Cada pessoa tem lembranças que ele tenta esquecer. Alguns deles são simplesmente desagradáveis, causando tristeza, vergonha, medo, e outros podem causar sérios danos, causando uma pessoa a ter transtornos mentais reais (TEPT, transtorno de ansiedade, etc.). Se fosse possível manipular a memória humana, como dados em uma unidade flash USB e excluir as indesejadas, seria mais fácil lidar com essas doenças. É exatamente isso que será discutido no estudo que estamos considerando hoje, no qual os cientistas indicam que o estímulo de certas células do hipocampo pode ajudar a "apagar" algumas memórias e a iluminar outras. Como exatamente os cientistas foram bem-sucedidos, quão complicado é esse procedimento e qual a sua eficácia no combate às doenças mentais? Procuraremos respostas para essas e outras perguntas no relatório do grupo de pesquisa. Vamos lá
Base de estudo
A principal experiência experimental deste trabalho é, como já entendemos, o hipocampo. Essa parte do cérebro humano, composta por 30 milhões de neurônios, é responsável por nossas emoções e pela transição da memória de curto prazo para o longo prazo. Além disso, o hipocampo também desempenha um papel importante no processamento e armazenamento de informações espaciais, o que, como resultado, leva à formação de memória espacial. Esse aspecto de nossas memórias é usado diariamente e constantemente, mas não pensamos nisso. O caminho de casa para o trabalho, o rosto de amigos e parentes, como segurar o plugue etc. - estes são todos os pedaços da nossa memória espacial. Simplificando, é moldado por tudo o que nos rodeia.
Outra tarefa importante do hipocampo é, por mais estranho que possa parecer, esquecendo. É nesta parte do cérebro que a informação se torna importante e é preservada ou sem importância e é esquecida. No entanto, os cientistas ainda não podem determinar exatamente em que critérios a seleção se baseia.
Com a idade, a atividade do hipocampo e a renovação de seus neurônios diminuem, e é por isso que a diminuição do hipocampo é um dos sintomas mais brilhantes da doença de Alzheimer.
Os cientistas apontam para estudos conduzidos anteriormente, nos quais foi provado que diferentes domínios (seções) do hipocampo são responsáveis por diferentes emoções e memórias: dorsal - memória espacial e temporal e informações contextuais; ventral - uma reação ao estresse, ansiedade e estado emocional em geral.
Portanto, se você, de alguma forma, obtiver controle sobre esses domínios específicos, poderá alterar o mecanismo do trabalho deles. Anteriormente, foram realizados experimentos com manipulação óptica das células da região dorsal do hipocampo, o que possibilitou o controle da expressão comportamental das memórias positivas e negativas. No entanto, permanece desconhecido se as manipulações com os domínios ventrais do hipocampo terão um efeito semelhante.
Além disso, os pesquisadores observam a importância de procurar um mecanismo para a relação entre as memórias armazenadas pelo hipocampo e o comportamento humano. Pois é precisamente sobre como e por que essa ou aquela informação é processada (chamada dos arquivos da memória, por assim dizer) que depende a manifestação de estresse, ansiedade, distúrbio pós-traumático e até depressão.
Resultados da pesquisa
Para começar, era necessário determinar quais partes do hipocampo reagem a que e em que extensão.
Imagem Nº 1Para fazer isso, os cientistas usaram uma mistura
induzível * de vírus de AAV9-c-Fos-tTA e AAV9-TRE-eYFP, que foi introduzida na
fáscia dentada dorsal ou ventral
* do hipocampo de ratos (masculino). Essa mistura rotulava os neurônios da fáscia dentada que expressavam o gene c-Fos dependendo da doxiciclina (Dox). Nesse momento, os camundongos experimentais observaram uma situação neutra à sua frente, ou seja, estavam em um estado calmo e não foram aplicados estresses ou incentivos externos (
1A e
1B ).
Indutível * é uma enzima que não é produzida pela célula até que sua síntese seja induzida (ativada) por seu próprio substrato ou outro composto intimamente relacionado.
Fáscia dentada * (giro dentado) - um giro serrilhado localizado nas profundezas do sulco do hipocampo e se transformando em um giro da fita.
Em camundongos livres de Dox, a expressão ambiental aumentou eYFP (isto é, eYFP +) na fáscia dentada dorsal e ventral, em contraste com o grupo controle de indivíduos com Dox (
1G ,
1H ,
1J e
1K ).
No segundo dia, os camundongos apresentaram um aumento significativo no número de células eYFP + e c-Fos + precisamente na parte dorsal e não na parte ventral (
1C -
1F ,
1I e
1L ). Isso confirma a importância do domínio dorsal do hipocampo no reconhecimento ambiental.
Em seguida, os cientistas decidiram verificar a atividade das células do giro dentado durante a formação do medo e durante a reprodução das memórias associadas a ele no dia seguinte.
Os camundongos de teste, como no teste anterior, receberam uma injeção da mistura viral e pararam de administrar Dox. 48 horas depois, os camundongos foram colocados em câmaras, onde foram aplicadas 4 descargas fracas de corrente elétrica (através do piso da câmara) com um intervalo de tempo de 180 segundos. Depois disso, os ratos foram devolvidos às câmaras neutras e novamente começaram a dar doxiciclina (Dox).
No dia seguinte, esses ratos foram novamente colocados em câmaras de choque (as descargas não eram mais usadas) para reproduzir seu sentimento de medo (
2A e
2B ).
Imagem No. 2Os dados cerebrais foram coletados após 90 minutos de permanência dos camundongos na câmara, após os quais os cientistas foram capazes de estimar o número de células eYFP e c-Fos no giro denteado dorsal e ventral.
Como esperado, em ambas as partes do hipocampo (dorsal e ventral), a reativação celular (
2C -
2E ) aumentou significativamente. Isso se deve ao fato de que esses dois sites desempenham um papel na formação de memórias associadas a certas emoções.
O resultado intermediário é o seguinte: as células do giro dentado na região dorsal são reativadas após os ratos estarem em um ambiente neutro e estressante; mas as células da região ventral são reativadas somente após o estresse.
Na próxima etapa do estudo, os cientistas se propuseram a descobrir se a ativação
optogenética exata das células ao longo do eixo longitudinal do hipocampo afetaria o comportamento associado ao apetite e ao medo.
Optogenética * - um método para o estudo de células nervosas através da introdução de opsinas (receptores fotosensíveis) em sua membrana, que respondem à luz.
Os camundongos experimentais foram injetados na região dorsal ou ventral com um coquetel viral dependente de atividade que expressa o canal da rodopsina-2 (ChR2). Após a implantação das fibras ópticas (
2F e
2H ) no local da injeção.
A doxiciclina foi descontinuada para marcar as células responsáveis por responder aos seguintes cenários: ambiente neutro; situação estressante (aplicação de corrente elétrica através do piso da câmara) e colocação de uma fêmea (
2G ) na câmara.
Os cientistas ativaram memórias relacionadas ao medo através das partes dorsal ou ventral do hipocampo. Isso levou à morte do sujeito do teste masculino, que é a resposta padrão dos camundongos em caso de perigo (
2I ,
2J ,
2L e
2M ).
A ativação das memórias associadas à presença da fêmea na câmara levou o macho a se mover para o ponto da câmera onde ela estava. Ou seja, o homem lembrou que ontem ela estava no canto esquerdo, por exemplo, e quando o hipocampo foi ativado, ele se mudou para lá.
Mas a ativação de memórias associadas a um ambiente neutro não causou nenhuma reação no sujeito experimental masculino, o que também é bastante esperado (
2K e
2N ).
As experiências acima e seus resultados de maneira prática confirmam que as regiões dorsal e ventral do hipocampo estão envolvidas na formação do medo e das memórias associadas a ele. O gerenciamento desses locais através da reativação de certas células permite que os sujeitos induzam a expressão comportamental do medo. Em outras palavras, esses experimentos confirmaram a possibilidade de manipular memórias e emoções controlando o hipocampo.
Finalmente, os pesquisadores embarcaram em experimentos que deveriam responder à pergunta - é possível fazer mudanças de longo prazo no comportamento associado às memórias por influência externa.
Todos os sujeitos experimentais primeiro passaram pelo palco com uma câmara de estresse (ambiente A), após o qual uma fêmea foi colocada na câmara, seguida por um ambiente neutro e estresse novamente (ambiente B).
Após a preparação, os cientistas realizaram procedimentos de reativação celular para as áreas dorsal e ventral do hipocampo de camundongos (sessões de 10 minutos, 2 vezes ao dia por 5 dias). Outras 24 horas após a reativação, foi realizado um teste comportamental sem o uso de estimulação leve (
3A ).
Imagem No. 3O procedimento de estimulação dorsal em camundongos submetidos a um estágio estressante (4 descargas de corrente) mostrou uma diminuição significativa na reação de desbotamento (
3B ). Mas a estimulação da região ventral de camundongos, que foram afetados por apenas uma descarga, mostrou um aumento na reação de desbotamento (
3C ).
Para garantir que essas diferenças no comportamento dos sujeitos experimentais não estejam relacionadas ao trabalho da amígdala basolateral, que desempenha um papel importante no tratamento do medo e do estresse, os cientistas usaram receptores especiais que são ativados apenas no medicamento DREADD. Isso permitiu enfraquecer a amígdala basolateral durante a estimulação do hipocampo (
3D e
3E ). Devido ao clozapina-N-óxido (CNO), a atividade de cFos nas células que expressam hM4Di foi reduzida e as células estudadas permaneceram intactas (
3F e
3H ).
Os cientistas observam que a inibição quimogenética das células de processamento do medo da amígdala basolateral durante a estimulação da região dorsal do hipocampo não impediu a supressão da reação de desbotamento (
3G ). Ou seja, as células da amígdala basolateral dizem ao cérebro que deve ser assustador e precisa congelar no local, mas a estimulação da região dorsal do hipocampo cancela esse sinal, exagerando o ditado.
O mais interessante é que a intensificação da reação de desbotamento durante a estimulação da região ventral foi interrompida devido à introdução de células tonsilares basolaterais (
3H ). Novamente exagerado, isto é, no caso da região ventral, as células da amígdala basolateral foram capazes de contornar a estimulação e reduzir a reação de desbotamento. Acontece que observamos reações opostas no caso de estimulação das regiões dorsal e ventral.
Assim, fica claro que a influência da amígdala basolateral é bastante significativa, pois seu mecanismo de tratamento do medo e do estresse difere daquele no hipocampo e é mais primário.
Na ausência de CNO, os indivíduos submetidos à estimulação das células hipocampais responsáveis pelo medo mostraram reativação das células nas regiões dorsal e ventral ao retornar a um ambiente neutro (
3K e
3L ). No entanto, essas mudanças ocorreram no nível de aleatoriedade, isto é, muito insignificante. Além disso, em grupos de camundongos estimulados apenas pela região ventral, houve um aumento significativo na coincidência do tratamento do medo com células tonsilares basolaterais e células ativas durante a reprodução de memórias associadas ao medo (
3K e
3L ).
Tomados em conjunto, esses dados confirmam que a reativação das células do giro dentado altera constantemente a atividade nervosa, tanto nas células do giro dentado estudadas quanto na amígdala basolateral. E isso sugere que reprogramar células que processam memórias é real o suficiente.
Para um conhecimento mais detalhado das nuances do estudo, recomendo que você analise o
relatório dos cientistas .
Epílogo
Na prática, este estudo não apenas confirmou o fato de que diferentes partes do hipocampo são responsáveis por diferentes processos, embora relacionados, mas também demonstrou uma possibilidade real de influenciar o processo de processamento de memórias externas.
Como eu disse anteriormente, todo mundo tem algo que ficaríamos felizes em esquecer. Memórias dolorosas podem afetar o presente e o futuro de uma pessoa, dependendo do grau de dor, por assim dizer. Obviamente, no caso de manipulações de memória, questões morais e éticas podem surgir: uma pessoa deve esquecer alguma coisa; e se alguém usa uma técnica semelhante para evitar responsabilidade; e se alguém aplicar essa amnésia programável a alguém sem o seu consentimento, etc.
Com o advento de novas tecnologias ou técnicas que interferem em processos anteriormente inacessíveis à manipulação, há sempre muita controvérsia. Sempre haverá adversários e apoiadores. No entanto, se o caminho certo é limitar o uso de tecnologias que em más mãos podem prejudicar, os problemas podem ser evitados.
É muito cedo para julgar a tecnologia, porque ainda está no estágio inicial. Os próprios cientistas não pretendem parar por aí e continuarão suas pesquisas. Segundo eles, essa tecnologia permitirá que você lide com muitos transtornos mentais associados a uma experiência muito dolorosa, que muitos ficam felizes em esquecer.
Obrigado pela atenção, continuem curiosos e tenham uma boa semana de trabalho, pessoal.
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