Astrócitos podem participar do processamento de informações no cérebro

Os astrócitos (seu nome significa "células estelares") têm uma morfologia única: Pequenas saliências formam uma região semelhante a uma nuvem, que circunda todas as sinapses próximas - as junções onde diferentes neurônios se encontram e se comunicam.
[Imagem: OIST]

Astrócitos

Uma nova ferramenta de microscopia permitiu pela primeira vez visualizar astrócitos únicos no cérebro de camundongos acordados, com um nível de detalhamento sem precedentes.

E o que os cientistas viram foi uma surpresa: Os astrócitos geram sinais iônicos - íons de cálcio - tão rápidos quanto os dos neurônios, com duração inferior a 300 milissegundos.

Eles também descobriram que os astrócitos têm pontos de acesso, onde a frequência de atividade é maior. Os mapas desses pontos de acesso mostraram-se estáveis ao longo do tempo, com padrões únicos para comportamentos específicos.

Essas descobertas são indícios de algo que os cientistas não levavam em conta até agora: Que os astrócitos desempenham um papel no processamento de informações e no armazenamento de memórias.

"Se essas implicações forem verdadeiras, isso transformará fundamentalmente a forma como pensamos sobre a neurociência e a maneira como o cérebro funciona," disse o Dr. Leonidas Georgiou, do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (Japão).

Cérebro além dos neurônios

A imagem que a ciência tem passado do cérebro normalmente descreve um emaranhado de neurônios longos, e semelhantes a fios, que enviam sinais elétricos uns para os outros em diferentes regiões do cérebro. Mas os neurônios compõem apenas metade das células do nosso cérebro. Espremidos em todo o espaço restante, entre a confusão de neurônios, estão muitos outros tipos de células cerebrais, incluindo os astrócitos.

"Em comparação com os neurônios, os astrócitos receberam muito pouca atenção. Pensava-se que os astrócitos fossem apenas células auxiliares, fornecendo nutrientes aos neurônios e removendo seus resíduos," disse o professor Bernd Kuhn, membro da equipe.

Mas, nos últimos anos, tem havido uma quantidade crescente de evidências de que os astrócitos podem ouvir as mensagens químicas enviadas entre os neurônios nas sinapses e podem responder com seus próprios sinais, fornecendo uma camada extra de complexidade à forma como nosso cérebro recebe e responde às informações.

Ainda assim, os sinais detectados anteriormente nos astrócitos eram cerca de dez vezes mais lentos do que os sinais vistos nos neurônios, o que fez com que os cientistas acreditassem que essas células seriam muito lentas para o processamento de informações.

Mas parece que esses resultados eram apenas devidos a deficiências nos nossos aparelhos de medição.

Além de limpar as sinapses para manter a plasticidade do cérebro e serem os maestros do cérebro, os astrócitos também podem estar envolvidos no processamento de informações do cérebro.
[Imagem: Leonidas Georgiou et al. - 10.1126/sciadv.abe5371]

Astrócitos processando informações

Quando desenvolveram um novo kit de ferramentas que permite o estudo da atividade dos astrócitos em camundongos acordados com detalhes sem precedentes, os pesquisadores mostraram, pela primeira vez, que os astrócitos geram sinais in vivo tão rápidos quanto os dos neurônios, com duração inferior a 300 milissegundos.

Os cientistas também perceberam que existem certas áreas nos astrócitos, os pontos de acesso, onde os níveis de atividade são mais altos.

Uma hipótese sugerida pelo Prof. Kuhn é que esses mapas de pontos de acesso poderiam representar engramas de memória - um padrão que representa um comportamento específico ou uma memória. Diferentes redes de neurônios estão ativas durante comportamentos específicos ou ao aprender e recordar informações, o que também pode alterar a atividade de astrócitos próximos.

Contudo, os engramas de memória ainda são teóricos e altamente controversos, reconheceu o pesquisador.