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A dopamina e a serotonina – duas substâncias químicas cerebrais envolvidas no processamento de recompensas e cujas vias são alvos de tratamento para doenças como o Parkinson – também desempenham um papel fundamental no controle da forma como as pessoas percebem o mundo e tomam decisões com base nessas percepções, relatou um estudo.
De acordo com seus pesquisadores, esta descoberta apóia esses neuroquímicos que agem no cérebro em um nível mais profundo e destaca sua importância para a saúde humana.
Essas descobertas, “ Sinalização de Dopamina e Serotonina em Sub-segundos no Estriado Humano durante a Tomada de Decisão Perceptual ”, foram publicadas na revista Neuron .
A dopamina e a serotonina são conhecidas por estarem envolvidas na regulação de vários processos cognitivos, incluindo motivação, aprendizagem e humor. Quando as cascatas de sinalização que controlam sua liberação e distribuição no cérebro são perturbadas, as pessoas podem desenvolver vários transtornos psiquiátricos e neurológicos, incluindo a Doença de Parkinson , transtorno obsessivo-compulsivo e depressão .
No entanto, a incapacidade de estudar as mudanças rápidas e pequenas em seus níveis em regiões específicas do cérebro limitou a capacidade dos pesquisadores de compreender como disfunções em suas cascatas de sinalização podem levar ao aparecimento da doença.
Investigadores da Virginia Tech Carilion e colegas estudaram essas mudanças trabalhando com um novo método chamado voltametria cíclica de varredura rápida . Este método usa microeletrodos de fibra de carbono especiais, em baixa voltagem, para detectar pequenas flutuações na atividade da dopamina e serotonina que acontecem em menos de um segundo em regiões profundas do cérebro em tempo real.
Eles o usaram para medir as mudanças nos níveis de atividade de ambos os produtos químicos em um grupo de cinco pacientes submetidos à cirurgia de estimulação cerebral profunda (DBS) para tratar Parkinson ou tremor essencial .
Para avaliar se e como os níveis de dopamina e serotonina mudaram em resposta à percepção e tomada de decisão dos pacientes, os pesquisadores pediram aos pacientes que jogassem um jogo de computador durante o DBS. Durante cada rodada do jogo, os pacientes viram uma nuvem de pontos e tiveram que adivinhar a direção para a qual esses pontos estavam se movendo.
Várias medidas tomadas em diferentes regiões do estriado , uma área do cérebro responsável pelo controle dos movimentos voluntários e ligada à tomada de decisões, mostraram que os níveis de ambos os neuroquímicos mudaram conforme as decisões eram tomadas.
“Pela primeira vez, a atividade momento a momento nesses sistemas foi medida e determinada a estar envolvida na percepção e nas capacidades cognitivas,” P. Read Montague, PhD, professor e diretor do Center for Human Neuroscience Research and the O Laboratório de Neuroimagem Humana do Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin em Virginia Tech Carilion, e o autor sênior do estudo, disseram em um comunicado à imprensa.
“Esses neurotransmissores estão agindo simultaneamente e integrando atividades em escalas de tempo e espaço muito diferentes do que qualquer um esperava”, disse Montague.
Gravações no núcleo caudado – uma parte do corpo estriado envolvida na aprendizagem, memória e controle do movimento – feitas em três pacientes mostraram que os níveis de serotonina mudaram levemente enquanto os pacientes não tinham certeza da direção em que os pontos estavam se movendo.
À medida que seus níveis de incerteza aumentaram – logo após ver os pontos – os níveis de serotonina também aumentaram. Em seguida, eles diminuíram gradualmente à medida que os pacientes ficaram mais seguros da direção provável dos pontos.
“Nosso trabalho sugere que esses neuromoduladores – a serotonina em particular – estão desempenhando um papel na sinalização de como somos incertos sobre o ambiente externo”, disse Dan Bang, PhD, pesquisador de pós-doutorado no Wellcome Center for Human Neuroimaging da University College London , que projetou o jogo de computador.
Os pesquisadores também descobriram que os níveis de dopamina e serotonina mudaram no momento em que os pacientes enviaram sua resposta final. Gravações no putâmen – uma parte do estriado também envolvida no aprendizado e controle do movimento – em um paciente mostraram que os níveis de serotonina diminuíram, enquanto os de dopamina aumentaram quando essa pessoa tomou uma decisão.
“O acoplamento estreito entre [essas] mudanças … e a submissão da escolha indica que tanto a dopamina quanto a serotonina desempenham um papel no desencadeamento da ação, mas de maneira oponente”, escreveram os pesquisadores.
“[Nossos] resultados apóiam uma visão de que a sinalização de dopamina e serotonina sub-segundo participa da inferência em tempo real sobre o mundo externo” e sua percepção, acrescentaram, “além de seus papéis frequentemente relatados nos processos apetitivos e aversivos”.
Eles sugerem que seu trabalho permitirá uma compreensão mais profunda dos sistemas de sinalização do cérebro, que até agora permaneceram “mal compreendidos”.
O que acontece durante a Estimulação Cerebral Profunda?
Acredita-se que os sinais elétricos gerados pela Estimulação Cerebral Profunda interrompem os padrões de sinalização anormais no cérebro que causam os problemas com o controle motor.
A Cirurgia de Parkinson não é uma cura para a doença de Parkinson, nem para a progressão da doença, mas muitos pacientes experimentam uma redução significativa em seus sintomas após a cirurgia. A maioria dos pacientes ainda precisará tomar medicamentos após a cirurgia, mas a DBS pode levar a uma redução na quantidade necessária. Isso, por sua vez, pode reduzir os efeitos colaterais induzidos por medicamentos, como a discinesia.
Por Joana Carvalho em Parkinsons News Today
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