comentários: O estudo descreve como o excesso de dopamina pode não apenas fortalecer os circuitos de "vá em frente" no vício, mas também enfraquecer os "circuitos de parada" opostos.
Desvendando o mistério de por que a dopamina congela os pacientes de Parkinson
CHICAGO - A doença de Parkinson e o vício em drogas são doenças opostas, mas ambas dependem da dopamina no cérebro. Os pacientes de Parkinson não têm o suficiente; viciados em drogas recebem muito disso. Embora a importância da dopamina nesses distúrbios seja bem conhecida, o modo como ela funciona é um mistério.
Uma nova pesquisa da Feinberg School of Medicine da Northwestern University revelou que a dopamina fortalece e enfraquece os dois circuitos primários do cérebro que controlam nosso comportamento. Isso fornece uma nova compreensão sobre por que uma inundação de dopamina pode levar a um comportamento compulsivo e viciante, e uma quantidade insuficiente de dopamaina pode deixar os pacientes com Parkinson congelados e incapazes de se mover.
“O estudo mostra como a dopamina molda os dois circuitos principais do cérebro que controlam como escolhemos agir e o que acontece nesses estados de doença”, disse D. James Surmeier, autor principal e professor de Nathan Smith Davis e catedrático de fisiologia do Escola Feinberg. O artigo foi publicado na edição de 8 de agosto da revista Science.
Esses dois circuitos cerebrais principais nos ajudam a decidir se devemos ou não expressar um desejo. Por exemplo, você sai do sofá e dirige até a loja para tomar um pacote de seis cervejas geladas em uma noite quente de verão, ou simplesmente deita no sofá?
Um circuito é um circuito de “parada” que o impede de agir de acordo com um desejo; o outro é um circuito “go” que o provoca à ação. Esses circuitos estão localizados no estriado, a região do cérebro que traduz pensamentos em ações.
No estudo, os pesquisadores examinaram a força das sinapses conectando o córtex cerebral, a região do cérebro envolvida nas percepções, sentimentos e pensamentos, ao estriado, lar dos circuitos de parada e partida que selecionam ou impedem a ação.
Os cientistas ativaram eletricamente as fibras corticais para simular comandos de movimento e aumentaram o nível natural de dopamina. O que aconteceu a seguir os surpreendeu. As sinapses corticais conectadas ao circuito “go” tornaram-se mais fortes e poderosas. Ao mesmo tempo, a dopamina enfraqueceu as conexões corticais no circuito de “parada”.
“Isso pode ser o que está por trás do vício”, disse Surmeier. “A dopamina liberada por drogas leva ao fortalecimento anormal das sinapses corticais que conduzem os circuitos estriatal 'go', enquanto enfraquece as sinapses em circuitos opostos de 'parada'. Como resultado, quando ocorrem eventos associados ao uso de drogas - onde você tomou a droga, o que estava sentindo - ocorre um impulso incontrolável de ir buscar drogas ”.
“Todas as nossas ações em um cérebro saudável são equilibradas pelo desejo de fazer algo e pelo desejo de parar”, disse Surmeier. “Nosso trabalho sugere que não é apenas o fortalecimento dos circuitos cerebrais ajudando na seleção de ações que é crítico para os efeitos da dopamina, é o enfraquecimento das conexões que nos permitem parar também. ”
Na segunda parte do experimento, os cientistas criaram um modelo animal da doença de Parkinson matando neurônios de dopamina. Em seguida, eles observaram o que aconteceu quando simularam comandos corticais para se mover. Resultado: as conexões no circuito “stop” foram reforçadas e as conexões no circuito “go” foram enfraquecidas.
“O estudo ilumina por que os pacientes com Parkinson têm dificuldade em realizar tarefas cotidianas, como esticar o braço sobre uma mesa para pegar um copo d'água quando estão com sede”, disse Surmeier.
Surmeier explicou o fenômeno usando a analogia de um carro. “Nosso estudo sugere que a incapacidade de se mover na doença de Parkinson não é um processo passivo como um carro sem gasolina”, disse ele. “Em vez disso, o carro não se move porque seu pé está preso no freio. A dopamina normalmente ajuda a ajustar a pressão nos pedais de freio e acelerador. Ajuda você a aprender que, ao ver um semáforo vermelho em um cruzamento, você freia e, quando o semáforo verde acende, você tira o pé do freio e pisa no acelerador para prosseguir. Pacientes com doença de Parkinson, que perderam os neurônios que liberam dopamina, têm seus pés perpetuamente presos no freio. ”
Compreender a base para essas mudanças nos circuitos cerebrais aproxima os cientistas de novas estratégias terapêuticas para controlar esses distúrbios cerebrais e outros que envolvem a dopamina, como esquizofrenia, síndrome de Tourette e distonia.
ESTUDO: Controle dopaminérgico dicotômico da plasticidade sináptica do estriado
Sumário
Nas sinapses entre os neurônios piramidais corticais e os neurônios espinhosos do meio estriatal principal (MSNs), os receptores pós-sinápticos D1 e D2 da dopamina (DA) são postulados como necessários para a indução de potenciação e depressão de longo prazo, respectivamente - formas de plasticidade que se acredita estarem subjacentes ao associativo Aprendendo. Como esses receptores são restritos a duas populações distintas de MSN, esse postulado exige que a plasticidade sináptica seja unidirecional em cada tipo de célula. Usando fatias de cérebro de camundongos transgênicos com receptor DA, mostramos que esse não é o caso. Em vez disso, o DA desempenha funções complementares nesses dois tipos de MSN para garantir que a plasticidade sináptica seja bidirecional e Hebbian. Em modelos de doença de Parkinson, esse sistema é desequilibrado, levando a mudanças unidirecionais na plasticidade que podem estar por trás da patologia e dos sintomas da rede.
- PMID 18687967
- PMCID: PMC2833421
- DOI: 10.1126 / science.1160575
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