Novo conectoma de worm revela segredos da atividade neural!

Novo conectoma de worm revela segredos da atividade neural!

Sempre há descobertas novas e emocionantes no mundo da neurociência. Um estudo publicado recentemente analisa o verme Caenorhabditis elegans para esclarecer as complexas relações entre a estrutura cerebral e a atividade neuronal. Esses pequenos animais despertaram o interesse dos pesquisadores em 1986, quando foi criado o primeiro mapa de todas as conexões sinápticas. Mas, como relata o The Transmitter, verifica-se que ainda há muitas perguntas a serem respondidas.

O desafio de vincular a anatomia à função não é nada fácil. Os modelos de atividade neuronal baseados nas conexões existentes nem sempre concordam com as observações da atividade cerebral em vermes vivos. Algo semelhante também foi encontrado em ratos e moscas da fruta, onde foram observadas sinapses “silenciosas” e respostas celulares inesperadas. Novas pré-impressões explorando os mecanismos por trás desses fenômenos mostram que a maioria das características de rede em C. elegans não são conservadas entre mapas anatômicos e funcionais.

A nova compreensão de C. elegans

Os lançamentos recentes são realmente reveladores. Foi desenvolvido um modelo de sistemas dinâmicos que simula a atividade neuronal no conectoma de C. elegans. Este modelo leva em consideração não apenas as conexões entre os neurônios, mas também a sua própria atividade anterior. Estas descobertas mostraram que muitas das reações observadas entre os neurônios podem ser explicadas nesta base. Conforme mencionado na publicação da Neuron, a pesquisa se concentra na sinalização neuropeptidérgica, que é de grande importância em todos os sistemas nervosos.

O estudo visa projetar um conectoma abrangente integrando anatomia unicelular, dados de expressão gênica e análises bioquímicas de interações receptor-ligante. Os resultados mostram uma rede com alta densidade de conexão e cascatas de sinalização estendidas que devem servir como protótipo para a compreensão de redes neuromodulatórias.

O papel das conexões neurais

Outro aspecto interessante é a constatação de que uma conexão física entre os neurônios não garante necessariamente uma forte atividade elétrica. Experimentos de estimulação optogenética nem sempre produzem resultados previsíveis. Os pesquisadores descobriram que, embora os neurônios com conexões sinápticas diretas respondam frequentemente uns aos outros, muitas interações também ocorrem sem essas conexões anatômicas.

As descobertas abrangentes sugerem uma relação causal entre o conectoma anatômico e funcional e levantam questões sobre o papel da sinalização extra-sináptica. Essas descobertas podem formar a base para trabalhos futuros envolvendo outros organismos para entender melhor como funcionam as redes neurais.

Em resumo, os resultados da investigação actual representam um passo na direcção certa e ajudam a resolver a discrepância entre estrutura e função no cérebro. Andrew Leifer, da Universidade de Princeton, autor principal dos dois preprints, enfatiza a importância destas descobertas e as possibilidades promissoras que ainda precisam ser exploradas no futuro.