Até então, os mecanismos pelos quais neurônios geram eventos coordenados eram desconhecidos (Foto: Anastácia Vaz).

Pesquisadores da UFRN descobrem mecanismo de sincronização entre neurônios

Pesquisadores do Instituto do Cérebro (ICe) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) descobriram que as células (neurônios) de Martinotti são capazes de sincronizar a atividade dos principais neurônios do córtex cerebral (células piramidais), que são praticamente responsáveis por todos os processos cognitivos. Até então, os mecanismos pelos quais neurônios geram eventos coordenados eram desconhecidos.

A pesquisa foi publicada na revista científica PLOS Biology pelo doutorando Markus Hilscher, pelos professores do ICe, Richardson Leão e Katarina Leão, em parceria com pesquisadores da Universidade de Uppsala (Suécia), Steve J. Edwards e Klas Kullander.

Para compreender o papel da inibição das células de Martinotti, o primeiro passo do estudo foi identificar um novo marcador genético, um subtipo de receptor de nicotina, expressado nas células de Martinotti da camada cinco do córtex.

“As células de Martinotti estão interconectadas com células piramidais produzindo uma inibição aos dendritos distais, que poderia ser eletricamente fraca. Mas, ao contrário, a inibição das células de Martinotti foi capaz de parar brevemente a sinalização em microrredes de duas células piramidais, para depois deixar voltar a disparar, um fenômeno que se chama ‘rebound excitation’ (significa excitação rebote)”, explica Katarina Leão.

Uma vez que um marcador genético foi encontrado, por meio da engenharia genética, foi possível controlar grandes grupos de células de Martinotti com a técnica de optogenética (uso da ótica, genética e bioengenharia). “Esse método permite que neurônios previamente classificados por sua identidade genética possam ser controlados através de feixes de luz. Com esse método, descobriu-se que os neurônios estudados possuem ritmos específicos para sincronizar as células piramidais”, conta o professor Richardson Leão.

Para os pesquisadores, o trabalho demonstra como um neurônio específico, as células de Martinotti, sincronizam só um tipo de células piramidais, informação que é essencial para entender o processamento de informação em nosso cérebro.

“O mais importante nesse estudo foi identificar que a inibição de células de Martinotti só atinge um subtipo de células piramidais, as do tipo thick-tufted. Isso revela que a inibição do neurônio estudado não é aleatória ou geral, como anteriormente presumida”, considera a neurocientista Katarina Leão.