Cientistas da Fundação Champalimaud constroem mapas de actividade neural do peixe zebra em acção

Num estudo publicado hoje na revista científica Neuron, neurocientistas da Fundação Champalimaud, em colaboração com colegas da Universidade de Harvard, descrevem aqueles que são os primeiros mapas de actividade neural, com a resolução de células individuais, do cérebro inteiro de um peixe zebra em acção.

“Este estudo abre novas possibilidades para o estudo dos circuitos neurais no cérebro”, diz Michael Orger, investigador principal no Programa de Neurociências da Fundação Champalimaud. “Para percebermos como é que o cérebro funciona, é imperativo conseguirmos registar a catividade dos neurónios e, ao mesmo tempo, relacionar essa actividade com o comportamento do animal”.

Até há bem pouco tempo, os métodos disponíveis permitiam apenas o registo da actividade de uma pequena parcela dos neurónios existentes no cérebro.“Agora, conseguimos registar a actividade neural de todo o cérebro de um peixe zebra, que tem cem mil neurónios, enquanto monitorizamos os movimentos deste animal usando high speed vídeo”, acrescenta.

Claudia Feierstein, investigadora pós-doutorada a trabalhar no grupo de Michael Orger, explica que“através da observação do cérebro, enquanto o peixe segue sinais visuais rotativos com movimentos dos olhos e da cauda, fomos capazes não só de identificar estruturas específicas no cérebro que estão na base destes comportamentos, como também perceber como é que diferentes padrões de actividade neural reflectem aspectos distintos do processamento de informação sensorial e motora.”

Um dos impactos deste estudo é que deixa de ser necessário juntar registos realizados a partir de múltiplas experiências, e provenientes de diferentes peixes, e passa a ser possível registar a actividade neural do cérebro inteiro de um único peixe – em vez de juntar peças, este estudo oferece o mapa

completo. “Podemos finalmente falar de mapas de actividade neural e, por exemplo, comparar quão semelhantes são os circuitos neurais de peixes diferentes”, explica Michael Orger.

Os resultados deste estudo revelaram ainda algo surpreendente para os autores. O circuito composto pelos neurónios que intervêm em simples comportamentos visuais e motores encontra-se distribuído por todo o cérebro, num padrão estereotipado quando comparado entre peixes diferentes.

Para Ruben Português, investigador no grupo do Professor Florian Engert em Harvard, e coautor deste trabalho, “isto quer dizer que, ao identificarmos uma determinada actividade neural numa região específica do cérebro de um peixe, conseguimos olhar para o cérebro de um outro peixe, para a mesma região, com diferenças de micrómetros, e encontrar neurónios com a mesma actividade neural.”

Esta descoberta tem consequências práticas importantes, uma vez que torna possível a construção de um detalhado mapa funcional do cérebro e a localização de grupos específicos de neurónios.

De acordo com os investigadores, o próximo passo será usar ferramentas ópticas e genéticas para estudar subpopulações de neurónios que apresentam funções interessantes. Através da manipulação específica destes grupos de neurónios, os investigadores têm como objectivo revelar como é que o cérebro processa informação sensorial para gerar comportamentos.

Por: Maria João Oliveira, m6304

Fonte: http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=58369&op=all