Encontrada nova forma de comunicação “sem fios” no cérebro

Os cientistas identificaram uma forma de comunicação neural previamente desconhecida que se auto-propaga através do tecido cerebral e pode saltar de uma secção para outra – mesmo que os fios tenham sido cortados cirurgicamente.

A descoberta oferece algumas novas visões radicais sobre a maneira como os neurónios podem estar a conversar entre si, através de um misterioso processo não relacionado a mecanismos convencionalmente compreendidos, como a transmissão sináptica, o transporte axonal e as conexões de junções comunicantes.

“Isto parece ser uma forma de comunicação totalmente nova no cérebro, por isso estamos muito entusiasmados com isto”, disse Dominique Durand, engenheiro neural e biomédico da Case Western Reserve University.

Antes disto, os cientistas já sabiam que havia mais na comunicação neural do que as conexões conhecidas, como a transmissão sináptica. Por exemplo, os investigadores sabem há décadas que o cérebro exibe ondas lentas de oscilações neurais, cujo propósito não compreendemos, mas que aparecem no córtex e no hipocampo quando dormimos, e, portanto, supõe-se que desempenhem um papel na consolidação da memória.

Durand e a sua equipa investigaram a atividade periódica lenta in vitro, estudando as ondas cerebrais em fatias do hipocampo extraídas de ratos decapitados. O que descobriram foi que a atividade periódica lenta pode gerar campos elétricos que, por sua vez, ativam as células vizinhas, constituindo uma forma de comunicação neural sem transmissão sináptica química ou junções comunicantes.

“Conhecemos a existência destas ondas há muito tempo, mas ninguém sabe exatamente qual é a sua função e ninguém acredita que se possam propagar espontaneamente”, explicou Durand. “Eu tenho estudado o hipocampo, uma pequena parte do cérebro, há 40 anos e continua a surpreender-me.”

A atividade neural pode, na verdade, ser fortalecida ou bloqueada pela aplicação de campos elétricos fracos e pode ser uma forma análoga de outro método de comunicação celular, chamado acoplamento epifático.

A descoberta mais radical da equipa foi que estes campos elétricos podem ativar os neurónios através de uma lacuna completa no tecido cerebral cortado, quando os dois pedaços permanecem próximos fisicamente.

“Para garantir que a fatia foi completamente cortada, os dois pedaços de tecido foram separados e depois reunidos, enquanto uma lacuna clara foi observada sob o microscópio cirúrgico”, explicam os autores no seu artigo, publicado na revista The Journal of Physiology.

“A lenta atividade periódica do hipocampo poderia de facto gerar um evento do outro lado de um corte completo em toda a fatia.”

 

“Foi um momento de cair o queixo”, referiu Durand, “para nós e para todos os cientistas a quem contamos sobre isto até agora. Mas todas as experiências que fizemos desde o teste confirmou o mesmo até agora”.

Ainda serão necessárias muitos mais estudos para descobrir se estas forma de comunicação neural está a ocorrer nos cérebros humanos e para descodificar qual é a função exata que desempenha.