituto Nanocell desenvolveu um camundongo transgênico que mapeia a diferenciação de células-tronco em células neuronais e gliais, assim, durante o desenvolvimento do camundongo é possível reconhecer quais células estão associadas com cada via e doença mencionada acima. Se se conhece as vias e células envolvidas, então poder-se-vai interromper o avanço das doenças com o desenvolvimento de novos medicamentos ou, mesmo, a substituição das células em diferenciação. Apoie os projetos do Instituto Nanocell fazendo doações e descontando do seu Imposto de Renda (pelo site www.institutonanocell.org.br). 

AFINAL, QUE DOENÇAS SÃO ESSAS?

A doença de Huntington, (DHQ) mal de Huntington ou coreia de Huntington é um distúrbio neurológico hereditário caracterizado por causar movimentos corporais anormais e falta de coordenação, também afetando várias habilidades mentais e alguns aspectos de personalidade. Por ser uma doença genética, atualmente, não tem cura.

A doença de Huntington é causada por uma deficiência genética de um único gene do cromossomo 4. Esse defeito faz com que uma parte do DNA, chamada de sequência CAG, ocorra várias vezes mais do que deveria ocorrer. Normalmente, essa sequência se repete de 10 a 28 vezes. Em pessoas diagnosticadas com a doença de Huntington, no entanto, ela se repete de 36 a 120 vezes.

Além disso, a doença de Huntington é uma desordem dominante autossômica, o que significa que uma pessoa precisa apenas de uma cópia do gene defeituoso para desenvolver a doença.

Com a exceção dos cromossomos sexuais, uma pessoa herda duas cópias de cada gene, sendo uma de cada progenitor. Alguém que tenha o pai com um gene defeituoso para a doença de Huntington, por exemplo, pode receber dele tanto a cópia defeituosa do gene quanto a cópia normal. Assim, cada pessoa que tenha hereditariedade para a doença tem 50% de chance de herdar o gene causador e, logo, desenvolver a doença também.

Os sinais e sintomas característicos da doença de Huntington surgem em decorrência da perda progressiva de células nervosas que ficam em uma parte específica do cérebro, os gânglios de base. Essa perda afeta a capacidade cognitiva (associada à memória e ao pensamento, por exemplo), os movimentos e o equilíbrio emocional. Os sintomas aparecem gradualmente, mas os que surgem primeiro variam muito de pessoa para pessoa, assim como aquele que mais influenciará e comprometerá a qualidade de vida.

A Doença de Parkinson é uma doença degenerativa do sistema nervoso central, crônica e progressiva. É causada por uma diminuição intensa da produção de dopamina, que é um neurotransmissor (substância química que ajuda na transmissão de mensagens entre as células nervosas). A dopamina ajuda na realização dos movimentos voluntários do corpo de forma automática, ou seja, não precisamos pensar em cada movimento que nossos músculos realizam, graças à presença dessa substância em nossos cérebros. Na falta dela, particularmente numa pequena região encefálica chamada substância negra, o controle motor do indivíduo é perdido, ocasionando sinais e sintomas característicos, que veremos adiante.

Com o envelhecimento, todos os indivíduos saudáveis apresentam morte progressiva das células nervosas que produzem dopamina. Algumas pessoas, entretanto, perdem essas células (e consequentemente diminuem muito mais seus níveis de dopamina) num ritmo muito acelerado e, assim, acabam por manifestar os sintomas da doença. Não se sabe exatamente quais os motivos que levam a essa perda progressiva e exagerada de células nervosas (degeneração), muito embora o empenho de estudiosos deste assunto seja muito grande. Admitimos que mais de um fator deve estar envolvido no desencadeamento da doença. Esses fatores podem ser genéticos ou ambientais.

Embora já sejam conhecidos alguns genes relacionados com a ocorrência da Doença de Parkinson, ela habitualmente não é uma doença hereditária. Apenas ocasionalmente há diversos casos da doença numa mesma família e, em geral, trata-se de casos com início precoce (abaixo dos 40 anos de idade). Assim, devemos entender que não há como definir um risco real para filhos de pacientes também virem a desenvolver a doença, ou seja, a presença de um doente na família não aumenta o risco da doença em nenhum indivíduo. Os genes que favorecem o desenvolvimento da doença possivelmente devem agir de forma indireta, juntamente com outros fatores. Entre estes, destacam-se fatores ambientais, como contaminação com agentes tóxicos (agrotóxicos e resíduos químicos, por exemplo).

A menos conhecida é a Síndrome de Tourette, que é um transtorno neuropsiquiátrico hereditário que se manifesta durante a infância, caracterizado por diversos tiques físicos e pelo menos um tique vocal. Estes tiques têm remissões e recidivas características, podem ser suprimidos temporariamente e são precedidos por impulsos premonitórios. A síndrome é definida enquanto parte do espectro dos transtornos devido a tiques, no qual se incluem tiques transitórios e crónicos. Um filme muito bacana que fala sobre a história de um paciente com a Tourette é “A Estrada Interior”. Onde o personagem principal, Vincent, que tem síndrome de Tourette, convence dois pacientes da clínica onde está internado a viajarem pelos EUA com ele para espalhar as cinzas de sua mãe.

A Tourette era considerada uma síndrome rara que na maior parte das vezes é associada à vocalização de termos obscenos ou afirmações depreciativas e socialmente impróprias (coprolalia), embora este sintoma se manifesta apenas numa pequena minoria de pessoas com a doença. A Tourette já não é considerada uma condição rara, embora nem sempre seja corretamente identificada, uma vez que a maior parte dos casos são moderados e a gravidade dos tiques diminui à medida que a pessoa atravessa a adolescência. Estima-se que entre 0,4 e 3,8% das crianças entre os 5 e 18 anos possam ter Tourette. A prevalência de outros transtornos devido a tiques nas crianças em idade escolar é maior, sendo os mais comuns piscar os olhos, tossir, limpar a garganta, fungar e determinados movimentos faciais. Os casos graves em adultos são raros. A Tourette não afeta a inteligência ou a esperança de vida.

O ESTUDO

As espécies sobreviveram porque aprenderam a vincular as pistas sensoriais, como sons, cheiros e visão específicos com recompensas como, comida e água. O interesse era descobrir os circuitos cerebrais que codificam para a aprendizagem e o comportamento baseados em recompensas.

A equipe da UCLA concentrou-se na atividade celular do estriado, uma parte do cérebro associada à recompensa, movimento e tomada de decisão (Figura 2).

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Figura 2: Cientistas da UCLA identificam células cerebrais envolvidas na resposta Pavloviana. Renderização (ato de compilar e obter o produto final de um processamento digital. Ou seja, toda aquela sequência de imagens que você montou na sua linha do tempo precisa ser condensada em um vídeo) do cérebro humano, destacando o estriado, que está associado à recompensa, ao movimento e à tomada de decisões. Um estudo da Universidade da Califórnia (UCLA), nos EUA, centra-se na atividade celular no estriado, uma parte do cérebro associada à recompensa, movimento e tomada de decisão. A nova pesquisa poderia ajudar a melhorar a compreensão das doenças de Parkinson, Huntington e Tourette.

Em uma versão moderna do experimento de Pavlov, Masmanidis e colegas repetidamente expuseram camundongos ao aroma desconhecido de banana ou limão, seguido por uma gota de leite condensado. Eventualmente, os camundongos aprenderam que as fragrâncias previam a chegada de uma recompensa doce e começaram a lamber fervorosamente o ar em antecipação (1).

Os camundongos aprenderam a associar o novo aroma com a comida, assim como os cachorros de Pavlov. O próximo passo foi descobrir o que acontece com a resposta Pavloviana quando eram silenciados diferentes grupos de células no estriado (1).

Com base em pistas de estudos anteriores, a equipe concentrou-se em um pequeno grupo de células que suporta os neurônios principais do estriado. Embora essas células de suporte representassem menos de 2% das células da região, os cientistas ficaram surpresos ao descobrir que elas desempenham um papel desproporcionalmente importante. Usando uma combinação de eletrodos especializados e optogenética – o uso de luz para controle celular – eles foram capazes de “desligar” essas células de suporte (1).

Quando desligaram as células de suporte, os camundongos lamberam o ar em antecipação ao leite condensado apenas a metade da frequência normal. Os autores então suspeitaram que as células de suporte melhoram os circuitos cerebrais que codificam a resposta Pavloviana (1).

A influência das células de suporte apareceu mais forte quando os camundongos aprenderam primeiro a associar os aromas desconhecidos com uma recompensa. A mudança foi menos dramática nos camundongos que já dominaram a conexão (1).

Essas células eram mais essenciais para os camundongos inexperientes, que ainda não dominavam a resposta Pavloviana.

Os achados sugerem que os distúrbios neurológicos podem ser causados em parte por células de suporte com defeito e que restaurar a função das células pode eventualmente ajudar as pessoas com essas doenças (1).

Mais de um século após o estudo clássico de Pavlov, ainda há muito a aprender sobre as respostas Pavlovianas. Estas descobertas abrem oportunidades emocionantes para estudar ainda mais os papéis de diferentes tipos de neurônios em pessoas saudáveis e naquelas com distúrbios neurológicos.

Fonte: Elaine Schmidt, UCLA News

Referência

1.Lee K, Holley SM, Shobe JL, Chong NC, Cepeda C, Levine MS, et al. Parvalbumin Interneurons Modulate Striatal Output and Enhance Performance during Associative Learning. Neuron. 2017;93(6):1451-63 e4.

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