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O estudo poderia ajudar a determinar as capacidades do motor que são difíceis de recuperar após a lesão cerebral traumático

Após uma lesão cerebral traumático, por que alguns povos recuperam rapidamente suas habilidades quando outro enfrentarem recuos duradouros? O neurocientista Jerry Chen da universidade de Boston e seus colegas têm tentado responder a esta pergunta compreendendo que partes do cérebro são usadas para processar a informação sensorial e para recordar habilidades diferentes.

De um ponto de vista biomedicável, a pergunta é se determinadas partes do cérebro são unicamente responsáveis dactilografam com certeza da função.”

Jerry Chen, professor adjunto, departamento de biologia, faculdade das artes & ciências

Chen é igualmente um membro da faculdade do centro do BU para a neurociência de sistemas.

A pesquisa a mais atrasada de seu laboratório, publicado no neurônio, poderia eventualmente ajudar-nos a determinar que capacidades são particularmente difíceis de recuperar após uma lesão cerebral traumático--provavelmente porque estas habilidades são representadas em somente uma área do cérebro--e que são mais resilientes.

A equipe de Chen criou um jogo da memória para ratos a fim examinar a função de duas áreas do cérebro que informação de processo sobre a sensação do toque e da memória de eventos precedentes--áreas do cérebro chamaram o S1 e o S2.

Chen quis ver se o S1 e S2 ambos processaram a mesma informação (tratamento distribuído), ou se as áreas cada tidos especializados, papéis independentes (processamento localizado).

Os ratos foram presentado com um jogo da memória que estimulasse delicadamente suas suiças com um dispositivo movente. Para os ratos, o objetivo do jogo era reconhecer testes padrões do movimento da suiça para receber uma recompensa.

Primeiramente, cada rato sentiu o dispositivo mover para a frente ou para trás suas suiças. Então, depois que uma dois-segunda pausa, o dispositivo moveu suas suiças outra vez.

Se suas suiças foram movidas em sentidos opostos durante ambos os círculos--por exemplo, se o dispositivo moveu as suiças para a frente primeiramente, pausado, e movido então as suiças para trás--os ratos aprenderam que poderiam lamber uma palha para receber uma bebida sede-extinguindo.

Por outro lado, se o dispositivo moveu suas suiças no mesmo sentido durante ambos os círculos, os ratos foram supor abster-se da lambedura.

Se os ratos o obtiveram errado, receberam pelo contrário um sopro de ar pequeno e de um intervalo antes que poderiam recomeçar o jogo.

Entrementes, os pesquisadores observavam a actividade de cérebro dos ratos durante todo o jogo e viam como as áreas S1 e S2 impactaram as habilidades dos ratos.

Usaram uma técnica chamada optogenetics, um método da genética que permitisse que activassem selectivamente grupos de neurónios nas áreas S1 ou S2 dos cérebros dos ratos usando a luz.

Os pesquisadores encontraram que as áreas S1 e S2 dos cérebros dos ratos fazem muito mesmo processamento, enviando freqüentemente a informação para a frente e para trás entre si.

Mas igualmente observaram que as duas áreas do cérebro realizaram alguns papéis especializados quando os ratos jogaram o jogo da memória.

O S1 parece ser envolvido mais em processar a informação sensorial imediata, fazendo o sentido de como as suiças dos ratos se movem no tempo real.

Ao contrário, S2 parece ser envolvido particularmente em ajudar o aviso dos ratos após eventos, com os ratos que confiam nesta área do cérebro para recordar o que aconteceu na primeira ronda do jogo.

Chen diz que os resultados sugerem que o S1 e S2 estejam prendidos diferentemente, porque os neurónios em S2 são conectados mais fortemente um com o otro do que os neurónios dentro do S1. Chen especula que estas conexões mais fortes se relacionam ao papel de S2 em recordar o passado.

Quando os neurónios são mais conectados, pode ser mais fácil para uma sugestão ajustar-se fora de uma corrente das pilhas e provocar uma memória--de “um efeito dominó” da actividade neural.

Junto, os papéis localizada e do tratamento distribuído do S1 e do S2 contribuíram aos ratos que podem jogar correctamente o jogo e ganhar um petisco açucarado.

Embora os seres humanos não tivessem as suiças, as observações experimentais da equipe poderiam representar o mesmo tipo da informação sensorial processado pelas mãos humanas.

“Nós temos apenas tanta sensibilidade e destreza para processar a informação tátil com nossos dedos como um rato tem com suas suiças,” Chen diz.

“Assim, se nós devíamos estudar como nós processamos a informação tátil em nossos mão e dedos, nós pudemos esperar ver apenas tanta potência distribuída como nós [em um rato], porque aquele é o que nós evoluímos para se usar como um de nossos sentidos principais.”

Antes que estes resultados possam ajudar os seres humanos que sofrem da perda duradouro de habilidades de motor ou de outras capacidades após a lesão cerebral traumático, Chen diz que há ainda muita pesquisa a ser feita.

“Um factor a manter-se na mente é que um rato tem um cérebro menor [do que um ser humano], e algumas destas áreas são muito mais misturadas, assim que o processamento em um cérebro do rato pôde ser mais distribuído,” diz.

O volume de um cérebro humano é tanto maior do que aquele de um rato, Chen diz, seres humanos pôde ter mais regiões que realizam o processamento localizado.

Ou, o oposto poderia igualmente ser verdadeiro, diz: “Porque [nós temos] um cérebro maior, lá é muito mais conexões, assim que nós pudemos ter apenas tanta potência distribuída quanto um rato--ou mais.”

Source:
Journal reference:

Condylis, C. et al. (2020) Context-Dependent Sensory Processing across Primary and Secondary Somatosensory Cortex. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2020.02.004.