Sean Quirin, James Marshel, Cephra Raja, e Karl Deisseroth, da Universidade Stanford
Sean Quirin, James Marshel, Cephra Raja, e Karl Deisseroth, da Universidade Stanford

Nova tecnologia a laser é testada no estudo de alucinações em pacientes

Cientistas constataram que podem provocar alucinações em ratos estimulando apenas dois neurônios

Carl Zimmer, The New York Times

30 de julho de 2019 | 06h00

Em um laboratório da Escola de Medicina da Universidade Stanford, na Califórnia, os camundongos estão vendo coisas. Utilizando uma nova tecnologia de laser, os cientistas provocaram alucinações nos seus cérebros, ativando alguns neurônios com raios de luz. A técnica promete fornecer indicações de como bilhões de neurônios do cérebro veem o ambiente.

A pesquisa poderá levar também a novos tratamentos de distúrbios psicológicos, como alucinações incontroláveis. No início dos anos 2000, Karl Deisseroth, um psiquiatra e neurocientista de Stanford, e outros, modificaram alguns neurônios no cérebro dos camundongos para que se ativassem quando expostos a um feixe de luz.

Os pesquisadores usaram a luz para saber como os neurônios funcionavam. Mas Deisseroth pegou uma única célula do cérebro e a ligou e desligou com a luz. O dispositivo foi projetado pelos cientistas e os pesquisadores produziram pequenos raios de luz vermelha que atingiram dezenas de neurônios cerebrais individuais de uma só vez.

Quando a luz entra nos olhos - de um camundongo ou de um ser humano -, aciona terminações nervosas na retina, as quais enviam impulsos elétricos para a parte posterior do cérebro. Ali, no córtex visual, os neurônios detectam padrões, que o cérebro então monta construindo uma imagem da realidade.

Os cientistas inseriram dois genes nos neurônios do córtex visual das cobaias. Um gene tornou os neurônios sensíveis à luz vermelha do laser. O outro fez com que os neurônios produzissem uma luz verde quando manipulados, permitindo que os pesquisadores acompanhassem a sua atividade em resposta a estímulos.

Aos camundongos manipulados foram mostradas imagens em um monitor. Algumas eram listras verticais, outras listras horizontais. Às vezes, as listras eram brilhantes, outras, opacas. Os pesquisadores treinaram as cobaias a lamber um tubo somente se vissem listras verticais. Quando aos camundongos foram mostradas as imagens, milhares de neurônios do seu córtex visual se acenderam de luz verde. Uma população de células se ligou em resposta às listras verticais; outros neurônios, quando foram mostradas listras horizontais.

Os pesquisadores selecionaram algumas dezenas de neurônios de cada grupo. Novamente, mostraram as listras aos camundongos; desta vez, também dispararam a luz nos neurônios do grupo correspondente. Ligando os neurônios corretos, os camundongos se saíram melhor no reconhecimento das listras.

Em seguida, os pesquisadores desligaram o monitor, deixando as cobaias no escuro. Depois, ligaram os neurônios para as listras verticais e horizontais, sem que eles vissem algo. Mas os camundongos lamberam o tubo, como se estivessem vendo realmente listras verticais.

Os cientistas restringiram os seus raios de luz vermelha para um número cada vez menor de neurônios. E as cobaias continuaram lambendo o tubo como se estivessem vendo as listras verticais. Os cientistas constataram que poderiam provocar alucinações estimulando apenas dois neurônios.

Grupos de neurônios podem ser regulados de maneira a estarem preparados a disparar mesmo a um estímulo mínimo. Mas se bastam apenas de dois neurônios, por que não temos alucinações o tempo todo? A nossa rede de conexões do nosso cérebro pode impedir isto, disse Deisseroth. Quando um neurônio acende aleatoriamente, outros podem dizer a ele que se acalme.

Deisseroth trata pacientes que sofrem de alucinações visuais. Ele quer saber como cada neurônio gera estas imagens - e como impedir que o faça. “Agora, sabemos onde estão essas células, como é o seu aspecto, qual a sua forma”, ele disse. “Em trabalhos futuros, poderemos conhecê-las com maiores detalhes”. / TRADUÇÃO DE ANNA CAPOVILLA

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