Neurônios em Cores

Em novembro de 2007 cientistas, coordenados pelo Professor Jeff W. Lichtman, do Department of Molecular and Cellular Biology (Departamento de biologia molecular e celular) da universidade de Harvard nos Estados Unidos, publicaram na revista Nature (Vol 450| 1 Novembro 2007) um trabalho que chamou a atenção da comunidade científica. Eles desenvolveram duas estratégias genéticas para produzir camundongos transgênicos que expressam proteínas fluorescentes. Chamado de Brainbow (trocadilho com a palavra inglesa ‘rainbow’ que significa arco-íris) os camundongos fazem jus ao nome dado a eles, pois, após a injeção de um fator de transcrição protéico (o que estimula a expressão dos transgenes nos animais), o cérebro dos camundongos se transforma num verdadeiro arco-íris. Isso ocorre graças à técnica desenvolvidas pelos cientistas que conseguiram combinar randomicamente genes que expressam proteínas fluorescentes quando ativados de modo que as combinações randômicas conseguiram gerar um espectro de 90cores!

A nova técnica tem tudo para ser promissora e trazer grandes avanços para neurociências, na visualização de sinapses e para melhor entendimento do próprio mecanismo de plasticidade sináptica.

O primeiro passa já foi dado. Agora é só esperar que outro grupos comecem a utilizar aprimorar a técnica para que possamos, cada vez mais desvendar os mistérios do cérebro.

PARA SABER MAIS:

Nature:

Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system

Jean Livet, Tamily A. Weissman, Hyuno Kang, Ryan W. Draft, Ju Lu, Robyn A. Bennis, Joshua R. Sanes & Jeff W. Lichtman

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Algumas imagens ilustrando a técnica:

Apagando memorias aversivas!

Foi publicado essa semana num dos periódicos científicos de maior prestigio internacional, Science, um elegante trabalho que mostra um possível alvo para apagar memórias aversivas. Os grupos de pesquisadores de três universidades que assinam o trabalho: Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research, Suíça; Department of Molecular & Cellular Biology, Harvard University, EUA; e Neurocentre Magendie, da França.

O estudo demonstra que é possível "apagar" memórias aversivas mexendo-se em moléculas da matriz extracelular. A matriz extracelular é uma estrutura que une as células dos animais e que é composta de colágeno, proteoglicanos, glicoproteínas e integrinas, essa massa que une as células têm sido demonstrada como importante para a plasticidade sináptica durante a adolescência e á idade adulta. Através de um fenômeno mnemônico chamado de extinção, os cientistas conseguem produzir uma nova memória que é capaz de inibir a memória aversiva inicial (veja o esquema). Em animais jovens foi demonstrado que quando ocorre o fenômeno da extinção (uma nova memória que inibe a expressão de outra) a memória original não volta a se expressar, sendo assim, ela é enfraquecida e logo depois apagada. A responsável por essa capacidade de apagar memórias seria a falta de estruturação da matriz extracelular, que nos pequenos está ainda se estruturando. A partir dessa observação os pesquisadores hipotetizaram se seria possível tornar a matriz extracelular “jovem outra vez” podendo assim apagar memórias traumáticas. A hipótese deles estava correta! Injetando uma droga que desestabiliza a matriz extracelular em uma região do cérebro relacionada com emoções e memórias aversivas (a amígdala) eles foram capazes de,em um rato adulto, repetir o mesmo fenômeno observado em animais jovens, isto é, apagar uma memória traumática.

Esse trabalho traz uma nova luz para o tratamento de doenças relacionadas a memórias negativas, como por exemplo, Transtorno do estresse pós-traumático e até mesmo à dependência química.

PARA SABER MAIS:

Wikipédia:

Matriz Extracelular

Amígdala

Transtorno do estresse pós-traumático

Science:

Perineuronal Nets Protect Fear Memories from Erasure

Nadine Gogolla, Pico Caroni, Cyril Herry
Science 4 September 2009: 1258-1261

BDNF é essencial para manutenção de memórias de Longa Duração

Em um elegante experimento cientistas demonstraram que a molécula BDNF (Brain-derived neurotrophic factor) é essencial para a manutenção de memórias duradouras.
Ratos foram treinados na tarefa de esquiva inibitória** (modelo clássico para o estudo de memória) e após o treino receberam infusão de anisomicina (ANI) - inibidor de síntese protéica - o que faz com que os animais não produzam nenhuma proteína e , consecutivamente, nao apresentam memória, visto que para a formação de uma memória a sintese protéica é necessária - conforme inúmeros trabalhos anteriores. A injeção concomitante de ANI com a molécula BDNF reverteu completamente o efeito amnésico da ANI em animais testados (momento da lembrança da tarefa) sete dias depois de dia do treino (aprendizagem da tarefa), no entanto a injeção de BDNF não reverteu a amnésia causada pela inibição da sintese protéica em animais testados 2 dias depois do treino.
O BDNF se mostrou necessário para manutenção de memórias duradouras e não para memória nao tão duradouras.

Em outro experiemento do mesmo trabalho os animais receberam dois treinos diferentes um mais forte (choque me 0,7mA) e outro mais fraco (choque de 0,4 mA). nesse caso os animais que nao rceberam BDNF esquecem logo da tarefa , em 4 dias, e os animais que receberam BDNF mantiveram a memória intacta por 7 dias, ou mais (o estudo nao explorou se a memória da tarefa persistiu por mais tempo ainda).
O estudo publicado na revista PNAS, traz mais uma grande contribuição para o entendimento da formação de memórias de longa duração e a molécula BDNF pode ser um alvo para o entendimento de doenças neurodegenerativas como Alzheimer e Parkinson.
Outros experimentos foram realizados pelo grupo e estão disponíveis no material complementar
da revista PNAS.

PARA SABER MAIS:

**Esquiva inibitória: é um clássico experimento feito para o estudo da memória, principalmente com ratos. consiste em uma caixa com grades de metal e uma plataforma elevada que não esta em contato com a grade. O animal é colocado na plataforma e após descer com as 4 patas ele recebe um choque, esse procedimento se faz na sessão de treino. No dia anterior, ou conforme seja o desenho experimental desejado, se faz o teste com o animal, no qual ele , novamente, é posicionado na plataforma exatamente como o treino porem sem receber o choque novamente.
O parâmetro medido nesse tipo de experimento é o tempo de permanência na plataforma - local seguro livre de choque, entre os dias de treino vs. teste. Ou seja, se o animal permanecer mais tempo no dia do teste sobre a plataforma do que no dia do treino significa que houve o aprendizado da tarefa.

Wikipédia:

BDNF

PNAS:

BDNF is essential to promote persistence of long-term memory storage

Pedro Bekinschtein, , Cynthia Katche, Leandro Slipczuk, Janine I. Rossato, Andrea Goldin, Ivan Izquierdo,Jorge H. Medina

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Melatonina, peixes e memória

Em um estudo publicado na revista Science, cientistas da universidade de Houston do Departamento de Biologia e Bioquímica, demonstraram que a melatonina (para saber mais sobre a molécula veja links abaixo do texto) pode prejudicar a formação de memórias.

O estudo realizado com peixes ornamentais ( zebrafish) de ciclo biológico ativo diurno, no qual as memórias sao melhor formadas durante o dia. O tratamento com melatonina durante o dia mimetiza os déficits cognitivos causados pela noite em vigilia ao passo que treinamento durante a noite, após luz constante , melhora dramaticamente a formação da memória noturna e reduz os níveis de melatonina.

Ao tratar os animais com uma molécula Luzindole ou K-185 - bloqueadora do receptor de melatonina) os animais tiveram uma expressiva melhora na formação de memórias.
o uso da melatonina exógena em humanos alteraria os ritmos biológicos e diminui a eficiência do processamento de memórias no período do sono noturno.

PARA SABER MAIS:

Wikipédia:

Melatonina
Zebrafish

Science:

Melatonin Suppresses Nighttime Memory Formation in Zebrafish
Oliver Rawashdeh, Nancy Hernandez de Borsetti, Gregg Roman,* Gregory M. Cahill

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Sobre o Blogue

Minha intenção ao criar esse blogue é divulgar os trabalhos recentes e até mesmo saudar trabalhos clássicos das neurociências. Tendo como objetivo central "traduzir" da linguagem científica para termos mais populares sem que os artigos percam a credibilidade bem como qualidade do conteúdo e das informações. Partilho da idéia de muitos colegas, divulgadores da ciência, que a "linguagem não culta" não deve remeter à falta de qualidade na informação, muito pelo contrário. As pessoas que não são do meio científico-acadêmico tem direito de ter acesso às informações e as novas descobertas da ciência através de um meio gratuito e que lhes proporcione além de textos didaticamente compreensíveis, qualidade na informação. Arrisco a dizer que é nosso dever, como pesquisadores - essencialmente os vinculados a órgãos públicos, divulgar o conhecimento produzido com o próprio dinheiro público. Isso é bom para a população e para nós pesquisadores, que tendo a população como "aliada" em nossos projetos, ganharemos mais credibilidade e - por que não - no futuro, mais incentivo governamental para a pesquisa no nosso país.