Cientistas melhoram armazenamento de memória de longo prazo em camundongos

Pesquisadores em Nova York desenvolveram um labirinto de realidade virtual para ratos na tentativa de desmistificar uma questão que atormenta os neurocientistas há décadas: como as memórias de longo prazo são armazenadas?

Os resultados foram surpreendentes. Depois de se formar no hipocampo, uma estrutura curva que fica no fundo do cérebro, as memórias dos camundongos foram realmente enraizadas no que é chamado de tálamo anterior, uma área do cérebro que os cientistas normalmente não associam ao processamento da memória.

“O fato de o tálamo ser um claro vencedor aqui foi muito interessante para nós e inesperado”, disse Priya Rajasethupathy, professora associada da Universidade Rockefeller e uma das coautoras de um estudo revisado por pares publicado na revista Cell.

O tálamo “muitas vezes foi pensado como um retransmissor sensorial, não muito cognitivo, não muito importante na memória”.

Esta nova pesquisa, no entanto, indica que ela pode desempenhar um papel vital na conversão de memórias de curto prazo em memórias de longo prazo. E Rajasethupathy disse que isso deve tornar o tálamo uma área-chave de estudo para pesquisadores que tentam ajudar pacientes que sofrem de doenças como o Alzheimer, que são capazes de recordar memórias antigas, mas podem ter problemas para lembrar de novas informações.

“Isto envolve uma parte do cérebro – o tálamo – no armazenamento de memórias a longo prazo de uma forma que não foi sequer imaginada por mais ninguém”, disse Loren Frank, professor de fisiologia da Universidade da Califórnia em San Francisco, que não participou do estudo.

Dentro do estudo

Rajasethupathy observou que os neurocientistas sabem há muito tempo que as memórias tomam forma no hipocampo. Esse é o foco da maioria das pesquisas sobre condições como amnésia e Alzheimer.

Pesquisas anteriores “levaram a esse modelo em que as memórias são formadas no hipocampo, mas depois se tornam independentes com o tempo e lentamente se estabilizam no córtex”, a parte enrugada e mais externa do cérebro. A questão tem sido exatamente como as memórias viajam de uma área para outra, disse Rajasethupathy.

“Esse processo tem sido misterioso, eu diria, por mais de 50 anos”, disse Rajasethupathy.

Era o momento certo para seu laboratório tentar identificar uma resposta, acrescentou ela, graças à nova tecnologia que permitiu aos pesquisadores rastrear a atividade em várias partes do cérebro de cada indivíduo. As inovações permitiram que a equipe rastreasse como as memórias viajavam enquanto os ratos aprendiam a navegar em um labirinto.

“Acho que o que eles fizeram foi tecnicamente muito desafiador”, disse Frank. “Particularmente onde eles estavam tentando[observar] a atividade de vários neurônios em três áreas diferentes ao mesmo tempo, usando esse tipo de microscópio de fibra. Isso é uma coisa bastante avançada.

O estudo – liderado pelos alunos de pós-graduação de Rockefeller, Andrew Toader e Josue Regalado, trabalhando no laboratório de Rajasethupathy – envolveu amarrar os ratos em um capacete projetado para mantê-los firmes enquanto uma máquina usava fibras ópticas para registrar sua atividade cerebral.

O labirinto os levou a várias “salas” que ofereciam incentivos, como água com açúcar, ou impedimentos, como uma lufada de ar no rosto.

Os ratos voltaram ao labirinto por dias, tempo suficiente para criar memórias de longo prazo.

“A analogia seria seu jantar de aniversário versus o jantar que você teve três terças-feiras atrás”, disse Toader em um comunicado. “É mais provável que você se lembre do que comeu no seu aniversário porque é mais gratificante para você –todos os seus amigos estão lá, é emocionante– em vez de apenas um jantar típico, do qual você pode se lembrar no dia seguinte, mas provavelmente não um mês depois”.

Enquanto isso, os pesquisadores usaram produtos químicos para inibir partes do cérebro dos camundongos para determinar como isso afetou sua capacidade de criar e armazenar memórias.

Eles não apenas descobriram que o tálamo anterior era um ponto crucial para essas memórias, como também descobriram que, ao estimular essa área no cérebro dos roedores, os pesquisadores foram “capazes de ajudar os ratos a reter memórias que normalmente esqueceriam”, de acordo com um comunicado de imprensa sobre o estudo.

Rajasethupathy acrescentou: “Algumas memórias são mais importantes para nós do que outras. Descobrimos que os camundongos não precisam apenas do tálamo anterior para consolidar as memórias, mas que, ao ativá-lo, poderíamos melhorar a consolidação de uma memória que os camundongos normalmente esqueceriam.”

O que isso significa

Rajasethupathy observou que houve algumas limitações no estudo. Isso não indica, por exemplo, que viajar através do tálamo anterior seja o único caminho que as memórias podem tomar em seu caminho para o armazenamento de longo prazo.

“Quero deixar claro que este não é o fim de tudo”, disse ela. “Talvez nem tudo se consolide por esse caminho. Mas estou muito confiante de que este é um circuito muito importante.”

Este estudo também se baseou em camundongos, que não têm cérebros idênticos aos humanos, mas provaram ser modelos extremamente úteis para descobrir como nossos próprios cérebros funcionam. O processo de armazenamento de memória de longo prazo leva semanas em roedores, enquanto pode levar meses em humanos, acrescentou Rajasethupathy.

Também é possível que diferentes tipos de memória tomem caminhos diferentes, observou ela. Existem memórias explícitas, que se concentram em fatos, números e pontos de dados específicos, e memórias implícitas são normalmente ligadas à emoção e podem se formar sem que a pessoa perceba. O tálamo pode não estar envolvido da mesma maneira para ambos os tipos de informação.

Mas Frank, o professor da UCSF, disse que o estudo terá amplas implicações para pesquisas futuras, estimulando mais investigações sobre o papel do tálamo no armazenamento da memória.

“É bom para o campo chegar ao ponto em que podemos pensar sobre a evolução de longo prazo das memórias e realmente tentar entender como isso funciona”, disse ele. “E o estudo é definitivamente um passo nessa direção”.

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