Os problemas de memória na doença de Alzheimer podem estar ligados a um mau funcionamento na forma como o cérebro reproduz experiências recentes enquanto está em repouso, sugere uma nova investigação. Um estudo realizado em ratos por cientistas da University College London (UCL) indica uma interrupção nos processos cerebrais que normalmente ajudam a consolidar e armazenar memórias.
Os pesquisadores dizem que suas descobertas, publicadas em Biologia modernapode apoiar o desenvolvimento de futuros medicamentos direcionados a este processo falho. O trabalho também poderá ajudar a criar novas ferramentas para detectar a doença de Alzheimer mais cedo do que é actualmente possível.
Entendendo como o Alzheimer destrói as células cerebrais
A co-autora Dra. Sarah Shipley (UCL Cell & Developmental Biology) explicou que a doença de Alzheimer é causada pelo acúmulo de proteínas e placas prejudiciais no cérebro. Estas alterações levam a sintomas como perda de memória e dificuldade em navegar em ambientes familiares, mas as formas exactas como estas placas interferem com a actividade cerebral normal ainda não são claras.
“A doença de Alzheimer é causada pelo acúmulo de proteínas e placas prejudiciais no cérebro, levando a sintomas como perda de memória e dificuldade de navegação, mas não é bem compreendido exatamente como essas placas interrompem os processos cerebrais normais.
“Queríamos entender como a função das células cerebrais muda à medida que a doença progride para determinar o que causa esses sintomas.
“Quando descansamos, nossos cérebros normalmente reproduzem experiências recentes – o que é considerado fundamental para a forma como as memórias são formadas e mantidas. Descobrimos que esse processo de repetição é prejudicado em ratos projetados para desenvolver as placas amilóides características da doença de Alzheimer, e essa deficiência está correlacionada com o desempenho deficiente dos animais nas tarefas de memória.
Como o cérebro reproduz memórias
Essa repetição ocorre no hipocampo, área do cérebro essencial para o aprendizado e a memória. Durante o repouso, neurônios específicos, conhecidos como células, são ativados em sequências rápidas que refletem experiências recentes.
As manchas, descobertas pelo neurocientista vencedor do Prêmio Nobel da UCL, Professor John O’Keefe, são neurônios (células cerebrais) que correspondem a locais específicos. Quando uma pessoa ou animal se move pelo espaço, as células em diferentes lugares acendem em uma determinada ordem. Mais tarde, durante o repouso, essas mesmas células costumam ser reativadas na mesma sequência, ajudando o cérebro a reter a experiência como uma memória.
Rastreando a atividade cerebral durante tarefas de memória
Para estudar esse processo, os pesquisadores testaram o desempenho dos ratos em um labirinto simples enquanto registravam simultaneamente sua atividade cerebral. Usando eletrodos especializados, eles conseguiram monitorar aproximadamente 100 células individuais por vez enquanto os animais exploravam e descansavam.
Esta abordagem permitiu à equipa comparar padrões normais de reprodução cerebral com aqueles observados em ratos que desenvolveram a patologia amilóide associada à doença de Alzheimer.
Reprodução desorganizada e desvanecimento dos sinais de memória
Em camundongos com placas amilóides, a reprodução da memória parecia muito diferente. Os eventos de repetição ocorreram com a mesma frequência que em ratos saudáveis, mas os padrões subjacentes não estavam mais organizados. Em vez de fortalecer as memórias, a atividade coordenada das células locais foi interrompida.
Os pesquisadores também notaram que as células locais dos camundongos afetados se tornaram menos estáveis com o tempo. Os neurônios individuais não representam mais os mesmos locais de forma confiável, especialmente após períodos de descanso, quando a repetição normalmente deveria reforçar os sinais de memória.
O desempenho da memória é reduzido em ratos afetados
Essas mudanças tiveram efeitos comportamentais claros. Os ratos com problemas de reprodução tiveram pior desempenho no labirinto, muitas vezes revisitando caminhos que já haviam explorado e parecendo incapazes de lembrar onde estiveram.
Um dos principais autores, o professor Caswell Barry (UCL Cell & Developmental Biology), disse que o estudo mostra uma falha na consolidação da memória que pode ser observada no nível dos neurônios individuais.
“Descobrimos um mau funcionamento na forma como o cérebro consolida as memórias, visível ao nível dos neurónios individuais. O que é impressionante é que os eventos de repetição ainda acontecem, mas perderam a sua estrutura habitual. Não é que o cérebro deixe de tentar consolidar as memórias; o processo em si correu mal.”
Implicações para detecção e tratamento precoces
O professor Barry acrescentou que as descobertas podem ajudar os investigadores a identificar a doença de Alzheimer mais cedo ou a desenvolver tratamentos destinados a restaurar a actividade normal de reprodução.
“Esperamos que nossas descobertas ajudem a desenvolver testes para detectar precocemente a doença de Alzheimer, antes que ocorram danos graves, ou levem a novos tratamentos direcionados a esse processo de reprodução. Estamos agora investigando se podemos manipular a reprodução através do neurotransmissor acetilcolina, que já é afetado por medicamentos usados para tratar os sintomas de Alzheimer. Ao compreender o melhor mecanismo, esperamos tornar esses tratamentos mais eficazes.”
A pesquisa foi realizada por cientistas das faculdades de Ciências da Vida e Ciências do Cérebro da UCL, com o apoio do Cambridge Trust, Wellcome e da Masonic Charitable Foundation.
