Society for Neuroscience 2012: reportando muitas emoções!

Já falamos anteriormente, no post sobre Congressos Científicos, da importância para os pesquisadores e estudantes de pós-graduação de se expor e defender seus resultados para a comunidade científica. Comunicar e discutir os dados com os outros pesquisadores sempre pode, nos seus limites, abrir novas portas e perspectivas para as perguntas que se pretende responder.

Entre os dias 13 e 17 de outubro ocorreu o Society for Neuroscience Meeting 2012 (SFN) em New Orleans, LA, e três membros deste blog tiveram a oportunidade de comparecer para expor e discutir seus trabalhos (Cesar, Karina e Vanessa). Como maior encontro do mundo sobre Neurociências, pensamos que seria interessante trazer aos leitores algumas impressões (apenas uma pitada mesmo!) sobre recentes pesquisas que tem sido realizadas.

Como primeira vez no SFN, tive a oportunidade de conhecer alguns dos maiores pesquisadores da minha área acadêmica. Após ler inúmeros artigos científicos e livros sobre suas pesquisas, ver os resultados mais atuais que os laboratórios desses pesquisadores têm produzido foi bem engrandecedor.

Professor Joseph LeDoux.

E um desses pesquisadores é o Professor Joseph E. LeDoux , da New York University, que há mais de 30 anos estuda os circuitos envolvidos com a memória emocional através de modelos animais, tentando compreender mecanismos biológicos envolvidos nas emoções e em anomalias emocionais. Na literatura científica de neurobiologia da memória emocional, esse é um dos nomes mais lidos. Seus estudos embasam uma das teorias mais aceitas sobre como se dá uma aprendizagem e a formação de uma memória com conteúdo emocional.

Nas últimas décadas, um dos modelos animais mais utilizados em estudos de memória emocional é o Condicionamento de Medo, uma variação do Condicionamento Pavloviano Clássico, que se baseia no pareamento de um estímulo inicialmente neutro com um estímulo aversivo ao animal experimental, como um cheiro de predador ou um leve choque nas patas (estímulos de importância biológica evidente), chamado de estímulo incondicional. Esse pareamento ocorre de modo que o animal associa a ocorrência do estímulo neutro com a ocorrência do estímulo aversivo. Assim, aquele se torna condicional à ocorrência deste. E, em um segundo momento, ao se apresentar apenas o estímulo neutro (sem o aversivo) o animal exibe algumas respostas de medo e ansiedade, esperando pelo estímulo aversivo. O aprendizado associativo realizado nessa tarefa dura pela vida toda do animal e é facilmente aprendido. E, entre outras razões, o condicionamento de medo tornou-se um ótimo modelo para tentar compreender melhor a neurobiologia da memória e das emoções.

A teoria do Dr. LeDoux propõe que as informações os estímulos neutro (condicional) e aversivo (incondicional) convergem para a amígdala, e lá se associam. A amígdala, como um centro das emoções, realizaria atribuição emocional de perigo para um estímulo inicialmente neutro.

Uma outra tarefa utilizada é a chamada Esquiva Ativa. Nela, o animal é apresentado aos mesmos estímulos do Condicionamento de Medo, porém há a oportunidade de evitar o evento aversivo se ele exibir um comportamento específico (i.e. apertar uma barra ou alavanca, ou fugir para um outro compartimento da câmara). Assim, no segundo momento dessa tarefa, em vez de simplesmente exibir comportamentos de medo, ele tem um comportamento ativo que evitaria o evento aversivo (lembrem que na segunda apresentação não há estímulos aversivos).

Ambos os modelos envolvem eventos estressantes ao animal, que o alertam de um perigo, e são muito usados para compreender melhor o que ocorre fisiologicamente em eventos emocionalmente carregados e até traumáticos, que alteram a vida das pessoas, como o transtorno de estresse pós-traumático, por exemplo.

Esse ano, grande parte dos trabalhos apresentados pelo laboratório do professor LeDoux se basearam nesses dois paradigmas de aprendizagem e nas diferenças neurobiológicas que medeiam as diferentes respostas comportamentais que se seguem à associação do estímulo condicional com o estímulo incondicional. Em uma tarefa, o animal apenas reage passivamente, com medo, enquanto na outra aprende que pode pode evitar ativamente o perigo. Assim, esses trabalhos partiram da hipótese de que diferenças fisiológicas nessas duas situações poderiam ajudar na compreensão da neurobiologia da memória emocional que se forma em cada situação. Em um dos estudos, foram separadas subpopulações de ratos que respondiam mais ativamente ao estímulo condicional (tentando fugir ou evitar o choque) e ratos que respondiam mais passivamente (ficando imóvel e com medo). Após essa separação, esse estudo observou um tipo de atividade cerebral desses ratos, afim de verificar se essa diferença comportamental poderia ser explicada, ao menos em parte, por diferenças desse tipo de atividade em alguma região cerebral. E, de fato, o que verificaram foi que apesar de a amígdala desses animais possuir níveis semelhantes de ativação (o que sugere que ambos aprendem a associação dos estímulos), algumas regiões se ativaram diferentemente. Entre elas estão os córtices infra-límbico e pré-límbico, que são regiões conhecidas por, entre outras coisas, exercerem uma função controladora em alguns comportamentos (i.e. inibir impulsos, reações “mal-pensadas”).

Cérebro humano e de rato esquematizando projeções (seta preta) do Córtex Pré-Frontal Amígdala, controlando sua atividade (Modificado de Sokolowski & Corbin, 2012).

Essas regiões são análogas ao córtex pré-frontal da espécie humana. Os córtices infra-límbico e pré-límbico mostraram uma atividade maior nos animais que respondiam mais ativamente à apresentação do estímulo condicional. De acordo com o que propõe a teoria de LeDoux, esses resultados – e diversos outros estudos inclusive em humanos – sugerem que uma maior ativação dessas regiões permite um melhor controle das emoções (geradas na amígdala) após o animal ser reapresentado a um estímulo que sinaliza ou prediz algo perigoso. Em outras palavras, projeções neuronais desses córtices inibiriam a amígdala e a impediriam de gerar um estado de ansiedade e medo incontrolável nos ratos.

Um outro estudo do laboratório do professor LeDoux estudou uma parte diferente desse circuito emocional, mais relacionado com a busca de recompensas. Na mesma linha de pensamento do estudo anterior, parte da razão pela qual alguns animais têm um comportamento mais ativo em relação a um evento aversivo é por que eles aprendem, também, um modo de evitá-lo, o que é recompensador – não ser punido já é recompensador. Nesse estudo, partiu-se dos seguintes conhecimentos prévios: 1) há uma região cerebral chamada núcleo accumbens, que tem funções relacionadas com o reforçamento de um determinado comportamento1, 2) que possui conexões com a amígdala, 3) e hipotetiza-se que essas conexões medeiam o aspecto emocional de uma recompensa (consequência de um comportamento!) e 4) essas conexões são ipsilaterais, ou seja, a amígdala esquerda se conecta apenas com o núcleo accumbens esquerdo e vice-versa, não há conexões entre essas regiões que atravessam os hemisférios.

Com essas premissas, eles utilizaram um desenho experimental (genial!) que mimetizou uma desconexão funcional através de uma inativação assimétrica, que se baseia em inativar cirurgicamente apenas uma região em cada hemisfério (amígdala ou núcleo accumbens). Qual o propósito disso? Basicamente, impede-se que uma região se comunique com outra, sem, no entanto, abolir a atividade das regiões em si. Geralmente, ao se inativar regiões cerebrais de ambos os hemisférios em um procedimento experimental, não há como saber se o efeito comportamental observado é devido à interrupção da comunicação entre regiões ou devido à falta de atividade da região em si. Havendo ao menos uma estrutura em cada hemisfério, de modo geral, ela consegue compensar a falta da outra estrutura. Isso permite estudar o efeito ou função de uma via específica sobre um comportamento ou tarefa, por exemplo.

Cérebro humano e do rato esquematizando projeções (seta preta) da Amígdala para o Núcleo accumbens (Modificado Sokolowski & Corbin, 2012)

Esquema de uma desconexão funcional entre amígdala e núcleo accumbens no cérebro do rato. As setas pretas mostram as conexões entre essas regiões e o “X”, a região inativada.

Então, eles treinaram ratos na tarefa de esquiva ativa e, logo antes de testar a memória dos animais, esses foram submetidos à desconexão funcional entre amígdala e núcleo accumbens. Resultado: os animais não conseguiam mais exibir o comportamento que evitava o choque (no caso, andar para outro compartimento da câmara) mostrando uma queda de performance quando comparados com animais controle. Não contente, no dia seguinte, quando as regiões não estavam mais inativadas, os animais foram testados uma segunda vez na esquiva ativa e exibiram o comportamento aprendido normalmente.

Com esse experimento, o laboratório do professor LeDoux conseguiu mostrar que essa comunicação amígdala-accumbens é importante para se ter uma resposta ativa a uma situação ameaçadora. Além disso, nessa projeções está uma parte importante do engrama da memória formada nessa tarefa (para relembrar sobre engrama veja um post anterior).

De modo geral, esses estudos tentam entender um pouco das diferenças biológicas de quando se reage passivamente e ativamente a uma situação semelhante. Compreendendo melhor essas diferenças nos animais, talvez seja possível paralelizar os eventos em humanos e encontrar remédios ou estratégias melhores para o tratamento de anomalias emocionais resultantes de eventos traumáticos em que uma resposta ativa (ou fuga) não foi possível.

Observação: Não coloquei os resultados específicos dos estudos, apenas algumas idéias gerais sobre eles em relação a um tema que gosto (circuitos neurais). Uma prévia mais específica desses resultados pode ser vista nas suas descrições online (abaixo).

Notas de rodapé:
1 Em uma aprendizagem que segue os paradigmas behavioristas, do tipo estímulo-resposta-consequência, uma consequência reforçadora aumenta a resposta que causa essa consequência. O Núcleo accumbens é uma estrutura cerebral importante no processo tornar essa consequência “recompensadora”.
Referências

LeDoux, J. Rethinking the Emotional Brain. Neuron 2012, 73:653-676.

Martinez, R. C. et al. c-fos activation in PFC following threat correlates positively with instrumental actions and negatively with Pavlovian reactions. Neuroscience Meeting Planner. New Orleans, LA: Society for Neuroscience, 2012. Online

Ramirez F. et al. The role of nucleus accumbens in the expression of auditory signaled two-way active avoidance in rats. Neuroscience Meeting Planner. New Orleans, LA: Society for Neuroscience, 2012. Online

Sokolowski, K & Corbin J G. Wired for behaviors: from development to function of innate limbic system circuitry. Frontiers in Molecular Neuroscience 2012, 5: article 55; 1-5

Anúncios
Publicado em Ciência, Emoção, Memória por Cesar A O Coelho. Marque Link Permanente.

Sobre Cesar A O Coelho

Bacharel em Biologia pela UNESP, Botucatu (a gloriosa!), e mestrando em Psicobiologia pela UNIFESP, São Paulo. Apaixonado por neurociências desde o colégio, venceu sua aversão à maior cidade do Brasil para trilhar seu sonhado caminho. Iniciado nas neurociências com o estudo do comportamento animal, hoje estuda memória emocional e sistemas de memória. Sonha em investigar seu objeto de estudo com a maior quantidade de perspectivas possível, cercá-lo por todos os lados. E tenta se cercar dessas ferramentas (perspectivas) ou pessoas que as possuem. “Doido”, como é chamado pelos amigos, é portador de expressões…peculiares (p****ta véio!), muita empolgação e uma mania de tentar ver tudo em seu significado mais abragente (é até chato às vezes). De um jogo de RPG a uma balada, de uma dança de forró a uma discussão científica, de uma reunião científica a uma manifestação política, admira a reunião de pessoas em prol de um mesmo objetivo.

3 respostas em “Society for Neuroscience 2012: reportando muitas emoções!

  1. Muito boa pergunta. Pensei em deixar uma nota de rodapé sobre isso, mas tirei. A inativação cerebral ocorre através da injeção de uma substância diretamente no cérebro. A cirurgia implica em se colocar uma pequena canula no crânio do rato, pela qual a agulha injeta a substância inativadora. Passou o efeito da substância, a região volta a ficar ativa. Como se fosse um remédio ou droga qualquer.

    Espero ter tirado sua dúvida.

  2. Muito bom o post César, sua empolgação é contagiante. Mas fiquei com uma dúvida, se a inativação foi cirúrgica, como no dia seguinte as regiões não estavam mais inativadas??

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s