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Com precisão, neurônios cerebrais profundos controlam início e término de movimentos
3 de junho de 2025, 14:50

Fonte

Livio Stöckli, Universidade de Basileia

Publicação Original

Universidade de Basileia

Áreas

Bioengenharia, Biologia, Biomecânica, Engenharia Biológica, Microbiologia, Neurociências, Neurologia

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Resumo

Neurônios localizados profundamente no cérebro não apenas ajudam a iniciar movimentos, como também os suprimem ativamente, com muita precisão. Esta é a conclusão de um novo estudo realizado por pesquisadores da Universidade de Basileia e do Instituto Friedrich Miescher de Pesquisa Biomédica, na Suíça, e publicado na revista científica Nature.

A região cerebral profunda conhecida como gânglios da base é importante na coordenação mesmo de movimentos simples, mas que exigem processos cerebrais complexos. Por muito tempo, os cientistas acreditaram que o sinal de saída dos gânglios da base funcionava principalmente como um freio, suprimindo movimentos indesejados.

Mas, recentemente, uma equipe de pesquisadores liderada pela Dra. Silvia Arber, pesquisadora da Universidade de Basileia, na Suíça, demonstrou que, em camundongos, neurônios específicos nos gânglios da base tomam decisões altamente precisas sobre quando permitir e quando interromper ativamente um movimento específico. Juntos, esses sinais dinâmicos controlam o ‘tempo’ dos movimentos.

A descoberta desafia o modelo adotado até aqui sobre o funcionamento dos gânglios da base. De acordo com a visão tradicional, os gânglios da base controlam o movimento inibindo continuamente os centros motores no cérebro, apenas ‘soltando o freio’ brevemente quando um movimento é permitido. “Mas esse modelo fica muito aquém em termos de movimentos complexos, como aqueles envolvidos em ações coordenadas dos braços e mãos”, explicou a Dra. Silvia Arber.

O estudo se concentrou na chamada Substância Negra pars reticulata (SNr), o principal ponto de saída dos gânglios da base, que envia sinais para os centros motores no tronco encefálico.

Os pesquisadores fizeram uma descoberta surpreendente: os neurônios dessa região não disparam sinais apenas para inibir um movimento. Em vez disso, eles exibem padrões de atividade altamente dinâmicos — precisamente sincronizados com os movimentos executados. Durante comportamentos complexos, os neurônios da SNr aumentam e diminuem sua atividade várias vezes, cada neurônio com seu padrão dinâmico específico.

Os pesquisadores registraram a atividade cerebral em camundongos enquanto os animais usavam as mãos para alcançar bolinhas de comida. Eles descobriram que os neurônios da SNr individuais respondiam de forma muito diferente dependendo da fase do movimento: quando o braço se estendia, a mão agarrava ou era retraída, neurônios específicos aumentavam sua atividade enquanto outros pausavam.

Utilizando técnicas optogenéticas, os pesquisadores observaram que mesmo as menores mudanças no movimento foram acompanhadas por ajustes precisos na sinalização SNr. Além disso, centros motores a jusante no tronco encefálico respondiam enviando sinais de volta para a SNr.

O estudo trouxe novos conhecimentos sobre como o cérebro controla até os movimentos mais sutis por meio de uma interação precisa de ativação e inibição — remodelando a ciência do controle motor.

As descobertas são especialmente relevantes para uma melhor compreensão de distúrbios neurológicos, como a doença de Parkinson.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dra. Silvia Arber

Pesquisadora da Universidade de Basileia

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Nature (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade de Basileia (em inglês).

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