Supersilenciador é nova ferramenta para tratar distúrbios cerebrais

taniager

07 Janeiro 2010 | 18h28

Neuroscientistas do MIT desenvolveram uma técnica para desativar neurônios ativos usando cores de luz. A pesquisa pode ser útil para lidar com as desordens cerebrais que provocam a dor crônica, a epilepsia, lesão cerebral e mal de Parkinson.

Neuroscientistas do MIT desenvolveram uma técnica para desativar neurônios ativos usando cores de luz. A pesquisa pode ser útil para lidar com as desordens cerebrais que provocam a dor crônica, a epilepsia, lesão cerebral e mal de Parkinson. Crédito: MIT.

Tratamentos satisfatórios para a maioria dos distúrbios cerebrais, tais como dor crônica, epilepsia, lesão cerebral e doença de Parkinson, ainda são raros. Técnicas de tratamento habituais compreendem a estimulação da atividade cerebral anormal pela utilização de drogas ou terapias convencionais. Mas neuroscientistas do Instituto de tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram uma nova e poderosa técnica que utiliza diferentes cores de luz para provocar uma parada reversível da atividade cerebral anormal: um supersilenciador

Ao silenciar segmentos de neurônios super ativos com as luzes amarela e azul, os neurologistas podem compreender como estas células trabalham juntas para executar as funções cerebrais. A ferramenta promete ajudar os pesquisadores a entender como controlar circuitos neurais, levando a novos entendimentos e tratamentos para doenças do cérebro. Ed Boyden, autor sênior do estudo, explica que com a nova ferramenta é possível observar dois segmentos distintos de reações neurais e estudar como estes segmentos se articulam para atingir uma lógica coerente.

Para testar se os neurônios podem ser desativados por proteínas específicas, os pesquisadores do MIT  inseriram os genes

Para testar se os neurônios podem ser desativados por proteínas específicas, os pesquisadores do MIT inseriram os genes "Arch" e "Mac" em vírus. Os vírus então inseriram suas cargas genéticas nos neurônios de rato. Uma fibra ótica foi ligada a feixes de luz laser nos neurônios, e eletrodos mediram a atividade neural resultante. Aqui, um neurônio de rato assume as características do gene Arch. Crédito: MIT.

O supersilenciador de Boyden se originou de dois genes encontrados em dois organismos naturais diferentes: bactéria e fungo.  Batizados de Arch e Mac, estes genes são proteínas sensíveis à luz que ajudam os organismos a fabricar energia. Arch é sensível à luz amarela e Mac é ativado pela luz azul.  

Os pesquisadores podem inibir a atividade dos neurônios ao colocar Arch e Mac entre estas células e iluminá-las. A luz ativa as proteínas, baixando o nível de voltagem nos neurônios sem danificá-los. O co-autor Brian Chow explica que com a nova técnica o cérebro pode ser programado com cores diferentes de luz para estudo e correção de circuitos neurais corrompidos que levam às disfunções.

O próximo passo da equipe de neurocientistas será avaliar se Arch e Mac são inócuos nos macacos para estabelecer o potencial de utilização nos humanos.

O supersilenciador será útil para examinar circuitos neurais de cognição e emoção, além de contribuir para localizar regiões no cérebro que poderiam ser desativadas, a fim de aliviar a dor ou tratar a epilepsia.