Descobrindo o sistema de recompensa do cérebro

A descoberta da neurociência de Columbia quebra a sabedoria convencional.

Fonte: geralt / pixabay

Compreender como funciona o sistema de recompensa do cérebro ajuda a avançar a pesquisa científica em doenças neurodegenerativas, como Parkinson e os campos da medicina, biotecnologia, produtos farmacêuticos e psiquiatria em geral. Hoje, os neurocientistas anunciaram uma nova descoberta que altera visões comuns sobre o sistema de aprendizagem de recompensas do cérebro. O aprendizado de recompensa não se limita a selecionar regiões do cérebro. Em vez disso, o cérebro inicia o aprendizado de associações complexas no córtex somatossensorial, a área que lida com o sentido do tato. A equipe de pesquisa em neurociência do Instituto de Comportamento Cerebral Mental da Universidade de Columbia, de Mortimer B. Zuckerman, composta por Randy Bruno, Clay Lacefield, Eftychios Pnevmatikakis e Liam Paninski, publicou suas descobertas na Cell Reports .

Quando você sente as sensações do toque, é devido ao córtex somatossensorial, um conjunto de módulos do neocórtex do cérebro. As visões neurocientíficas convencionais são de que o córtex sensitivo desempenha um papel relativamente direto no cérebro – que serve principalmente para transmitir informações sensoriais ao córtex associativo, que então vai para o córtex frontal para processamento avançado. O córtex sensorial, até agora, não foi associado ao sistema de aprendizagem de recompensas do cérebro.

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Os pesquisadores estudaram camundongos com DNA introduzido artificialmente que permite indicadores fluorescentes usados ​​para a imagem da atividade neuronal. Dadas as barreiras e os desafios para a realização de pesquisas neurocientíficas em humanos, os roedores são frequentemente usados ​​em estudos como proxy de mamíferos. No estudo, os dendritos (extensões ramificadas de neurônios) no córtex cerebral somatossensorial de camundongos foram monitorados.

Os neurocientistas primeiro treinaram os ratos para localizar um pólo em uma sala escura (tarefa sensorial), depois mover uma alavanca para liberar água (a recompensa). Como esperado, os dendritos no córtex somatossensorial ficaram excitados quando os bigodes dos camundongos entraram em contato com o pólo. O que foi surpreendente e inesperado foi que os mesmos dendritos dispararam novamente quando os ratos receberam a recompensa de uma gota de água.

A equipe então removeu o poste e deu recompensas de água aos ratos treinados. Ainda mais imprevisto foi que os dendritos somatossensitivos dos camundongos treinados se acenderam quando receberam a recompensa da água, mesmo na ausência de um pólo. Em camundongos que não foram treinados na tarefa do bigode, a recompensa da água não disparou os dendritos somatossensitivos. Essas observações científicas levaram a equipe a concluir que a associação foi adquirida ou aprendida.

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Curiosamente, esse avanço pode levar à descoberta de um novo neurotransmissor um dia. Os produtos químicos que influenciam a via de recompensa do cérebro desempenham um papel importante na motivação e impulsão em resposta a estímulos recompensadores. Os neurotransmissores são mensageiros químicos sintetizados e liberados pelos neurônios para enviar sinais a outros neurônios, glândulas ou músculos. Exemplos de neurotransmissores incluem serotonina, histamina, ocitocina, endorfinas, epinefrina (adrenalina) e dopamina.

De acordo com o autor sênior do artigo, Randy Bruno, Ph.D., não há muita dopamina no córtex somatossensorial. O Dr. Bruno argumenta que um neuromodulador ainda não descoberto no córtex somatossensorial funciona de maneira semelhante à dopamina em outras áreas do sistema de aprendizagem de recompensas do cérebro. Ele planeja concentrar sua pesquisa nesta área em seguida.

Algumas das substâncias mais viciantes, como nicotina, álcool, heroína, cocaína e barbitúricos, ativam o sistema de dopamina do cérebro. A descoberta de um novo neuromodulador que funcione como a dopamina no sistema de aprendizagem de recompensas do cérebro pode ajudar a encontrar novas formas de abordar o abuso e dependência de substâncias no futuro.

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Referências

Lacefield, Clay O., Pnevmatikakis, Eftychios A., Paninski, Liam, Bruno, Randy M .. ”A Aprendizagem por Reforço Recruta os Dendritos Somata e Apical através das Camadas de Córtex Sensorial Primário.” Cell Reports. 19 de fevereiro de 2019.

Instituto Zuckerman da Universidade de Columbia (20 de fevereiro de 2019). “Novo estudo em ratos revela lugar inesperado para a aprendizagem, memória no cérebro.” Recuperado 2-20-2019 de https://www.prnewswire.com/news-releases/new-study-in-mice-reveals-unexpected- lugar-para-aprendizagem-memória-no-cérebro-300798932.html

Bowman, Eric. “As cinco substâncias mais viciantes do mundo.” CNN . 6 de fevereiro de 2019.