A percepção de ameaças é essencial para a sobrevivência. Descobertas anteriores sugerem que vias paralelas retransmitem independentemente sinais de ameaças inatas de diferentes modalidades sensoriais para várias áreas do cérebro, como o mesencéfalo e o hipotálamo, para evitar imediatamente. No entanto, pouco se sabe sobre se e como as pistas de ameaças inatas multissensoriais são integradas e transmitidas de cada modalidade sensorial para a amígdala, uma área crítica do cérebro para percepção e aprendizado de ameaças.
Cientistas do Instituto Salk (EUA) descobriram um caminho molecular que destila visões, sons e cheiros ameaçadores em uma única mensagem: tenha medo. Uma molécula chamada CGRP permite que os neurônios em duas áreas separadas do cérebro agrupem sinais sensoriais ameaçadores em um sinal unificado, rotule-o como negativo e o transmita à amígdala, que traduz o sinal em medo.
A pesquisa, publicada na revista Cell Reports, pode levar a novas terapias para distúrbios relacionados ao medo, como transtorno de estresse pós-traumático (TEPT) ou distúrbios de hipersensibilidade, como autismo, enxaqueca e fibromialgia.
“A via cerebral que descobrimos funciona como um sistema de alarme central”, disse o autor sênior Sung Han, professor assistente nos Laboratórios da Fundação Clayton para Biologia de Peptídeos, do Instituto Salk. “Ficamos empolgados ao descobrir que os neurônios CGRP são ativados por sinais sensoriais negativos de todos os cinco sentidos – visão, audição, paladar, olfato e tato. A identificação de novos caminhos de ameaça fornece informações sobre o tratamento de distúrbios relacionados ao medo.”
Atividade registrada
A maioria das ameaças externas envolve sinais multissensoriais, como calor, fumaça e cheiro de um incêndio florestal. Pesquisas anteriores mostraram que diferentes caminhos retransmitem independentemente sinais de ameaça de som, visão e toque para várias áreas do cérebro. Um caminho único que integre todas essas pistas seria benéfico para a sobrevivência, mas ninguém jamais o encontrou.
Pesquisas anteriores também mostraram que a amígdala, que inicia respostas comportamentais e forma memórias de medo a estímulos ambientais e emocionais, recebe forte entrada de regiões do cérebro que estão carregadas com uma substância química associada à aversão, o neuropeptídeo CGRP (peptídeo relacionado ao gene da calcitonina).
“Com base nesses dois conjuntos de pesquisas, propusemos que os neurônios CGRP, encontrados especialmente nas sub-regiões do tálamo e do tronco cerebral, retransmitam informações de ameaças multissensoriais para a amígdala”, disse a coprimeira autora Shijia Liu, pós-graduanda no laboratório de Han. “Esses circuitos podem gerar respostas comportamentais apropriadas e ajudar a formar memórias aversivas de sinais de ameaça.”
A equipe realizou vários experimentos para testar suas hipóteses. Eles registraram a atividade do neurônio CGRP usando imagens de cálcio de célula única enquanto apresentavam aos camundongos pistas de ameaças multissensoriais, permitindo que os pesquisadores identificassem qual modalidade sensorial envolvia quais conjuntos de neurônios. Eles determinaram o caminho que os sinais seguiram depois de deixar o tálamo e o tronco cerebral usando diferentes proteínas fluorescentes coloridas. E eles realizaram testes comportamentais para avaliar a memória e o medo.
Circuitos distintos
Em conjunto, suas descobertas mostram que duas populações distintas de neurônios CGRP – uma no tálamo e outra no tronco cerebral – projetam-se para áreas não sobrepostas da amígdala, formando dois circuitos distintos. Ambas as populações codificam visões, sons, cheiros, sabores e toques ameaçadores, comunicando-se com redes cerebrais locais. Finalmente, eles descobriram que ambos os circuitos são necessários para formar memórias aversivas – do tipo que lhe diz: “Fique longe”.
“Enquanto camundongos foram usados neste estudo, as mesmas regiões do cérebro também expressam abundantemente CGRP em humanos”, afirmou Han. “Isso sugere que os circuitos relatados aqui também podem estar envolvidos em distúrbios psiquiátricos relacionados à percepção de ameaças.”
Os autores esperam examinar como a sinalização do neurônio CGRP nesses circuitos medeia distúrbios envolvendo anormalidades no processamento de estímulos multissensoriais, como enxaquecas, transtorno de estresse pós-traumático (TEPT) e transtorno do espectro do autismo.
“Ainda não testamos, mas as enxaquecas também podem ativar esses neurônios CGRP no tálamo e no tronco cerebral”, observou o coprimeiro autor Sukjae Joshua Kang, pós-doutorando no laboratório de Han. “As drogas que bloqueiam o CGRP têm sido usadas para tratar enxaquecas, então espero que nosso estudo possa ser uma âncora para usar esse tipo de droga no alívio de memórias de ameaças no TEPT, ou hipersensibilidade sensorial no autismo também.”
Fonte: Revista Cell Reports (Artigo: A central alarm system that gates multi-sensory innate threat cues to the amygdala)