O tálamo regula a adaptabilidade do cérebro adulto

Aprender coisas novas requer uma tremenda capacidade de nossos cérebros. A adaptação do nosso cérebro como resultado de novas experiências é chamada de plasticidade. Há períodos durante o nosso desenvolvimento em que as redes neurais apresentam muita plasticidade, conhecidos como períodos críticos. Mas também o cérebro adulto é capaz de se adaptar. Onde essa plasticidade ocorre no cérebro adulto não é bem compreendido.

Para obter mais informações sobre esta questão, Yi Qin e seus colegas, sob a supervisão de Christiaan Levelt, examinaram o sistema visual de ratos. Este é um modelo popular para estudar a plasticidade devido à sua facilidade de manipulação. A informação visual chega ao tálamo através da retina. Este núcleo cerebral transmite então informações processadas ao córtex visual e vice-versa. Um experimento em ratos pode demonstrar claramente quão bem o cérebro adulto é capaz de se adaptar. Quando um olho do rato fica ocluído durante vários dias, o córtex visual começa a responder de forma menos eficaz ao olho fechado e melhor ao olho aberto. Há muito tempo não está claro como isso é regulamentado com precisão. Mas estes novos resultados trazem um ator importante para o primeiro plano: o tálamo.

Nova perspectiva

Christiaan Levelt: "Há cinco anos, descobrimos que o tálamo desempenha um papel crucial na plasticidade do córtex visual durante períodos críticos de desenvolvimento. Isto mudou a nossa perspectiva sobre como todo este sistema funciona. Todos pensávamos que este processo era regulado pelo córtex visual, mas acabou não sendo tudo. Descobrimos removendo um componente muito específico, a subunidade GABA-alfa 1, no tálamo de camundongos durante seu período crítico para a visão. Este componente é responsável por inibindo o tálamo, então sua remoção resultou em inibição reduzida. Quando fechamos um olho nesses ratos, a mudança nas respostas não ocorreu mais. Como o cérebro adulto usa mecanismos de plasticidade diferentes dos do cérebro em desenvolvimento, uma questão importante era se a adaptação no sistema visual adulto também envolveu o tálamo."

Yi Qin: "No estudo atual, realizamos o mesmo experimento em ratos adultos e observamos resultados semelhantes. Observamos que a plasticidade também ocorreu no tálamo adulto, mas desapareceu quando removemos a subunidade alfa-1. Consequentemente, não houve também não é mais uma mudança no córtex. Como sabemos que o córtex visual também envia informações de volta ao tálamo por meio de um mecanismo de feedback, ficamos curiosos para saber se o córtex visual também desempenha um papel na plasticidade do tálamo. Investigamos isso invertendo o experimentar e desligar o córtex visual. O que acontece então com a mudança nas respostas no tálamo? Em animais adultos, não vimos nenhuma diferença: a mudança persistiu. No entanto, em animais durante o período crítico, observamos que quando fechamos descendo pelo córtex visual, a mudança reverteu no tálamo. Assim, em uma idade jovem, a plasticidade no tálamo e no córtex influenciam-se muito mais, enquanto no cérebro adulto, o tálamo é particularmente importante para a plasticidade no córtex, mas não o contrário."

Envolvido em muitos processos

Levelt continua: "A plasticidade é importante em muitos processos. Atualmente estamos nos concentrando na plasticidade sensorial (visão), mas a plasticidade também é fundamental para a memória e outras funções. Esses novos insights podem ser relevantes, por exemplo, na compreensão das dificuldades de aprendizagem. É É possível que a origem destes problemas esteja no tálamo e não no córtex. Portanto, é necessária uma abordagem diferente. Em vez de olhar apenas para o córtex, devemos também considerar o tálamo quando se trata de terapias e da patogénese destas questões. Esta é uma nova interpretação importante."

Qin: "Mesmo no caso de olho preguiçoso, presume-se que seja um problema do córtex, mas também pode envolver o tálamo. Na Europa, testamos a presença de olho preguiçoso desde tenra idade. Esta condição pode ser corrigido durante o período crítico, remendando temporariamente o "olho bom", o que fortalece as conexões com o olho mais fraco. Nos EUA, por exemplo, isso não é verificado rotineiramente em uma idade jovem, resultando em mais pessoas carregando um olho preguiçoso na idade adulta . Como o período crítico já passou para eles, torna-se mais desafiador tratar esses indivíduos. Nosso estudo dá uma dica de que precisamos olhar além do córtex, o que pode fornecer orientação para uma nova estratégia de tratamento."