Iluminando a Neurofisiologia!

Já há alguns anos assisti uma palestra brilhante de um jovem professor. Depois disso tenho certeza de que eu, como neurocientista, estou vivenciando um período de uma grande revolução tecnológica que pode ajudar a desvendar os mistérios do cérebro de forma muito precisa.

Neuroscience has optogenetics fever! And it’s producing crazy fever dreams like this (www.buzzcritic.com).

A optogenética é uma ferramenta que combina manipulações genéticas e ópticas para acessar circuitarias neuronais através da manipulação do potencial de ação, e associá-las a determinados comportamentos. De forma resumida (6 passos como diz a figura abaixo), tranfecta-se com um vírus uma proteína capaz de ser ativada com a luz: rodopsinas (canais proteicos bacterianos descobertos em 1971 e deixados de lado até o século 21 com o aparecimento dos canais rodopsina de algas unicelulares).

Incrivelmente, esses canais se abrem quando são iluminados. Cada tipo de canal pode induzir um aumento ou uma diminuicão do disparo do neurônio, ou seja, pode aumentar ou diminuir sua atividade. É importante pontuar que, como já dominamos o conhecimento a respeito de proteínas promotoras específicas para  determinados neurônios, é possível direcionar a expressão da rodopsina somente em um tipo de neurônio e, com isso, estudá-lo especificadamente. Qualquer outra técnica: administração de drogas agonistas ou antagonistas, por exemplo, acaba atingindo diversos neurônios mesmo quando administrados especificamente em uma única região cerebral.

Em 2005, alguns pesquisadores, dentre eles o Dr. Karl Deisseroth da Stanford University (aquele jovem professor da palestra brilhante!) demonstrou o controle pela luz do potencial de ação de neurônios de mamíferos pela primeira vez (Boyden et al., 2005, Nat Neurosc). Desde então, é infindável o número de artigos científicos que, utilizando essa técnica, estão caracterizando projeções e funções específicas de cada área encefálica. Cientistas foram capazes de resolver algumas questões antes não respondidas sobre depressão, aprendizagem e memória, sono e vigília, percepção, dependência, ansiedade, parkinson e muito mais. Aguardem posts futuros! ; )

Mais recentemente, a técnica foi adaptada para ser utilizada em macacos (Han et al., 2009, Neuron). Quem sabe em um futuro próximo em humanos?

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Eu sou fã número 1 desta técnica. E parece que tem muita gente de olho nela, afinal, a optogenética foi considerada a técnica do ano em 2010 pela Nature Methods (veja vídeo a seguir).

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Mas se você precisa de uma legenda em português, sem problemas, veja esta palestra do TED do Dr. Ed Boyden.

Vale a pena estudarmos, discutirmos e entendermos essa nova ferramenta tão valiosa porque ela vai alterar os padrões científicos. Na verdade, ela já está ditando novas tecnologias e um novo entendimento da neurofisiologia. Os brasileiros não devem ficar para trás!

Fiquem atentos à (r)evolução optogenética!

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7 respostas em “Iluminando a Neurofisiologia!

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  5. Muito bom, Karina!
    Devemos lembrar também que a optogenética, além de poder ser utilizada para ativar uma determinada função neuronal, pode também servir como identificador de alguns fenômenos ou respostas. Como é o caso dos GECIs (genetic encoded calcium indicators).

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