- Neurônios inibitórios que exprimem somatostatina (SST) seguem trajetória única na formação de sinapses no córtex visual de camundongos, durante o período crítico de desenvolvimento.
- As sinapses SST se formam principalmente com neurônios excitatórios ao longo dos ramos dendríticos, com pico próximo à abertura dos olhos e início do período crítico.
- Diferentemente de outras células, a atividade SST não depende da input visual; o elo entre SST e excitatórios ocorre antes de a experiência sensorial modular o circuito.
- O estudo mostrou que variações no tempo de escuridão não alteram a trajetória das sinapses SST, sugerindo um programa genético ou sinal molecular ligado à idade.
- Ao contrário de outras células, as sinapses SST não sofrem grande redução por poda durante o desenvolvimento e permanecem aumentando até a vida adulta, contribuindo para um equilíbrio inibição/excitação estável ao longo do tempo.
- A pesquisa, publicada no Journal of Neuroscience, oferece técnicas que permitem comparar modelos de desenvolvimento em neurodiversidades e explorar conectividade em regiões cerebrais além do córtex visual.
- A equipe aponta que SST pode estabelecer a linha de base de inibição necessária para que apenas certos inputs sensoriais ramifiquem o refinamento dos circuitos, embora não haja confirmação de causalidade na abertura do período crítico.
Durante o desenvolvimento do cérebro, um grupo de neurônios inibitórios pode definir as condições para a experiência sensorial moldar circuitos. Pesquisadores do Picower Institute, MIT, estudaram o desenvolvimento da visão em camundongos e identificaram regras próprias para neurônios somatostatinas (SST) ao formar sinapses com neurônios excitadores.
O estudo rastreou a formação de sinapses SST com precisão, observando o surgimento de “boutons” nas dendrites. Técnicas de imagem permitiram visualizar as conexões antes, durante e após o período crítico da visão, revelando um padrão único de trajetória.
Trajetória única
Os neurônios SST mostraram atividade pouco dependente de entrada visual, ao contrário de outras células. A formação de sinapses aumentou logo quando os olhos se abriram, mantendo-se estável ao longo do período crítico e além dele, em todas as camadas da corteza.
A pesquisa também mostrou que a entrada de luz não foi determinante para a trajetória dos SST. A presença de seus botões e sinapses permaneceu constante mesmo com variações de escuridão.
Implicações para o desenvolvimento
Ao contrário de outras células que se adaptam com a experiência, SST parece estabelecer uma influência inibitória precoce e contínua. Com o amadurecimento, a relação entre inibição e excitação pode permanecer, ajudando o cérebro a aprender, ainda que de forma mais contida.
Os autores sugerem que esse padrão pode explicar como o equilíbrio entre excitação e inibição se mantém durante o desenvolvimento. A partir dessas descobertas, técnicas usadas no estudo podem ser aplicadas a modelos de autismo ou epilepsia para entender alterações nesse equilíbrio.
Perspectivas futuras
Além de esclarecer o desenvolvimento típico, o trabalho abre caminho para comparar doenças neurodesenvolvimentais em modelos murinos. Pesquisas futuras podem investigar conectividade entre tipos celulares em outras regiões cerebrais além da visual.
O estudo contou com financiamento de NIH, Office of Naval Research e Freedom Together Foundation. Autores incluem Josiah Boivin, Elly Nedivi e Bettina Schmerl, entre outros.
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