{"id":110721,"date":"2017-04-07T00:15:22","date_gmt":"2017-04-07T03:15:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.redenoticia.com.br\/noticia\/?p=110721"},"modified":"2017-04-06T16:16:44","modified_gmt":"2017-04-06T19:16:44","slug":"cientistas-treinam-neuronios-para-estudar-funcionamento-da-memoria","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/migracao.redenoticia.com.br\/noticia\/2017\/cientistas-treinam-neuronios-para-estudar-funcionamento-da-memoria\/110721","title":{"rendered":"Cientistas treinam neur\u00f4nios para estudar funcionamento da mem\u00f3ria"},"content":{"rendered":"

Karina Toledo, de Campinas \u00a0| \u00a0Ag\u00eancia FAPESP \u2013 Seriam neur\u00f4nios cultivados in vitro capazes de aprender? Resultados de experimentos conduzidos na George Mason University (GMU), nos Estados Unidos, sugerem que sim. A respons\u00e1vel pelo \u201ctreinamento\u201d neuronal<\/em><\/strong> \u00e9 a brasileira , professora no Departamento de Engenharia El\u00e9trica e de Computa\u00e7\u00e3o da GMU e ex-bolsista da FAPESP. O objetivo da pesquisa \u00e9 avan\u00e7ar na compreens\u00e3o do funcionamento do c\u00e9rebro \u2013 particularmente dos mecanismos relacionados \u00e0 mem\u00f3ria \u2013 em condi\u00e7\u00f5es normais e tamb\u00e9m no contexto de doen\u00e7as como Alzheimer e epilepsia.<\/p>\n

O tema foi abordado por Peixoto no final de mar\u00e7o, durante o \u2013 evento organizado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) pelo Instituto Brasileiro de Neuroci\u00eancia e Neurotecnologia (), um Centro de Pesquisa, Inova\u00e7\u00e3o e Difus\u00e3o (CEPID) apoiado pela FAPESP.<\/p>\n

\u201cCompreender a din\u00e2mica do c\u00e9rebro in vivo em estados normais e patol\u00f3gicos \u00e9 um dos grandes desafios atuais da ci\u00eancia. Mas a complexidade do funcionamento cerebral pode tornar invi\u00e1vel a solu\u00e7\u00e3o desse problema. Por esse motivo, temos buscado desenvolver modelos experimentais e computacionais que permitam esse estudo em um cen\u00e1rio mais simples e controlado\u201d, explicou a cientista.<\/p>\n

No laborat\u00f3rio de Peixoto, neur\u00f4nios do c\u00f3rtex frontal e da medula espinhal extra\u00eddos de embri\u00f5es de camundongos s\u00e3o colocados para crescer em uma placa de vidro contendo uma matriz de microeletrodos. Esses dispositivos t\u00eam a fun\u00e7\u00e3o de registrar os sinais el\u00e9tricos emitidos pelas c\u00e9lulas nervosas (os impulsos nervosos ou potenciais de a\u00e7\u00e3o) e tamb\u00e9m de estimul\u00e1-las eletricamente quando necess\u00e1rio.<\/p>\n

As c\u00e9lulas s\u00e3o mantidas em uma incubadora a 37\u00ba C e alta umidade at\u00e9 que \u2013 passadas aproximadamente tr\u00eas semanas \u2013 come\u00e7am a se organizar na forma de redes neuronais, trocando informa\u00e7\u00f5es por meio de sinapses qu\u00edmicas e el\u00e9tricas. Alguns dias depois, o treinamento com estimula\u00e7\u00e3o el\u00e9trica tem in\u00edcio.<\/p>\n

\u201cNesse est\u00e1gio, temos o chamado brain in a dish ou c\u00e9rebro no prato\u201d, brincou Peixoto. \u201cInicialmente, as c\u00e9lulas s\u00e3o estimuladas com um campo el\u00e9trico de baixa frequ\u00eancia para que o padr\u00e3o de resposta seja registrado. Em seguida, aplicamos um sinal de treinamento de alta frequ\u00eancia e observamos uma resposta muito mais intensa por parte dos neur\u00f4nios. Quando retornamos ao padr\u00e3o anterior de estimula\u00e7\u00e3o [de baixa frequ\u00eancia], percebemos que as c\u00e9lulas apresentam sensibilidade aumentada. \u00c9 como se mantivessem a mem\u00f3ria do sinal de treinamento.\u201d<\/p>\n

Testes est\u00e3o sendo feitos para investigar at\u00e9 que ponto os neur\u00f4nios em cultura conseguem reconhecer padr\u00f5es de estimula\u00e7\u00e3o el\u00e9trica. Um deles consiste em ativar os microeletrodos seguindo uma sequ\u00eancia predeterminada, de modo a formar uma letra. O objetivo \u00e9 descobrir se, ao variar a letra, a resposta dos neur\u00f4nios tamb\u00e9m varia seguindo um determinado padr\u00e3o \u2013 algo semelhante a uma conversa.<\/p>\n

Em outro experimento, o grupo de Peixoto acrescentou \u00e0 cultura de neur\u00f4nios agregados da prote\u00edna beta-amiloide \u2013 a mesma subst\u00e2ncia encontrada no c\u00e9rebro de portadores de Alzheimer \u2013 e observou que isso prejudicou a atividade el\u00e9trica das c\u00e9lulas.<\/p>\n

\u201cEm apenas um dia, os neur\u00f4nios pararam de gerar potenciais de a\u00e7\u00e3o, o que impediu a realiza\u00e7\u00e3o dos testes de mem\u00f3ria. Avaliamos ent\u00e3o quais os tipos de beta-amiloide que mais afetam as culturas e, em geral, s\u00e3o os tipos que os pacientes com a doen\u00e7a apresentam e que formam placas\u201d, disse Peixoto.<\/p>\n

O grupo pretende agora testar alternativas potencialmente capazes de recuperar a atividade el\u00e9trica dos neur\u00f4nios.<\/p>\n

\u201cDados da literatura cient\u00edfica indicam que uma subst\u00e2ncia presente na c\u00farcuma \u00e9 muito boa para atrasar o desenvolvimento das placas beta-amiloides. Existe a hip\u00f3tese de que talvez seja poss\u00edvel resgatar a atividade normal do c\u00e9rebro se ele estiver protegido contra a forma\u00e7\u00e3o de placas. Pretendemos fazer esse teste e, ent\u00e3o, provar que a capacidade de mem\u00f3ria se mant\u00e9m intacta\u201d, disse a pesquisadora.<\/p>\n

Segundo ela, seu objetivo como engenheira \u2013 formada pela Escola Polit\u00e9cnica da Universidade de S\u00e3o Paulo \u2013 \u00e9 tentar \u201cconsertar o que est\u00e1 quebrado\u201d e, por esse motivo, busca estabelecer in vitro modelos de doen\u00e7as que afetam o c\u00e9rebro para tentar reverter as condi\u00e7\u00f5es patol\u00f3gicas por meio da aplica\u00e7\u00e3o de campos el\u00e9tricos ou magn\u00e9ticos.<\/p>\n

\u201cJ\u00e1 sabemos que, no caso do Parkinson, \u00e9 poss\u00edvel controlar sintomas como os tremores por meio da terapia de estimula\u00e7\u00e3o cerebral profunda. Embora a gente n\u00e3o saiba ao certo o porqu\u00ea. Queremos estudar melhor os efeitos da estimula\u00e7\u00e3o el\u00e9trica de neur\u00f4nios e usar essa metodologia para medir, no c\u00e9rebro, subst\u00e2ncias qu\u00edmicas como dopamina, \u00e1cido asc\u00f3rbico e \u00e1cido \u00farico\u201d, disse.<\/p>\n

Outra linha de pesquisa coordenada pela brasileira na GMU tem como objetivo desenvolver novos tipos de eletrodos para serem usados em equipamentos de estimula\u00e7\u00e3o cerebral profunda (DBS, de Deep Brain Stimulation). Al\u00e9m de Parkinson, essa terapia vem sendo estudada na recupera\u00e7\u00e3o de pessoas que sofreram acidente vascular cerebral (AVC) e no tratamento de depress\u00e3o, dor cr\u00f4nica e transtorno obsessivo-compulsivo.<\/p>\n

\u201cTradicionalmente, a estimula\u00e7\u00e3o profunda do c\u00e9rebro \u00e9 feita com eletrodos feitos de platina e ir\u00eddio. N\u00f3s estamos testando, in vitro, nanotubos de carbono e tamb\u00e9m um pol\u00edmero condutor conhecido como PEDOT [poli(3,4-etileno dioxitiofeno)]. Nosso objetivo \u00e9 diminuir a resist\u00eancia dos eletrodos e, assim, tornar a estimula\u00e7\u00e3o menos agressiva para as c\u00e9lulas e aumentar o tempo de bateria do equipamento\u201d, contou.<\/p>\n

Construindo pontes<\/p>\n

Em entrevista \u00e0 Ag\u00eancia FAPESP, Peixoto contou que sua participa\u00e7\u00e3o no evento promovido pelo BRAINN despertou um grande interesse em colaborar com o grupo sediado na Unicamp.<\/p>\n

Segundo o coordenador do CEPID, Fernando Cendes, este \u00e9 justamente um dos objetivos do congresso, que vem sendo realizado na Unicamp nos \u00faltimos quatro anos.<\/p>\n

\u201cO evento inicialmente come\u00e7ou como um workshop, cuja proposta era tornar os projetos realizados no \u00e2mbito do BRAINN conhecidos por toda a comunidade do cons\u00f3rcio, que \u00e9 muito grande. Tamb\u00e9m inclu\u00edmos pesquisadores convidados com o intuito de mostrar os avan\u00e7os que v\u00eam sendo feitos em \u00e1reas de pesquisa abrangidas pelo CEPID e de abrir pontes de comunica\u00e7\u00e3o com pesquisadores de outros pa\u00edses, fomentando a colabora\u00e7\u00e3o\u201d, avaliou Cendes.<\/p>\n

Outro palestrante convidado desta \u00faltima edi\u00e7\u00e3o do evento \u2013 que tem sido um colaborador frequente do BRAINN \u2013 foi Richard Frayne, professor da Faculdade de Medicina da Universidade de Calgary, no Canad\u00e1. Seu grupo tem usado t\u00e9cnicas de resson\u00e2ncia magn\u00e9tica nuclear para analisar mudan\u00e7as morfol\u00f3gicas e funcionais em pequenos vasos do c\u00e9rebro e, assim, compreender mecanismos relacionados ao envelhecimento saud\u00e1vel e \u00e0 dem\u00eancia.<\/p>\n

\u201cCom exerc\u00edcios e dieta vemos que essas mudan\u00e7as funcionais nos pequenos vasos do c\u00e9rebro se desaceleram. N\u00e3o podemos parar o processo, infelizmente, mas h\u00e1 muitas coisas que podem ser feitas para atrasar a dem\u00eancia e promover um envelhecimento mais digno. Do ponto de vista vascular, tudo que \u00e9 ruim para o cora\u00e7\u00e3o \u2013 cigarro, \u00e1lcool, sedentarismo e dieta ocidental \u2013 tamb\u00e9m \u00e9 um fator de risco para a sa\u00fade cerebral\u201d, afirmou Frayne.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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