As células da glia, cujo nome deriva da palavra palavra grega para "cola", mantêm os neurónios do cérebro juntos e protegem as células que determinam os nossos pensamentos e comportamentos, mas os cientistas estavam há já muito tempo intrigados com a sua proeminência nas atividades do cérebro dedicadas à aprendizagem e memória. Agora, pesquisadores da Universidade de Tel Aviv afirmam que as células da glia são centrais para a plasticidade do cérebro - como o cérebro se adapta, aprende e armazena informações. De acordo com o estudante de doutoramento Maurizio De Pitta das Escolas da TAU de Física e Astronomia e Engenharia Elétrica, as células da glia fazem muito mais do que manter o cérebro em conjunto. Um mecanismo no interior das células da glia também direciona a informação para fins de aprendizagem, De Pitta diz. "As células da glia são como supervisores do cérebro. Ao regular as sinapses, que controlam a transferência de informações entre os neurónios, afetam a forma como o cérebro processa a informação e aprende."
A pesquisa de Pitta, liderada pelo professora Eshel Ben-Jacob, da TAU, juntamente com Vladislav Volman do Instituto Salk e da Universidade da Califórnia em San Diego e Berry Hugues da Université de Lyon, na França, desenvolveu um modelo de computador que incorpora a influência de células da glia na transferência de informação sináptica. Detalhado na revista PLoS Computational Biology, o modelo também pode ser implementado em tecnologias baseadas em redes cerebrais, como microchips e softwares de computador, afirma o professor Ben-Jacob, e ajuda na pesquisa sobre distúrbios cerebrais, como a doença de Alzheimer e epilepsia.
Regulando a "rede social" do cérebro
O cérebro é constituído por dois tipos principais de células: neurónios e células da glia. Os neurónios enviam sinais que ditam como pensamos e agimos, utilizando sinapses para passar adiante a mensagem de um neurónio para outro, explica De Pitta. Os cientistas especulam que a memória e a aprendizagem são ditadas pela atividade sináptica, porque elas são "plásticas", ou seja, têm a capacidade de se adaptar a diferentes estímulos.
Mas Ben-Jacob e os seus colegas suspeitam de que as células da glia são ainda mais central para o funcionamento do cérebro. As células da glia são abundantes no hipocampo e no córtex cerebral, as duas partes do cérebro que têm mais controlo sobre a capacidade do cérebro para processar informações, aprender e memorizar. Na verdade, para cada neurónio, há 2-5 células da glia. Tendo em conta anteriores dados experimentais, os pesquisadores foram capazes de construir um modelo que pode ajudar a resolver este quebra-cabeças.
O cérebro é como uma rede social, diz o professor Ben-Jacob. As mensagens podem ter origem nos neurônios, as sinapses são usadas como o seu sistema de entrega, mas a glia serve como um moderador geral, que regula o envio das mensagens. Estas células podem solicitar a transferência de informações, ou então uma atividade lenta, se as sinapses se se estiverem a tornar hiperativas. Isso faz com que as células da glia funcionem como os guardiões de nossa aprendizagem e processos de memória, diz ele, orquestrando a transmissão de informações para a função cerebral ideal.
Novas tecnologias e terapias baseadas no funcionamento do cérebro
As conclusões da equipa de investigação podem ter importantes implicações em vários distúrbios cerebrais. Quase todas as doenças neurodegenerativas são patologias relacionadas com a glia, realça o professor Ben-Jacob. Em crises epilépticas, por exemplo, a atividade dos neurônios num local do cérebro propaga-se e sobrepõe-se à atividade normal noutros locais. Isso pode acontecer quando as células da glia não regulam adequadamente a transmissão sináptica. Alternativamente, quando a atividade cerebral é baixa, as células da glia impulsionam as transmissões de informações, mantendo “vivas” as ligações entre os neurónios.
O modelo fornece uma "nova visão" de como o cérebro funciona. Enquanto o estudo estava no processo de publicação, dois trabalhos experimentais foram publicados que apoiaram as previsões do modelo. "Um número crescente de cientistas estão a começar a reconhecer o facto de que você precisa da glia para executar tarefas que os neurónios sozinhos não podem realizar de forma eficiente", diz De Pitta. O modelo irá fornecer uma nova ferramenta para começar a rever as teorias da neurociência computacional e levar uma inspiração mais realista do cérebro para algoritmos e microchips, que são projetados para imitar redes neuronais.
A pesquisa de Pitta, liderada pelo professora Eshel Ben-Jacob, da TAU, juntamente com Vladislav Volman do Instituto Salk e da Universidade da Califórnia em San Diego e Berry Hugues da Université de Lyon, na França, desenvolveu um modelo de computador que incorpora a influência de células da glia na transferência de informação sináptica. Detalhado na revista PLoS Computational Biology, o modelo também pode ser implementado em tecnologias baseadas em redes cerebrais, como microchips e softwares de computador, afirma o professor Ben-Jacob, e ajuda na pesquisa sobre distúrbios cerebrais, como a doença de Alzheimer e epilepsia.
Regulando a "rede social" do cérebro
O cérebro é constituído por dois tipos principais de células: neurónios e células da glia. Os neurónios enviam sinais que ditam como pensamos e agimos, utilizando sinapses para passar adiante a mensagem de um neurónio para outro, explica De Pitta. Os cientistas especulam que a memória e a aprendizagem são ditadas pela atividade sináptica, porque elas são "plásticas", ou seja, têm a capacidade de se adaptar a diferentes estímulos.
Mas Ben-Jacob e os seus colegas suspeitam de que as células da glia são ainda mais central para o funcionamento do cérebro. As células da glia são abundantes no hipocampo e no córtex cerebral, as duas partes do cérebro que têm mais controlo sobre a capacidade do cérebro para processar informações, aprender e memorizar. Na verdade, para cada neurónio, há 2-5 células da glia. Tendo em conta anteriores dados experimentais, os pesquisadores foram capazes de construir um modelo que pode ajudar a resolver este quebra-cabeças.
O cérebro é como uma rede social, diz o professor Ben-Jacob. As mensagens podem ter origem nos neurônios, as sinapses são usadas como o seu sistema de entrega, mas a glia serve como um moderador geral, que regula o envio das mensagens. Estas células podem solicitar a transferência de informações, ou então uma atividade lenta, se as sinapses se se estiverem a tornar hiperativas. Isso faz com que as células da glia funcionem como os guardiões de nossa aprendizagem e processos de memória, diz ele, orquestrando a transmissão de informações para a função cerebral ideal.
Novas tecnologias e terapias baseadas no funcionamento do cérebro
As conclusões da equipa de investigação podem ter importantes implicações em vários distúrbios cerebrais. Quase todas as doenças neurodegenerativas são patologias relacionadas com a glia, realça o professor Ben-Jacob. Em crises epilépticas, por exemplo, a atividade dos neurônios num local do cérebro propaga-se e sobrepõe-se à atividade normal noutros locais. Isso pode acontecer quando as células da glia não regulam adequadamente a transmissão sináptica. Alternativamente, quando a atividade cerebral é baixa, as células da glia impulsionam as transmissões de informações, mantendo “vivas” as ligações entre os neurónios.
O modelo fornece uma "nova visão" de como o cérebro funciona. Enquanto o estudo estava no processo de publicação, dois trabalhos experimentais foram publicados que apoiaram as previsões do modelo. "Um número crescente de cientistas estão a começar a reconhecer o facto de que você precisa da glia para executar tarefas que os neurónios sozinhos não podem realizar de forma eficiente", diz De Pitta. O modelo irá fornecer uma nova ferramenta para começar a rever as teorias da neurociência computacional e levar uma inspiração mais realista do cérebro para algoritmos e microchips, que são projetados para imitar redes neuronais.
Fonte: E! Science News
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