Neurocientistas descobrem um novo jeito em como os neurônios se comunicam

Os neurônios são células que enviam mensagens do cérebro para todo o corpo. Eles dirigem tudo o que um animal faz: respirar, mover, pensar. A maneira mais conhecida de os neurônios sinalizarem é liberando substâncias químicas como dopamina e serotonina, que são então absorvidas pelo próximo neurônio na cadeia de comunicação. Esses pontos de conexão são chamados de sinapses químicas.

Mas Miller e sua equipe estão interessados ​​em um tipo diferente de sinapse: uma sinapse elétrica. Em uma sinapse elétrica, os neurônios transmitem sinais diretamente via corrente elétrica, movendo-se entre as células por meio de canais. As sinapses elétricas podem se formar entre muitas partes diferentes dos neurônios e as mensagens podem fluir através delas em ambas as direções, em vez de apenas em uma direção. Em última análise, os circuitos neurais são criados pelas interações entre sinapses elétricas e químicas.

Muitos neurocientistas pensavam anteriormente que as sinapses elétricas eram mais importantes durante o desenvolvimento, mas depois foram eliminadas e substituídas por sinapses químicas, como engatinhar antes de aprender a andar.

“Mas estudos recentes descobriram que as sinapses elétricas persistem em todo o cérebro e constituem as próprias partes centrais dos circuitos”, disse Anne Martin, pesquisadora de pós-doutorado no laboratório de Miller que liderou o novo estudo.

Martin, Miller e seus colegas estão tentando entender melhor como as sinapses elétricas se formam e como elas podem afetar o funcionamento do cérebro.

No último artigo, a equipe se concentrou no papel de uma proteína chamada neurobeachina. Eles testaram diferentes versões da proteína no peixe-zebra em desenvolvimento e mediram seus efeitos nas sinapses elétricas.

Sem neurobeachin funcionando corretamente, as sinapses elétricas não poderiam se formar, descobriram os pesquisadores. A neurobeachina parece funcionar como um controlador de tráfego, direcionando outras proteínas necessárias para o funcionamento adequado da sinapse para o local de formação, disse Miller. Sem ele, os componentes adequados não ficam no lugar certo e as mensagens elétricas não podem ser enviadas.

Pesquisas anteriores mostraram que a neurobeachina também ajuda na formação de sinapses químicas. Assim, a nova pesquisa sugere uma ponte entre os dois tipos de comunicação.

“As pessoas costumavam dizer que essas são entidades bioquímicas distintas”, disse Miller. “Mas agora existe essa molécula que os une na formação de sinapses.”

Em trabalhos futuros, a equipe espera entender melhor como as sinapses elétricas e químicas podem se relacionar e o papel que ambas desempenham nos circuitos neurais.

“Estamos muito interessados ​​em encontrar outras pontes entre sinapses elétricas e químicas “, disse Martin. “Encontramos um, neurobeachin, mas acreditamos que pode haver outros por aí.”

Eles também planejam explorar ainda mais as possíveis conexões com a saúde humana. A equipe de Miller notou mudanças comportamentais nos peixes com mutações na neurobeachina. E as mutações no neurobeachin já foram associadas ao autismo e à epilepsia, ambas as condições que envolvem mudanças na maneira como os neurônios conversam entre si. Aprender mais sobre como o neurobeachin afeta a comunicação neurônio a neurônio pode ajudar os cientistas a entender melhor as origens dessas diferenças cerebrais.