Cientistas descobrem diferença fundamental nos cérebros dos primatas e outros animais

Tim Schoon / University of Iowa

Comunidade científica dava como certo que o axônio surge sempre do corpo celular de um neurônio, tirando raras exceções.

Existem diferenças na arquitetura neuronal de primatas e não primatas. Esta foi a conclusão a que chegou uma equipa multinacional de investigação que conseguiu compreender as variações específicas das espécies na arquitetura dos neurónios corticais, graças à microscopia de alta resolução.

Os investigadores do grupo de investigação em Neurobiologia do Desenvolvimento da Ruhr-Universität Bochum, liderado por Petra Wahle, demonstraram que primatas e não primatas diferem num aspecto importante da sua arquitetura: a origem do axónio, que é o processo responsável pela transmissão de sinais eléctricos conhecidos como potenciais de ação. Os resultados foram recentemente publicados na revista eLife.

Até agora, era considerado conhecimento comum que o axônio surge do corpo celular de um neurônio, com poucas exceções. Contudo, pode também ter origem em dendritos, que servem para recolher e integrar os sinais sinápticos recebidos. Este fenómeno tem sido denominado “dendritos transportadores de axónios“.

“Um aspecto único do projeto é que a equipa trabalhou com tecidos e preparações de lâminas arquivadas, que incluíam material que tem sido utilizado durante anos para ensinar os estudantes“, explica Petra Wahle.

Uma variedade de animais, incluindo roedores (rato, rato), ungulados (porco), carnívoros (gato, furão), e macacos e humanos dos primatas da ordem zoológica, foram também investigadores. Os cientistas chegaram à conclusão de que existe uma diferença de espécie entre não-primates e primatas através da utilização de cinco técnicas de coloração distintas e avaliação de mais de 34.000 neurónios.

Primeiramente, há visivelmente menos dendritos axonais nos neurónios piramidais excitatórios nas camadas externas II e III do córtex cerebral dos primatas do que nos neurónios piramidais excitatórios nos não primatas. Além disso, para os interneurónios inibidores, foram descobertas variações substanciais na percentagem de células dendríticas portadoras de axónios entre o gato e a espécie humana.

Não foram observadas diferenças quantitativas ao comparar áreas corticais macacas com funções sensoriais primárias e funções cerebrais superiores. A microscopia de alta resolução foi de particular importância, como descreve Petra Wahle: “Isto permitiu a deteção de origens axonais rastreadas com precisão ao nível do micrómetro, o que por vezes não é tão fácil com a microscopia convencional de luz”.

Pouco se sabe sobre a função dos dendritos axonais transportados. Normalmente, um neurónio integra entradas excitatórias que chegam aos dendritos com entradas inibitórias, um processo denominado integração somatodendritica. O neurónio decide então se os inputs são suficientemente fortes e importantes para serem transmitidos através de potenciais de ação a outros neurónios e áreas cerebrais.

Os dendritos portadores de axónios são considerados privilegiados porque os inputs despolarizantes a estes dendritos são capazes de evocar diretamente potenciais de ação sem o envolvimento de integração somática e inibição somática. A razão pela qual esta diferença de espécies evoluiu, e a vantagem potencial que pode ter para o processamento de informação neocortical em primatas, é ainda desconhecida.

  ZAP //

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