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Estudo em animais sugere que os sons influenciam o cérebro em desenvolvimento mais cedo do que se pensava

Os experimentos foram realizados em camundongos recém-nascidos, que possuem canais auditivos que se abrem 11 dias após o nascimento

Alireza Attari via Unsplash

Fonte

Universidade Johns Hopkins

Data

terça-feira, 16 fevereiro 2021 06:25

Áreas

Biomecânica. Engenharia Biomédica. Medicina. Neurociências.

Os cientistas ainda precisam responder a velhas questões sobre se ou como o som molda a mente dos fetos no útero, e as gestantes costumam se perguntar sobre os benefícios de atividades como tocar música durante a gravidez. Mas, em experimentos recentes com camundongos recém-nascidos, cientistas da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, relataram que os sons parecem mudar os padrões em áreas do cérebro mais cedo do que se imaginava e mesmo antes de o canal auditivo abrir.

Os experimentos foram realizados em camundongos recém-nascidos, que possuem canais auditivos que se abrem 11 dias após o nascimento. Em fetos humanos, o canal auditivo se abre no período pré-natal, por volta da 20ª semana de gestação.

As descobertas, publicadas na revista Science Advances, podem eventualmente ajudar os cientistas a identificar maneiras de detectar e intervir em conexões anormais no cérebro que podem causar falhas na audição ou outros problemas sensoriais.

“Como cientistas, estamos procurando respostas para questões básicas sobre como nos tornamos quem somos”, disse o Dr. Patrick Kanold, professor de Engenharia Biomédica na Universidade Johns Hopkins. “Especificamente, estou observando como nosso ambiente sensorial nos molda e como isso começa a acontecer no início do desenvolvimento fetal.”

O Dr. Kanold começou sua carreira em engenharia elétrica, trabalhando com microprocessadores, um caminho natural para seu interesse em estudar os circuitos do cérebro. Seu foco de pesquisa é a parte mais externa do cérebro, o córtex, que é responsável por muitas funções, incluindo a percepção sensorial. Abaixo do córtex está a substância cerebral branca que, nos adultos, contém conexões entre os neurônios.

Em desenvolvimento, a substância branca também contém os chamados neurônios subplacas, alguns dos primeiros a se desenvolver no cérebro – a cerca de 12 semanas na gestação em humanos e na segunda semana embrionária em camundongos.

Inicialmente, os cientistas usaram camundongos geneticamente modificados que carecem de uma proteína nas células ciliadas do ouvido interno. A proteína é essencial para transformar o som em um pulso elétrico que vai para o cérebro; a partir daí, o som é traduzido na percepção do som. Sem a proteína, o cérebro não recebe o sinal.

Nos camundongos surdos de 1 semana de idade, os pesquisadores viram cerca de 25% a 30% mais conexões entre neurônios subplacas e outros neurônios do córtex, em comparação com camundongos de 1 semana com audição normal e criados em um ambiente normal. Isso sugere que os sons podem mudar os circuitos cerebrais mesmo a partir de pouca idade, disse p Dr.  Kanold.

Além disso, dizem os pesquisadores, essas mudanças nas conexões neurais ocorreram cerca de uma semana antes do que normalmente é visto. Os cientistas já haviam assumido que a experiência sensorial só pode alterar os circuitos corticais depois que os neurônios no tálamo alcançam e ativam as camadas intermediárias do córtex, o que em camundongos ocorre na época em que seus canais auditivos se abrem (cerca de 11 dias).

“Quando os neurônios são privados de entrada, como o som, os neurônios procuram outros neurônios, possivelmente para compensar a falta de som. Isso está acontecendo uma semana antes do que pensávamos e nos diz que a falta de som provavelmente reorganiza as conexões no córtex imaturo [dos animais]”, explicou o professor Kanold.

A equipe de pesquisa está planejando estudos adicionais para determinar como a exposição precoce ao som afeta o desenvolvimento posterior do cérebro. Em última análise, eles esperam entender como a exposição ao som no útero pode ser importante no desenvolvimento humano e como explicar essas mudanças no circuito ao ajustar implantes cocleares em crianças nascidas surdas. Eles também planejam estudar assinaturas cerebrais de bebês prematuros e desenvolver biomarcadores para problemas envolvendo conexões incorretas de neurônios de subplaca.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins (em inglês).

Fonte: Vanessa Wasta, Rachel Butch e Ayanna Tucker, Universidade Johns Hopkins. Imagem: Alireza Attari via Unsplash.

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