Um potencial alvo terapêutico para distúrbios neurodesenvolvidos

Anos atrás, como residente em neurologia, Chinfei Chen, MD, Ph.D., cuidava de uma mulher de 20 anos que havia sofrido um derrame muito pequeno, afetando apenas o tálamo.

“Era tão pequena que ela não teria notado nenhum sintoma se o derrame estivesse em qualquer outra área do cérebro”, diz Chen, que agora é investigador do Centro de Neurobiologia FM Kirby no Hospital Infantil de Boston. “Mas ela perdeu a capacidade de formar novas lembranças. Eu poderia conversar com ela por horas, sair da sala, voltar e ela não se lembraria de mim.”

O córtex cerebral e o hipocampo são tradicionalmente vistos como as principais estruturas na memória, mas nesse paciente, essas áreas não estavam danificadas. A experiência deixou Chen curioso para saber mais sobre o tálamo.

Localizado no fundo do cérebro, o tálamo é o centro de revezamento central do cérebro, recebendo informações do mundo exterior e transmitindo -as para muitas áreas do córtex. Talvez porque seja mais difícil de acessar, foi subexplorado. Mas Chen acha que o tálamo é fundamental para a função cognitiva, especialmente durante o desenvolvimento inicial, quando as conexões cerebrais estão se formando pela primeira vez.

As conexões neuronais – e a capacidade de atualizá -las conforme necessário – foram principalmente estudadas no nível do córtex. Em um estudo acabado de publicado na revista NeurônioChen e seus colegas mostram que o tálamo pode atualizar suas próprias conexões, independentemente do córtex.

Estudando conexões no tálamo

Tecnologias mais recentes que podem ativar e monitorar as células agora estão oferecendo um melhor vislumbre do tálamo. “Houve uma explosão de estudos de áreas cerebrais menores e mais profundas que não foram bem estudadas antes”, diz Takuma Sonoda, Ph.D., no Laboratório de Chen, o primeiro autor do estudo.

Os pesquisadores colocaram camundongos em um ambiente visual controlado, apresentando -lhes linhas horizontais que se movem em direções diferentes (verticalmente, horizontalmente ou diagonalmente). Eles então registraram a atividade dos neurônios no núcleo geniculado lateral (LGN), a parte do tálamo que transmite informações visuais ao córtex visual.

As gravações mostraram que as populações celulares dentro do LGN mudaram seus padrões de resposta com base na experiência visual dos animais. Esse achado foi inesperado como plasticidade, a capacidade das conexões neuronais de mudar, tradicionalmente foi atribuída ao córtex.

“O fornecimento de experiências diferentes pode alterar a conectividade do tálamo, e essas mudanças na conectividade podem ser duradouras”, explica Chen. “Isso foi especialmente verdadeiro durante o desenvolvimento, mas também vimos plasticidade em ratos adultos”.

Notavelmente, os circuitos que mudaram foram aqueles que conectaram a retina ao tálamo, não aqueles que ligavam o córtex ao tálamo – evidência de que o tálamo estava religando.

Um novo ângulo nos distúrbios do neurodesenvolvimento

Chen acredita que as descobertas de sua equipe são relevantes para crianças com distúrbios neurodesenvolvimento, que geralmente envolvem conexões cerebrais alteradas. Algumas terapias – como expondo repetidamente crianças com autismo a diferentes situações para acostumar -lhes – podem estar mudando essas conexões, fortalecendo certos caminhos sobre outros.

“Se você deseja alterar a conectividade em muitas áreas corticais, pode ser benéfico intervir no nível do tálamo, antes que os sinais sejam transmitidos por todo o cérebro”, diz Chen. Ela sugere que uma maneira de influenciar a conectividade no tálamo é modulando os neurotransmissores, usando medicamentos existentes.

“Os neuromoduladores podem alterar o processamento de informações sensoriais, incluindo processamento visual, que podem ser afetados nos distúrbios do desenvolvimento neurológico”, diz ela. “Muitos estudos estão analisando padrões de expressão de receptores neuromodulatórios nos neurônios talâmicos, e é possível que possamos encontrar produtos farmacêuticos mais específicos para o tálamo”.

O tálamo também pode ser um alvo mais estratégico para se concentrar na melhoria da função cognitiva. “Se você pudesse alterar a conectividade no tálamo antes que as informações sejam transmitidas por todo o resto do cérebro, poderá atingir um lugar em vez de várias áreas do cérebro. O tálamo é uma área muito -chave do cérebro que não deve ser negligenciada”.