2008-12-18

Subject: Neurónios em patrulha de fronteira

 

Neurónios em patrulha de fronteira

 

 

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Uma classe de neurónios recém-descoberta permite aos ratos identificar as fronteiras do seu domínio e ajuda-os a construir mapas mentais.

Esses neurónios, chamados células-fronteira, juntam-se a outras três classes conhecidas de neurónios que nos ajudam a encontrar o caminho através do espaço: as células-local disparam quando passamos por localizações fixas, permitindo-nos saber onde estamos; as células-direcção-da-cabeça disparam disparam quando estamos virados para uma direcção particular, agindo como uma bússola; as células-grelha disparam quando estamos em pontos específicos de uma grelha hexagonal que o cérebro sobrepõe ao que está à nossa volta.

O neurocientista Edvard Moser, da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia de Trondheim, descobriram as células-fronteira pela primeira vez no córtex entorrinal do cérebro de ratos. Quando registava a actividade de neurónios únicos, ele estava sempre a descobrir neurónios associados a mapas mentais mas que não actuavam como nenhuma das três classes conhecidas de neurónios mapeadores.

"No início ignorámo-los", diz Moser. Mais tarde, no entanto, os investigadores aperceberam-se que talvez tivessem encontrado células-fronteira, uma classe de neurónios já prevista teoricamente.

Moser voltou a sua atenção para a forma como esses neurónios reagiam à medida que os ratos corriam em volta de pequenos compartimentos. Descobriu que as células-fronteira disparavam quando os ratos se aproximavam das paredes, geralmente cada célula-fronteira estava associada a uma única parede mas algumas reagiam a diversas fronteiras.

Quando a equipa estendeu as paredes do compartimento, os neurónios associados a uma parede em particular disparavam à medida que o rato se aproximava de qualquer ponto ao longo dela, revelando que as células estavam a reagir à fronteira como um todo e não apenas a uma área localizada. E quando as paredes foram substituídas por quedas verticais, os neurónios reagiram da mesma forma, revelando que eram as fronteiras, e não as paredes, que desencadeavam a actividade neuronal.

"Eles realmente respondem às fronteiras e a nada mais que isso", diz Moser. "Estas células-fronteira dão-nos uma sensação de estrutura do nosso ambiente, como de que tamanho é o nosso espaço", diz Jeffrey Taube, neurocientista do Dartmouth College de Hanover, New Hampshire.

 

Neil Burgess, do University College de Londres, um dos cientistas que originalmente propuseram a existência de células-fronteira, está feliz de ver as suas predições demonstradas. "Penso que a maioria das pessoas ignoraram o meu modelo."

O próximo passo, concordam Burgess e Moser, é determinar como as quatro classes de neurónios funcionam juntos para criar os mapas mentais que permitem aos animais saber onde estão.

Moser suspeita, por exemplo, que as células-fronteira de alguma forma alinham as células-grelha nas fronteiras apropriadas do ambiente e sugere que sejam particularmente importantes a ajudar os ratos a planear as suas rotas.

Mais importante, as descobertas acerca dos neurónios envolvidos nos mapas mentais não estão limitadas aos ratos. Os investigadores descobriram céluas-local em humanos, células-grelha em ratinhos e células-direcção-da-cabeça em ratinhos, chinchilas e macacos. "Estou completamente convencido que as células-fronteira também existem nos mamíferos superiores, incluindo humanos", diz Moser

Apenas há alguns anos, Moser surpreendeu os investigadores do campo dos mapas cognitivos com a descoberta não prevista e posterior descrição das células-grelha.

Moser atribui o seu sucesso à sorte e ao facto de procurar no local certo, o córtex entorrinal. Esta zona do cérebro é a entrada principal para o hipocampo e, como se sabe agora, é lar das células-direcção-da-cabeça, grelha e fronteira. "É uma área realmente subexplorada."

Outros estão agora a aperceber-se disso, no entanto. "Ele apresentou umas descobertas muito interessantes", diz Taube. "A minha primeira reacção quando li este artigo foi 'o que irão eles descobrir a seguir?'"

 

 

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