Como micro-circuitos no cérebro regulam o medo




A amígdala central não é apenas o centro de resposta ao medo no cérebro, mas também contém microcircuitos que regulam a supressão da resposta ao medo.

Fonte: Universidade de Berna

O medo é uma reação importante que nos adverte e nos protege do perigo. Mas quando as respostas ao medo estão fora de controle, isso pode levar a medos persistentes e transtornos de ansiedade. Na Europa, cerca de 15% da população é afetada por transtornos de ansiedade. As terapias existentes permanecem em grande parte inespecíficas ou geralmente não são eficazes, porque falta uma compreensão neurobiológica detalhada dessas doenças.

O que se sabia até agora é que células nervosas distintas interagem juntas para regular as respostas ao medo, promovendo-as ou suprimindo-as. Diferentes circuitos de células nervosas estão envolvidos nesse processo. Uma espécie de "cabo de guerra" acontece, com um circuito cerebral "vencendo" e substituindo o outro, dependendo do contexto. Se esse sistema é perturbado, por exemplo, se as reações de medo não forem mais suprimidas, isso pode levar a transtornos de ansiedade.

Estudos recentes mostraram que certos grupos de neurônios na amígdala são cruciais para a regulação das respostas ao medo. A amígdala é uma pequena estrutura cerebral em forma de amêndoa no centro do cérebro que recebe informações sobre estímulos temerosos e transmite-a para outras regiões cerebrais para gerar respostas de medo. Isso faz com que o corpo libere hormônios de estresse, mude a frequência cardíaca ou desencadeie respostas de luta, fuga ou congelamento.

Agora, um grupo liderado pelos professores Stephane Ciocchi, da Universidade de Berna, e Andreas Luthi, do Instituto Friedrich Miescher, em Basileia, descobriu que a amígdala desempenha um papel muito mais ativo nesses processos do que se pensava anteriormente: Não só a amígdala central é um "hub" para gerar respostas ao medo, mas contém microcircuitos neuronais que regulam a supressão das respostas ao medo.

Em modelos animais, tem-se demonstrado que a inibição desses microcirulusos leva a um comportamento de medo duradouro. No entanto, quando são ativados, o comportamento volta ao normal, apesar das respostas de medo anteriores. Isso mostra que os neurônios da amígdala central são altamente adaptáveis e essenciais para suprimir o medo.

Esses resultados foram publicados na revista Nature Communications.

Supressão "perturbada" leva ao medo duradouro

Os pesquisadores liderados por Stephane Ciocchi e Andreas Luthi estudaram a atividade de neurônios da amígdala central em camundongos durante a supressão das respostas ao medo. Eles foram capazes de identificar diferentes tipos de células que influenciam o comportamento dos animais.

Para o estudo, os pesquisadores utilizaram vários métodos, incluindo uma técnica chamada optogenética com a qual poderiam desligar precisamente – com pulsos de luz – a atividade de uma população neuronal identificada dentro da amígdala central que produz uma enzima específica. Isso prejudicou a supressão das respostas ao medo, ao que os animais ficaram excessivamente temerosos.

"Ficamos surpresos com a forte intervenção direcionada em tipos celulares específicos da amígdala central que afetaram as respostas ao medo", diz Ciocchi, professor assistente do Instituto de Fisiologia da Universidade de Berna. "O silenciamento optogenético desses neurônios específicos aboliu completamente a supressão do medo e provocou um estado de medo patológico."

Importante para o desenvolvimento de terapias mais eficazes

Em humanos, a disfunção desse sistema, incluindo a plasticidade deficiente nas células nervosas da amígdala central descrita aqui, poderia contribuir para a supressão prejudicada das memórias de medo relatadas em pacientes com transtornos relacionados à ansiedade e trauma. Uma melhor compreensão desses processos ajudará a desenvolver terapias mais específicas para esses transtornos.

"No entanto, novos estudos são necessários para investigar se descobertas obtidas em modelos animais simples podem ser extrapoladas para transtornos de ansiedade humana", acrescenta Ciocchi.

Este estudo foi realizado em parceria com a Universidade de Berna, o Instituto Friedrich Miescher e colaboradores internacionais. Foi financiado pela Universidade de Berna, pela Fundação Nacional de Ciência da Suíça e pelo Conselho Europeu de Pesquisa (ERC).

A diversidade neuronal é uma marca registrada das redes corticais. No hipocampo, diferentes tipos de células neuronais interagem juntos por contatos seletivos sinápticos e padrões de atividade neural.

Investigamos como diferentes formas de comportamentos emocionais e cognitivos emergem dentro de circuitos neuronais intrincados do hipocampo ventral CA1, uma região cerebral instrumental para memórias emocionais específicas do contexto, ansiedade e ações direcionadas a objetivos.

Temos a hipótese de que programas comportamentais distintos são implementados pelo recrutamento seletivo de circuitos neurais micro e em larga escala do hipocampo CA1 ventral. Para identificar esses motivos do circuito, estamos combinando gravações uni unitárias de interneurônios ventral CA1 GABAérgic e neurônios de projeção, estratégias optogenéticas seletivas, rastreamento viral específico do tipo celular e paradigmas comportamentais em roedores.

Os resultados de nossas abordagens experimentais determinarão computação neural fundamental subjacente ao aprendizado e memória dentro de regiões cerebrais corticais mais altas.

“Central amygdala micro-circuits mediate fear extinction” by Nigel Whittle, Jonathan Fadok, Kathryn P. MacPherson, Robin Nguyen, Paolo Botta, Steffen B. E. Wolff, Christian Müller, Cyril Herry, Philip Tovote, Andrew Holmes, Nicolas Singewald, Andreas Lüthi & Stéphane Ciocchi. Nature Communications


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