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Nova tecnologia óptica destaca como as memórias se movem no cérebro de camundongos durante o sono

Fonte

Universidade de Quioto

Data

segunda-feira. 22 novembro 2021 12:40

Quando uma pessoa recebe um documento importante, pode arquivá-lo para mantê-lo em segurança. A mesma coisa acontece com as memórias: elas aparecem primeiro em uma parte do cérebro e depois mudam para outra para armazenamento de longo prazo em um processo conhecido como consolidação de memória.

O Dr. Akihiro Goto, professor da Universidade de Quioto, no Japão, usou cérebros de camundongos para demonstrar um novo sistema óptico-neural para manipular memórias. A técnica impede a atividade nervosa – conhecida como potenciação de longo prazo (LTP) – que, de outra forma, consolidaria a memória durante o sono. O estudo foi publicado na revista Science.

A LTP fortalece as sinapses por meio da atividade neural e é fundamental para a formação da memória. Quando e onde as memórias são formadas no cérebro pode ser determinado examinando quando e quais células passam pela LTP.

As drogas podem interromper a LTP, mas têm um efeito geral e não são boas para atingir regiões específicas do cérebro em instantes de tempo específicos durante a consolidação da memória.

Em busca de inspiração, o professor Goto se inspirou em Hollywood: “Em Homens de Preto, os agentes apagam memórias com um flash de luz. Fizemos algo semelhante”, diz ele com um sorriso. Sua equipe usou luz para desativar proteínas essenciais para a LTP.

Trocando os ternos e a cor preta por jalecos brancos e óculos de segurança, a equipe do coautor Dr. Yasunori Hayashi iluminou os cérebros de camundongos para inibir a cofilina, uma proteína essencial para o funcionamento da sinapse. Inicialmente, os cérebros são injetados com o vírus adeno-associado ou AAV, comumente usado para entrega de genes, que então expressa uma proteína fundida feita de cofilina e SuperNova fluorescente. Quando expostas à luz, essas proteínas liberam oxigênio reativo, que desativa compostos próximos, como a cofilina.

A ocorrência de LTP no hipocampo, onde as memórias são armazenadas pela primeira vez, é significativa. Quando esta área do cérebro é irradiada, a primeira vez imediatamente após o camundongo aprender uma tarefa e depois novamente durante o sono, a memória é perdida. “Foi surpreendente que a eliminação da LTP local pela iluminação direcionada apagou claramente a memória”, comentou o professor Akihiro Goto.

O Dr. Hayashi acredita que esta nova tecnologia fornece um método para isolar a formação da memória tanto temporal quanto espacialmente no cérebro em nível celular.

Anormalidades sinápticas relacionadas à LTP estão envolvidas em distúrbios de memória e aprendizado, como a doença de Alzheimer, e também doenças psiquiátricas como a esquizofrenia. O Dr. Hayashi conclui: “Esperamos que nosso método leve a uma variedade de tratamentos para transtornos mentais”.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Quioto (em inglês).

Fonte: Universidade de Quioto.

 

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