Como a prática Hardwire a memória muscular a longo prazo?

Fonte: Esther Lim / Wikimedia Commons

Por que é que, uma vez que você aprendeu a andar de bicicleta ou a servir uma bola de tênis, você nunca esquece a memória muscular envolvida nessas ações? Uma equipe de neurocientistas recentemente identificou um novo mecanismo por trás da consolidação da memória do motor a longo prazo.

O estudo de março de 2015, "Modelando a consolidação da memória durante os períodos pós-treinamento em Cerebellovestibular Learning", foi publicado nos Procedimentos da Academia Nacional de Ciências .

Todo atleta, músico, cirurgião – ou qualquer pessoa que realize regularmente uma habilidade motora que se torne aperfeiçoada com a prática – sabe que, através da repetição e da prática, as habilidades motoras se tornam automáticas. As atividades diárias, como digitar em um teclado, dirigir um carro ou amarrar seus cadarços tornam-se automáticas ao longo do tempo para qualquer pessoa sem transtorno neurológico. O que está acontecendo no cérebro que alimenta e consolida a formação de habilidades motoras na memória de longo prazo?

O Cerebelo é o assento da memória muscular

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Quando eu estava crescendo, meu pai, Richard Bergland, MD, era meu treinador de tênis. Meu pai era um neurocirurgião e jogador de tênis classificado nacionalmente que acreditava que seu "olho para a bola" estava diretamente ligado à sua proficiência na sala de operações. Ele dizia: "Deste, eu sou absolutamente positivo, tornar-se um neurocirurgião foi uma consequência direta do meu olho para a bola".

A capacidade de bloquear seus olhos em um alvo enquanto amarrando um nó cirúrgico ou bater uma bola de tênis no ponto mais doce da sua raquete é chamado de reflexo vestíbulo-ocular (VOR) e é função do cerebelo. Nova pesquisa identificou uma conexão entre células de Purkinje no cerebelo e os neurônios vestibulares nucleares trabalhando juntos para formar memória motor a longo prazo.

Ilustração da célula de Purkinje de Ramón y Cajal c. 1899

Fonte: Ramón y Cajal / Domínio Público

Como treinador na década de 1970, meu pai me dizia: "Chris, pense em martelar e forjar a memória muscular realizada nas células de Purkinje do seu cerebelo com cada golpe".

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A visão tradicional da memória motora de longo prazo a que o meu pai se referia baseava-se no modelo "Marr-Albus" que propunha que a memória muscular fosse o resultado da depressão de longo prazo (LTD) das sinapses de fibra paralela em células de Purkinje em o cerebelo. O resultado da "depressão a longo prazo" reduz a atividade após um estímulo que permite fluidez de movimento e precisão de habilidades motoras ajustadas.

As conclusões de março de 2015 resultaram de uma colaboração de pesquisadores da Universidade de Eletro-Comunicações e do Instituto de Ciências do Ciclo RIKEN no Japão e da Universidade da Califórnia, em San Diego.

Os pesquisadores conseguiram integrar os múltiplos mecanismos de plasticidade do cerebelo para explicar a formação de memória motora de longo prazo. Suas descobertas sugerem que múltiplos mecanismos de plasticidade no córtex cerebelar e nos núcleos cerebelar / vestibular participam da formação de memória do motor a longo prazo.

Cerebelo em vermelho.

Fonte: Banco de Dados de Ciências da Vida / Wikimedia Commons

Para este novo estudo, Tadashi Yamazaki e colegas desenvolveram simulações com base em um modelo matemático para o reflexo optocinético (OKR) no movimento dos olhos que incorporou a potencialização a longo prazo (LTP). Este é um estado de eficácia aumentada após um estímulo nas sinapses dos neurônios nucleares vestibulares.

O reflexo optocinético é uma combinação de sacar e movimentos de perseguição suave do olho. O OKR é visto quando um indivíduo segue um objeto em movimento como uma bola de tênis com os olhos dele. Quando o objeto se move para fora do campo de visão, a resposta reflexiva é que o olho volte para a posição em que ele estava quando viu o objeto pela primeira vez. Esse reflexo geralmente se desenvolve em aproximadamente 6 meses de idade.

O modelo utilizado no novo estudo incorporou dois sítios de plasticidade distintos que funcionam em conjunto e funcionam sinergicamente. Isso mostrou que uma hora de treinamento resultou em um aumento de curto prazo do aumento de OKR, para o qual a depressão de longo prazo das células de Purkinje era responsável.

Curiosamente, a repetição deste treinamento, uma vez por dia, aumentou gradualmente o nível de aumento de OKR após o treinamento, mas não durante o treinamento. Isso levou à potencialização a longo prazo e ao fortalecimento das conexões sinápticas para as quais os neurônios do núcleo vestibular foram considerados responsáveis.

Os pesquisadores conseguiram reproduzir alterações de ganho de OKR que eram consistentes com as alterações no reflexo vestibulo-ocular (VOR) relatado anteriormente em alguns ratos manipulados por genes.

Conclusão: O cereal é a chave da memória do motor no esporte e na vida

Os pesquisadores concluíram que se uma memória de curto prazo se forma nas células de Purkinje após uma hora de treinamento que é então transferida para o neurônio nuclear vestibular, onde é consolidada na memória do motor de longo prazo.

Essas descobertas têm implicações além do campo de jogo. Recentemente, as células de Purkinje e a função cerebelar anormal foram ligadas a distúrbios do espectro do autismo (ASD). Esta pesquisa poderia conter novas pistas para intervenções e tratamentos para ASD.

Este é um momento muito emocionante para pesquisar o cerebelo. As descobertas revolucionárias sobre o cerebelo estão sendo liberadas a uma velocidade vertiginosa. Fique atento ao The Athlete's Way para as últimas atualizações sobre o cerebelo.

Se você quiser ler mais sobre o cerebelo, verifique uma amostra gratuita do The Athlete's Way ou minhas postagens anteriores do blog da Psychology Today :

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