Neurociências 31citoplasma) pode ser o primeiro passopara que estas subunidades atinjam aregião sináptica e aumentem a densidadede receptores, e que uma vez ativa<strong>dos</strong>,induzam despolarização, fluxo de Ca 2+ emodificações estruturais com base napolimerização de filamentos de actina.Isso leva a transformação de estruturasimaturas (filopódios) presentes duranteo desenvolvimento a se transformaremem protuberâncias compartimentalizadas(espinhas) volumosas na forma de cogumeloe em cálice, ricas nos estoquesintracelulares de cálcio, e que uma vezativadas, se tornam funcionais (e deixamde ser silenciosas) [18]. Nesse con<strong>texto</strong>,é sabido que modelos de plasticidadecomo a LTP (potencialização de longotermo, discutido em seguida) e a LTD(depressão de longo termo) podem serexpressos com a inserção e a remoção desubunidades de receptores AMPA, respectivamente[18] e esse modelo pode ser abase para o estudo de funções cognitivase de disfunção sináptica.Crescimento cerebral pós natal eplasticidade sinápticaEntre os primeiros dias após o nascimentoe a infância (por volta <strong>dos</strong> 6anos de idade), uma criança sadia estáem um período em que apresenta a suamaior plasticidade e interatividade com omeio e o seu cérebro passa de cerca de350 para 1200 gramas, e que chega até1400 gramas no pico da adolescência(um pouco maior nos garotos em funçãodo peso corporal e influência hormonal)[19]. A atividade neural relacionadacom a experiência nos mais diversosníveis (sensorial, motora, emotiva esocial) é talvez o principal substratopara o grande aumento <strong>dos</strong> processosnas redes neurais, o que induz umagrande interatividade entre as célulase consequente aumento do número desinapses. Estu<strong>dos</strong> realiza<strong>dos</strong> na décadade 1970 em cerca de 2600 cérebrosautopsia<strong>dos</strong> de um banco de órgãos emWashington, EUA, mostrou que durante odesenvolvimento, o crescimento cerebralaumenta rapidamente entre os primeirosmeses e os primeiros anos de vida, e quea curva (no formato de U invertido) e seestabiliza na adolescência [19-20]. Essaanálise foi revisitada recentemente como imageamento de centenas de cérebrosde crianças, adolescentes e adultos (3-27anos), com o emprego de uma técnicanão invasiva (ressonância magnéticafuncional) e que confirmou a curva em Uinvertida para diversos parâmetros. Porém,o estudo mostra que diferentes áreascerebrais amadurecem em momentosdistintos, e que os circuitos neurais têmdiferentes trajetórias durante o desenvolvimentono que concerne ao volume demassa cinzenta (onde estão os corposcelulares <strong>dos</strong> neurônios e astrócitos) e abranca (conjunto de fibras que conectamas regiões) [6].Os bilhões de células no cérebro estãoconecta<strong>dos</strong> de forma a permitir umgrande repertório de respostas comportamentais,desde a execução de padrõesbásicos de movimento até na elaboradatarefa de improvisar um longo discurso.Para que os circuitos cerebrais controlemessa diversidade de respostas, foramnecessárias a proliferação e a diferenciaçãode progenitores no embrião emuma diversidade de neurônios, célulasgliais e outros tipos, e que atingissem oslocais corretos. No pico da embriogênese,estima-se que cerca de 250 mil neurôniossão gera<strong>dos</strong> por minuto [19] – processocontrolado por fatores que se difundem
32Neurociênciasao longo do tubo neural e que ativam genesresponsáveis por diversas proteínas,que regulam a produção da neurogênese.Se a produção <strong>dos</strong> neurônios sofrer umainterferência nessa fase da ação de drogas(canabinóides ou do álcool), de toxinasambientais (como o metil-mercúrio),ou ainda de um particular defeito genético,pode ocorrer a formação incorreta daestrutura do sistema nervoso. Hoje é aceitaa ideia que os circuitos cerebrais setransformam através de uma combinaçãode influências genéticas e ambientais, eque o ambiente e a genética contribuempara a construção cerebral. Os primeiroseventos no desenvolvimento cerebral (noembrião) são grandemente dependentes<strong>dos</strong> genes, seus produtos, e do milieu noqual isso ocorre. Em resumo, a interaçãoentre a genética e o ambiente conectandoas sinapses mostra-se necessária para aformação <strong>dos</strong> substratos neurais necessáriospara a riqueza do comportamentohumano [2].LTP, Hebb e memóriaO fenômeno de LTP (potencializaçãode longo termo) foi descrito na década de1970 como uma forma de plasticidadeencontrada nos circuitos hipocampais[21]. Estímulos tetânicos (de alta frequência)quando apresenta<strong>dos</strong> a umavia pré-sináptica provocam o aumentoda resposta da região pós-sináptica, emtermos de incremento <strong>dos</strong> potenciais excitatóriospós-sinápticos (PEPS), de formasincrônica e numa escala temporal quepode ultrapassar segun<strong>dos</strong> e minutos,chegando a horas, ou mesmo a dias ousemanas. Esse modelo de resposta foilogo reconhecido como sendo adequadopara explicar o processo de memória,algo que foi postulado inicialmente pelopsicólogo canadense Donald Hebb. Essassinapses hoje são conhecidas comohebbianas, e as regras hebbianas sãoaplicadas a modelos de aprendizagem noneocórtex e em estruturas plásticas [22].Estu<strong>dos</strong> recentes mostram que as espinhasdendríticas (em média, com cercade 0,5-2 µm de comprimento, chegandoa 6 µm na região CA3 do hipocampo)são muito dinâmicas, heterogêneas emforma e estrutura, e modificadas por experiênciae por atividade (alvo de LTP), eque poderia ser o substrato morfológicoda plasticidade sináptica. Um neurôniomaduro apresenta de 1–10 espinhas/µm num dendrito, sendo esse o local dechegada das informações excitatórias noSNC. Embora o imageamento dessas estruturasmostrando a motilidade evidencieo possível impacto funcional no neocórtexe no hipocampo em neurônios vivos, osiginificado da plasticidade das espinhasainda é um assunto polêmico [23].Plasticidade via novos neurônios nocérebro adultoUm importante paradigma estabelecidohá quase um século, e tido como dogmaaté recentemente, dizia que “o númerode neurônios no cérebro é determinadodurante o desenvolvimento embrionário, eque durante a vida pós-natal, o cérebro éincapaz de gerar novos neurônios” [24].Entretanto, algumas observações iniciaisquestionaram este paradigma na décadade 1960, e revelaram uma capacidadeaté então desconhecida no cérebro devertebra<strong>dos</strong> adultos: a geração de novosneurônios (neurogênese). Sidman et al.[25] desenvolveram a técnica da incorporaçãode timidina tritiada, que ao serincorporada ao DNA durante sua síntese,revela células que foram geradas após
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