Viver uma vida variada aumenta a conectividade cerebral em ratos

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Viver uma vida variada aumenta a conectividade cerebral em
ratos
 A mais
detalhada ressonância magnética de um cérebro de rato, capturada pelo Duke Center for In Vivo
Microscopy. (Centro de Duke para Microscopia In Vivo)
Os cérebros em camundongos se beneficiam de um estilo de vida ativo e variado, formando conexões
neurais aprimoradas.
Pesquisadores na Alemanha compararam a atividade cerebral de camundongos criados em diferentes
ambientes e descobriram que aqueles criados em um ambiente “enriquecido” tinham mais atividade em
seu hipocampo, sugerindo a presença de uma rede neural mais robusta e conectada.
Devido ao seu papel central na aprendizagem e na memória, o hipocampo humano é frequentemente
afetado por doenças cerebrais degenerativas como a doença de Alzheimer.
Mapeamento do Connectome de camundongos “padrão” à esquerda e camundongos
“enriquecidos” à direita, colorido de acordo com a região. (Emery et al., Biosens. Bioelétron.,
2023)
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2218617120
https://en.wikipedia.org/wiki/Hippocampus
https://www.sciencealert.com/go/IaO
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S095656632300413X
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“Os resultados excederam em muito nossas expectativas”, diz o neurocientista e engenheiro biomédico
Hayder Amin, do Centro Alemão de Doenças Neurodegenerativas (DZNE), “Simplificado, pode-se dizer
que os neurônios de camundongos do ambiente enriquecido eram muito mais interconectados do que os
criados em habitação padrão”.
As descobertas, baseadas na tecnologia “cérebro-em-chip” de Amin e nas ferramentas de análise
computacional, podem ajudar a apoiar e prevenir disfunções cerebrais e levar a novos métodos de
inteligência artificial inspirados no cérebro.
“Descobrimos uma riqueza de dados que ilustra os benefícios de um cérebro moldado por uma
experiência rica”, diz Gerd Kempermann, pesquisador de neurogênese adulta da DZNE.
Os cientistas compararam o tecido cerebral de dois grupos de camundongos de 12 semanas de idade,
cujas experiências começaram a partir de seis semanas de idade. Um grupo vivia em gaiolas padrão
que não tinham características especiais ou atividades divertidas para participar, apenas comida, água e
materiais de nidificação.
O outro grupo teve o tempo de suas vidas em gaiolas maiores com brinquedos, túneis, tubos de plástico
feitos em labirintos, material de nidificação extra e pequenas casas, o que certamente soa como um
grande fim de semana, mesmo para um ser humano.
Os pesquisadores examinaram o tecido cerebral usando um neurochip baseado em metal-óxido-
secondutor (CMOS) complementar com 4.096 eletrodos para registrar o disparo de milhares de
neurônios de uma só vez.
Eles foram capazes de medir a conectividade entre todo o hipocampo e a camada externa do cérebro
que governa todo um monte de processos de cognição, que eles agruparam em seis regiões
interconectadas de corcíticas do hipocampo.
Comparações da atividade cerebral medidas como potencial de campo local (LFP) em seis
regiões. (DZNE/Laboratório de Aminutos)
https://www.dzne.de/en/news/press-releases/press/a-varied-life-boosts-the-brains-functional-networks
https://www.sciencealert.com/artificial-intelligence
https://www.dzne.de/en/news/press-releases/press/a-varied-life-boosts-the-brains-functional-networks
https://en.wikipedia.org/wiki/CMOS
https://en.wikipedia.org/wiki/CMOS
https://en.wikipedia.org/wiki/Local_field_potential
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“Não importa qual parâmetro nós olhei, uma experiência mais rica literalmente impulsionou conexões
nas redes neuronais”, diz Amin. “Essas descobertas sugerem que levar uma vida ativa e variada molda o
cérebro por motivos novos”.
Sabe-se há algum tempo que nossas experiências deixam uma marca na conectividade do nosso
cérebro, mas isso demonstra o quão significativas essas marcas podem ser.
“Tudo o que sabíamos nesta área até agora foi retirado de estudos com eletrodos únicos ou técnicas de
imagem como ressonância magnética”, explica Kempermann. “Aqui, podemos literalmente ver os
circuitos no trabalho até a escala de células únicas.”
Uma representação do processo e da tecnologia envolvida. (Emery et al., Biossensores &
Bioeletrônica, 2023)
Amin, Kempermann e o resto da equipe esperam que suas ferramentas possam ser expandidas para
analisar como as interações sociais, a atividade física e os processos de aprendizagem, todos os quais
têm um grande impacto sobre a forma como o cérebro funciona, afetam a função do cérebro.
Claro, os resultados foram observados em cérebros de camundongos, não humanos, mas estudar todo
o hipocampo lhes dá uma visão em larga escala da conectividade funcional.
Os cientistas acreditam que o mapeamento e a compreensão de como as experiências mudam o
conectome podem ajudar a encontrar os mecanismos que causam disfunções cerebrais e identificar
novos alvos para tratamentos mais eficazes no futuro.
Sua plataforma poderia estabelecer as bases para dispositivos protéticos que imitam as funções
cerebrais para restaurar e melhorar as capacidades de memória perdidas devido ao envelhecimento ou
doença.
“Isso abre a maneira de entender o papel da plasticidade e da formação de reservas no combate a
doenças neurodegenerativas, especialmente no que diz respeito a novas estratégias preventivas”, diz
Kempermann.
“Além disso, isso ajudará a fornecer insights sobre os processos de doença associados à
neurodegeneração, como disfunções de redes cerebrais”.
O estudo foi publicado na Biosensors and Bioelectronics.
https://www.dzne.de/en/news/press-releases/press/a-varied-life-boosts-the-brains-functional-networks
https://www.sciencealert.com/a-core-part-of-our-brains-may-contain-a-universal-code-for-what-we-find-beautiful
https://www.sciencealert.com/magnetic-resonance-imaging
https://www.dzne.de/en/news/press-releases/press/a-varied-life-boosts-the-brains-functional-networks
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S095656632300413X
https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_functional_connectivity
https://www.sciencealert.com/the-first-ever-complete-map-of-an-insect-brain-is-truly-mesmerizing
https://www.sciencealert.com/watch-this-neuroscientist-brilliantly-explains-connectomes-five-different-ways
https://www.sciencealert.com/mit-engineers-design-test-artificial-synapse-neural-network-ai
https://www.dzne.de/en/news/press-releases/press/a-varied-life-boosts-the-brains-functional-networks
https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115471
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