Os cientistas descobriram um grupo de neurônios localizados em uma antiga região do cérebro que desempenha um papel fundamental em ajudar os animais a se concentrarem. Essas células parecem melhorar a atenção, filtrando as distrações e direcionando o cérebro para as informações mais importantes.
A descoberta, feita em ratos por pesquisadores da Universidade Johns Hopkins, aponta para um sistema cerebral comum a todos os vertebrados, incluindo os humanos. As descobertas poderão eventualmente ajudar os pesquisadores a desenvolver tratamentos mais precisos para distúrbios relacionados à atenção.
“Uma marca registrada do TDAH é que mesmo distrações leves distraem – e é exatamente isso que vemos aqui quando esses neurônios são silenciados”, disse o autor sênior Shrish Mysore, neurocientista que estuda os circuitos neurais envolvidos no comportamento. “Mas no dia seguinte, quando os neurônios são ligados novamente, o mesmo animal pode novamente ignorar os distratores, mesmo os muito fortes”.
O estudo financiado pelo governo federal foi publicado recentemente no Comunicações da natureza e selecionado como momento editorial.
Uma antiga região cerebral associada à atenção
Os humanos e outros animais examinam constantemente informações concorrentes, concentrando-se no que é mais importante e ignorando pistas menos importantes. Essa habilidade, conhecida como atenção espacial seletiva, permite que as pessoas acompanhem uma conversa em uma sala barulhenta ou localizem um amigo em um espaço lotado. A dificuldade nesse processo está associada a condições como autismo e transtorno de déficit de atenção/hiperatividade (TDAH).
Durante anos, os cientistas acreditaram que a atenção era controlada principalmente pelo córtex pré-frontal, uma região do cérebro particularmente desenvolvida em humanos e outros primatas. No entanto, esta explicação deixa uma questão importante sem resposta. Muitos animais também conseguem concentrar a atenção, apesar de não possuírem um córtex pré-frontal altamente desenvolvido.
“Se realmente retrocedermos na evolução, durante centenas de milhões de anos, as aves tiveram esta capacidade, os peixes tiveram esta capacidade. E geralmente não têm um córtex pré-frontal altamente desenvolvido, então como é que o cérebro resolve este problema?” disse o autor principal Ninad Kothari, estudante de doutorado no Departamento de Psicologia e Ciências do Cérebro da universidade. “Conseguimos identificar uma região evolutivamente antiga no tronco cerebral que fornece essa capacidade”.
Os neurônios do tronco cerebral atuam como um filtro de foco
Os pesquisadores descobriram que a atenção em camundongos também é regulada por uma rede de neurônios inibitórios localizados no tronco cerebral. Esses neurônios estão presentes em todas as espécies de vertebrados, incluindo pássaros e peixes. A decisão de estudar essas células em camundongos seguiu trabalhos anteriores de Mysore e outros pesquisadores que estudavam pássaros, sapos e tartarugas.
Para testar o papel dos neurônios, a equipe desenvolveu uma tarefa de atenção semelhante às usadas em estudos em humanos. Os ratos visualizaram sinais visuais em uma tela e foram recompensados quando responderam corretamente às informações exibidas diretamente à sua frente, ignorando sinais perturbadores que apareciam ao lado.
Os ratos completaram a tarefa com sucesso até que os pesquisadores desativaram temporariamente os neurônios do tronco cerebral.
“Quando desativamos esses neurônios, os ratos ficam muito distraídos”, disse Kothari.
A distração aumenta quando os neurônios são desligados
Os cientistas realizaram testes adicionais para determinar se os ratos estavam falhando devido a problemas de visão ou dificuldades de movimento. Essas possibilidades foram descartadas.
Em vez disso, os experimentos mostraram que os animais perderam especificamente a capacidade de avaliar informações concorrentes e focar na sugestão mais relevante.
“A única coisa que foi comprometida foi a capacidade de pegar informações concorrentes, compará-las e focar no local com as informações mais importantes”, disse Mysore. “Esta parte do cérebro é como um mecanismo de seleção de atenção. Ajuda a resolver a questão: “A que informação devo prestar atenção agora é a mais importante?”
Implicações potenciais para TDAH e autismo
Os investigadores querem agora compreender melhor exatamente como estes neurónios influenciam a atenção espacial em diferentes espécies de vertebrados e se desempenham uma função semelhante nos humanos.
“Todas as evidências até o momento sugerem que esses neurônios existem em humanos”, disse Mysore. “Mas eles são responsáveis pela atenção espacial seletiva em humanos? Uma hipótese interessante é que eles desempenham um papel crucial”.
Estudos futuros poderão examinar a atividade desses neurônios em pessoas com TDAH e autismo. Se os investigadores descobrirem que as células funcionam de forma diferente nestas condições, a descoberta poderá ajudar a desenvolver medicamentos e tratamentos mais direcionados.
Os autores do estudo também incluem Arunima Banerjee, Tingchen (Jessica) Zhang e Wen-Kai Yu, da Universidade Johns Hopkins.
