O neurotransmissor dopamina faz o seu trabalho através de uma forma de aprendizagem inconsciente
Por Kelly Crowe, CBC News
Publicado: Jan 2, 2013 10: 33 AM ET
A neurociência é o novo preto, quando se trata de moda na pesquisa científica.
“O gene era a questão central na biologia no século 20”, disse o ganhador do Prêmio Nobel, Dr. Eric Kandel, neurocientista da Universidade de Columbia, em uma entrevista em Toronto recentemente. “A mente é a questão essencial para a biologia no século 21”.
“E certamente se você pensar nas consequências para a saúde pública, as doenças, dor, esquizofrenia, depressão, transtorno maníaco-depressivo, transtorno de estresse pós-traumático, sabe Deus o quê, tantas misérias da humanidade vêm de transtornos psiquiátricos e neurológicos”, acrescentou Kandel.
Na década de 1960, quando Kandel começou seu trabalho para ganhar o Prêmio Nobel em busca da fonte biológica da memória, a neurociência era um campo solitário. “Não interessou a muitos biólogos. A anatomia era considerada enfadonha e a eletrofisiologia era muito complicada do ponto de vista técnico para a maioria dos cientistas prestar atenção ”, disse ele.
Richard Beninger é um neurocientista comportamental da Queen's University, que lembra que, quando estudante, estudou o cérebro como uma coleção de partes. “Você podia ver a matéria branca e a escura e muitos detalhes finos, até o nível do neurônio, mas era tudo morfologia, estrutura”, disse ele.
“Mas tudo isso mudou, uma vez que os cientistas começaram a entender as vias químicas no cérebro. A morfologia ainda está lá, mas agora sabemos quais são os sistemas transmissores. Portanto, temos um cérebro totalmente novo para trabalhar apenas nos últimos 40 anos ”, disse Beninger.
A tecnologia de hoje permite que os cientistas coloquem humanos vivos e respirando em uma máquina de ressonância magnética, diga-lhes para pensar em algo e observe enquanto os traços biológicos do pensamento aparecem e desaparecem em explosões coloridas, medidas pelas mudanças nos níveis de oxigênio no sangue. Isso significa que os cientistas agora podem explorar a paisagem neural em tempo real e mapear as forças cognitivas que moldaram nossa espécie desde nossos primeiros dias.
Enquanto investigam esse país das maravilhas neurais, os cientistas estão investigando a própria essência do que nos torna humanos. É como se estivessem levantando o capô da humanidade e mexendo na fiação para descobrir como o que nos leva a fazer o que fazemos. E eles estão descobrindo que o segredo de tudo que fazemos, pensamos ou sentimos, está nessa fiação, uma rede em constante mudança de conexões neuronais esculpida pela evolução e acionada por interações elétricas e químicas.
A mente é a questão essencial para a biologia no século 21, diz o Prêmio Nobel Dr. Eric Kandel. (Lucas Jackson / Reuters)Dr. Kandel a chama de a estrutura organizacional mais complexa do universo. “Portanto, estamos longe de entender completamente, muito longe, mas o início foi bastante dramático”, diz ele.
“É certamente extraordinário, toda a nossa experiência de vida, todas as nossas experiências mentais, se tudo resultar da atividade da química em nosso cérebro, a atividade dos neurotransmissores e neurocircuitos, é incrível”, disse Beninger.
Chave de dopamina para comportamento
Para Beninger, a dopamina é o neurotransmissor mais fascinante, permitindo-nos interagir com o nosso meio, enviando-nos em busca das coisas de que precisamos para sobreviver. “Algo biologicamente valioso, comida, por exemplo, água, parceiro sexual, companheiro social, cooperação social, são coisas que ativam o sistema dopaminérgico”, diz.
“Esses sistemas são antigos, você sabe, as moscas-das-frutas têm sistemas e vermes semelhantes”, diz ele. “Eles são encontrados em peixes e em todos os vertebrados, são muito antigos, esses neurônios de dopamina”, disse Beninger.
O que significa que os mesmos impulsos químicos que levam uma mosca de fruta a mergulhar em seu copo de vinho também fazem com que você alcance a garrafa e derrame o segundo copo.
“Quando os neurônios de dopamina são ativados, o que quer que seja encontrado no momento adquire uma capacidade mais forte de atrair no futuro”, diz Beninger. “Então, para um animal na natureza, estímulos relacionados à comida, coisas que sinalizam comida, como um lugar particular, um objeto particular, adquirem a habilidade de desenhar o animal no futuro.”
Quando algumas pessoas vulneráveis comem alimentos carregados de açúcar, sal e gordura, elas exibem um comportamento semelhante ao de outros viciados, diz Caroline Davis. (CBC)A dopamina faz seu trabalho por meio de uma forma de aprendizagem inconsciente, ensinando o cérebro a reconhecer pistas ambientais, visões, sons, cheiros, sentimentos que levam de volta ao que primeiro excitou o caminho da recompensa, mesmo que essa "coisa" seja perigosa. “Portanto, as drogas que são usadas pelas pessoas, todas ativam o sistema de dopamina”, explica Beninger.
Cada vez mais os cientistas também acreditam que os alimentos podem sequestrar o sistema de recompensa do cérebro. Na York University, a professora Caroline Davis está estudando a base biológica do vício em alimentos. Ela diz que o sistema de recompensa do cérebro pode ser particularmente sensível a alimentos altamente processados com combinações de sal, açúcar, gordura e sabores não encontrados em nenhum lugar da natureza.
O cérebro e o vício em comida
“Por serem tão saborosos, tendemos a comê-los em grande quantidade e eles nos dão um aumento de dopamina maior do que o brócolis”, disse Davis. “As coisas carregadas de açúcar, carregadas de gordura, sal, em combinação são muito, muito difíceis de resistir e há evidências de que se você comer o suficiente desses alimentos, em algumas pessoas vulneráveis, eles apresentam um comportamento muito semelhante ao comportamento que vemos em outros adictos. ”
Quando os ratos de laboratório têm acesso a alimentos açucarados, eles comem compulsivamente e, quando o açúcar é retirado, apresentam sistemas físicos de abstinência que se assemelham à abstinência do animal da heroína. A pesquisa mostrou que a dopamina é uma das vias ativadas nesses ratos viciados em açúcar.
Um rato no laboratório de Richard Beninger permanece imóvel quando os pesquisadores administram uma droga que bloqueia a resposta à dopamina. (Cortesia Richard Beninger)Caroline Davis descobriu uma ligação da dopamina em humanos viciados em comida, um perfil genético que está associado a uma sinalização mais forte da dopamina, e ela acredita que esses genes podem tornar algumas pessoas mais vulneráveis aos sinais da dopamina.
“Pessoas que tendem a ser muito sensíveis a recompensar, sugerem nossos dados, pode ser mais difícil para elas, neste ambiente. Em outra época, teria sido bastante adaptativo, porque eles teriam um grande prazer em comer e seriam os únicos a engordar e sobreviver por mais tempo. Mas não funciona tão bem neste ambiente. ”
Dopamina ligada à motivação
De volta à Queen's University em Kingston, Ontário, Richard Beninger está assistindo a uma série de vídeos de ratos de laboratório em uma barra de apoio, feitos por seus alunos. Quando um rato normal é colocado na barra, ele desce imediatamente. Mas algo surpreendente acontece quando os pesquisadores dão ao animal uma droga que bloqueia os receptores de dopamina. Agora o rato fica na barra de queixo, cada vez mais depois de cada dose.
“O animal vai apenas sentar lá se sua dopamina for bloqueada. Não é que eles não possam se mover, eles simplesmente não estão motivados para se mover ”, disse Beninger. “Parece que você precisa de dopamina para se envolver no meio ambiente”.
“Ainda estou lutando para entender as implicações dessa condição, 'catalepsia', disse ele. Mas ele chama isso de uma descoberta emocionante. “Acho que há algumas informações novas e valiosas nesse fenômeno.”
“Acho que as pistas que estão ao nosso redor, as coisas com as quais interagimos no dia a dia, tudo o que somos capazes de responder, pegar e lidar, tudo isso requer um certo nível de dopamina. E se formos repetidamente expostos a estímulos, com a dopamina reduzida, perdemos nossa capacidade de responder a esses estímulos específicos. Parece que a dopamina lhe dá uma razão para se mover, sair da barra, agir de acordo com um estímulo e, sem ela, você não tem interesse em reagir ao estímulo ou ao ambiente. ”
Beninger diz que se assemelha à interrupção do movimento em pessoas com doença de Parkinson, que está associada à redução da atividade da dopamina, algo que ele também está estudando em seu laboratório.
O papel da dopamina nos relacionamentos
Beninger também está estudando como a dopamina molda nossos relacionamentos. Parece que quando alguém é bom para nós, nossa dopamina nos atrairá de volta para essa pessoa.
“Então, quando eu interajo cooperativamente com outra pessoa e ela interage cooperativamente comigo, essa pessoa, que é uma representação em meu cérebro, pela ação da dopamina, ganha uma capacidade aprimorada de me atrair no futuro”, diz Beninger. “Portanto, a dopamina esculpe nossa paisagem social.”
Acho que é uma maravilha absoluta, você só pode ficar mais maravilhado à medida que começa a aprender mais sobre a neuroanatomia química do cérebro ”, diz Beninger. “É todo esse trabalho conjunto que cria minha experiência mental, minha vida inteira. É uma maravilha absoluta. ”
Se eles entenderem a química do cérebro, os neurocientistas acreditam que serão capazes de oferecer terapias para combater as doenças mentais e melhorar toda a experiência humana. E o Dr. Eric Kandel diz que as descobertas são inevitáveis, em parte porque agora existem muitos cientistas no campo.
“Quando eu era estudante de medicina, queria fazer um curso eletivo em ciência das células cerebrais, mas havia apenas um laboratório na cidade de Nova York que tinha uma boa pessoa com quem eu pudesse trabalhar. Era algo inédito. Agora você vai para a rua e todas as outras pessoas que você encontra estão fazendo ciência do cérebro. ”
“Eu estava trabalhando em um laboratório pela primeira vez em 1955. Em 1969, uma sociedade havia se formado na América do Norte, chamada Society of Neuroscience, e tinha 600 membros. Agora tem 35,000 membros. O número de pessoas que agora trabalham na ciência do cérebro cresceu enormemente. Deixou de ser uma disciplina arcana. Agora é uma das áreas mais empolgantes, senão a mais empolgante da biologia. ”
Esta é a segunda parte de uma série de quatro partes chamada Inside Your Brain no The National, World at Six e CBC.ca da CBC, explorando como a neurociência moderna está mudando a maneira como pensamos sobre a maneira como pensamos. Na parte três, Kelly Crowe descobre que nossos cérebros são altamente ativos, mesmo quando os percebemos ociosos, e que o cérebro ocioso pode ser a chave para a consciência. A pesquisa para esta série foi financiada por um prêmio de jornalismo do Canadian Institutes of Health Research.