Publicado na EurekAlert!
Em seu famoso experimento, o cientista russo Ivan Pavlov tocou um sino toda vez que alimentava seus cachorros. Rapidamente, os cães começaram a salivar em antecipação sempre que ouviam o sino, mesmo antes da comida aparecer.
Agora, um estudo da UCLA rastreou a resposta Pavloviana em um pequeno agrupamento de células cerebrais – os mesmos neurônios que estão envolvidos nas doenças de Huntington, Parkinson e na Síndrome de Tourette. Publicado em 22 de Março no periódico Neuron, a pesquisa pode um dia ajudar neurocientistas a encontrar novas abordagens para o diagnóstico e tratamento dessas desordens.
“As espécies sobreviveram porque aprenderam a ligar pistas sensoriais como sons, cheiros e vistas específicos à recompensas como comida e água”, disse Sotiris Masmanidis, autor sênior e professor assistente de neurobiologia na David Geffen School of Medicine da UCLA. “Nós queríamos descobrir o circuito cerebral que codifica o aprendizado e comportamento baseado em recompensa”.
A equipe da UCLA se focou na atividade celular no corpo estriado, uma parte do cérebro associada à recompensa, movimentação e tomada de decisões.
Em uma visão moderna do experimento de Pavlov, Masmanidis e seus colegas repetidamente expuseram ratos ao cheiro não-familiar de banana ou limão, seguido por uma gota de leite condensado. Eventualmente, os ratos aprenderam que as fragrâncias prediziam a chegada da doce recompensa e começavam a fervorosamente lamber o ar em antecipação.
“Os ratos aprenderam a associar o novo cheiro com comida, assim como os cães de Pavlov”, disse Masmanidis, que também é um membro dos California Nanosystems Institute e Brain Research Institute da UCLA. “Nosso próximo passo era descobrir o que acontece com a resposta Pavloviana quando silenciamos diferentes grupos de células no corpo estriado”.
Baseado em pistas de estudos anteriores, a equipe conseguiu se restringir a um pequeno grupo de células que suportam os principais neurônios do corpo estriado. Apesar dessas células de suporte consistituírem menos de 2% das células na região, os cientistas se surpreenderam ao descobrirem que eles possuem um papel desproporcionalmente importante.
“Quando desligamos as células de suporte, os ratos lambiam o ar em antecipação ao leite com apenas metade da frequência anterior”, disse Masmanidis. “Nós suspeitamos que as células de suporte realcem os circuitos cerebrais que codificam a resposta Pavloviana”.
A influência das células de suporte pareceu ser mais forte quando os ratos estavam começando a aprender o pareamento dos cheiros desconhecidos com a recompensa. A mudança era menos dramática em ratos que já haviam feito a conexão.
“Essas células eram mais essenciais para ratos inexperientes que ainda não haviam aprendido a reposta Pavloviana”, disse Masmanidis.
Os achados sugerem que um mal funcionamento das células de suporte pode levar à desordens neurológicas, e que restaurar a função destas células pode eventualmente ajudar as pessoas com essas doenças.
Mais de um século depois do clássico estudo de Pavlov, ainda há muito a se aprender sobre a resposta Pavloviana. “Nossos achados abrem empolgantes oportunidades para estudos posteriores observando o papel dos diferentes tipos de neurônios na saúde e em doenças”, disse o primeiro autor Kwang Lee, pesquisador pós-doutor em Neurobiologia da UCLA.
