A região do córtex pré-frontal do cérebro humano é responsável por uma série de funções complexas, desde a tomada de decisões até certos tipos de memória. Quando algo dá errado nesta parte do cérebro, pode ser muito prejudicial para a cognição e o comportamento.
Por Mallory Locklear, Universidade de Yale com informações de MedicalXpress.
A disfunção no córtex pré-frontal está ligada a várias doenças psiquiátricas, incluindo esquizofrenia e transtorno depressivo maior.
Pesquisadores de Yale e seus colegas na Hungria descobriram que as células do hipotálamo – uma área do cérebro que controla funções como fome e temperatura corporal – desempenham um papel importante na formação da estrutura e função do córtex pré-frontal em camundongos, uma descoberta que pode oferecer pistas sobre como essa região do cérebro é alterada na doença e abre novos caminhos para o tratamento.
Eles relataram suas descobertas em 29 de julho na revista Molecular Psychiatry .
Para o estudo, os pesquisadores se concentraram nos neurônios do peptídeo relacionado ao agouti (AgRP) localizados na região do hipotálamo do cérebro. Esses neurônios controlam a fome e regulam os comportamentos alimentares e os comportamentos não alimentares, como busca de recompensas e vínculo entre pais e filhos, entre outros.
Quando os pesquisadores prejudicaram os neurônios AgRP em camundongos, descobriram que havia menos neurônios no córtex pré-frontal do que em animais saudáveis.
“Os neurônios que permaneceram eram menores do que o normal e se comportavam de maneira diferente em resposta a sinais do corpo e sinais das células vizinhas”, disse Tamas Horvath, professor de Medicina Comparada Jean e David W. Wallace em Yale e autor sênior do estudo.
Os neurônios AgRP não têm fortes conexões diretas com o córtex. Mas eles se projetam para outras regiões do cérebro que se conectam ao córtex pré-frontal. Horvath e seus colegas descobriram que os neurônios em uma dessas áreas – uma região do mesencéfalo conhecida como área tegmental ventral – eram hiperativos quando os neurônios AgRP eram prejudicados. Esses neurônios hiperativos liberaram mais dopamina, um neurotransmissor, no córtex pré-frontal do que é típico em camundongos saudáveis, o que, por sua vez, afetou negativamente o comportamento do camundongo. Por exemplo, eles descobriram que os camundongos se moviam muito mais e tinham respostas anormais de sobressalto.
Faz sentido que esses neurônios que controlam a fome e a alimentação afetem o córtex e o comportamento, diz Horvath.
“Quando você está com fome, você precisa de todos os seus comportamentos alinhados para encontrar comida e comê-la”, disse ele. “E quando você não está mais com fome, você precisa mudar seus comportamentos para se concentrar no que é importante naquele momento.”
Depois de descobrir os efeitos que as células AgRP prejudicadas tiveram no córtex, os pesquisadores tentaram evitá-los. Eles descobriram que a clozapina – um tipo de antipsicótico que bloqueia a ação da dopamina e é usado para tratar a esquizofrenia – foi capaz de prevenir alguns desses problemas, incluindo a perda de neurônios, quando administrado no momento certo.
Quando se trata dessas mudanças corticais, disse Horvath, o momento é crucial. No estudo, as deficiências começaram a surgir durante a puberdade, quando o cérebro ainda está em desenvolvimento e vulnerável. Foi também quando a administração de clozapina teve impacto. “E isso nos diz que se você brincar com as funções homeostáticas nesse período de tempo específico, digamos, fazendo dieta ou comendo demais, você pode ter efeitos duradouros em suas funções corticais”, disse ele.
A importância desse período de desenvolvimento pode esclarecer a doença psiquiátrica, que muitas vezes pode surgir no final da adolescência, e por que o uso de substâncias durante esse período pode ter efeitos duradouros no comportamento, na fisiologia e na doença.
Esses achados também podem fornecer um novo alvo para o tratamento. As células AgRP no hipotálamo estão fora da barreira hematoencefálica , uma característica do cérebro que o protege de substâncias nocivas e impede que muitos medicamentos atinjam o tecido cerebral.
“Isso significa que essas células estão prontamente disponíveis para intervenção”, disse Horvath. “Talvez eles possam ser explorados para alterar distúrbios de regiões cerebrais superiores.”
O estudo também contribui para um crescente corpo de evidências de que a função do córtex é influenciada por regiões mais primitivas do cérebro e por outras partes do corpo. Horvath mostrou recentemente como as células AgRP também podem afetar o córtex através da mediação do fígado.
“A mensagem fundamental aqui é que no cérebro há uma comunicação muito difusa através de diferentes vias”, disse Horvath. “Áreas primitivas como o hipotálamo influenciam regiões corticais superiores através de inúmeras comunicações, que incluem processos cerebrais, mas também tecidos periféricos. Voltamos ao debate entre Camillo Golgi e Ramón y Cajal, que dividiram o Prêmio Nobel em 1906, mas discordaram sobre os princípios de como o cérebro funciona. Nossos resultados parecem favorecer os argumentos esquecidos de Camillo Golgi.”
Mais informações: Bernardo Stutz et al, AgRP neurons control structure and function of the medial prefrontal cortex, Molecular Psychiatry (2022). DOI: 10.1038/s41380-022-01691-8
