RESTAURAR MEMÓRIA DE LONGO PRAZO

Equipe descobre como restaurar memória de longo prazo

Submitted by Ciência Diária

No experimento, os pesquisadores ensinaram ratos a pressionar uma alavanca, em vez de outra, para receber uma recompensa. Crédito: USC Viterbi School of Engineering.
Ligar e desligar a memória de ratinhos como se fossem de brinquedo pode parecer arte infantil, mas os resultados desta “brincadeira” mostram um avanço significativo na busca pela recuperação de funções cerebrais em seres humanos vítimas da doença de Alzheimer, acidente vascular cerebral ou lesão. O artigo “A Cortical Neural Prosthesis for Restoring and Enhancing Memory” a ser publicado na revista Journal of Neural Engineering explica como engenheiros biomédicos analisaram e duplicaram o mecanismo neural de aprendizado destes animaizinhos.

Os cientistas descobriram uma forma de “ligar” e “desligar” a memória de ratos literalmente ao usar um simples interruptor elétrico e um sistema eletrônico que duplica sinais neurais associados à memória. Desta forma, os engenheiros conseguiram replicar a função cerebral em ratos que está associada com o comportamento aprendido em longo prazo, mesmo quando os bichinhos tinham sido drogados para esquecer.

“Com o interruptor na posição de ligado, os ratos lembravam; na posição de desligado, esqueciam”, relatou Theodore Berger do Departamento de Engenharia Biomédica da Universidade da Califónia do Sul. Berger é o autor principal do artigo e líder da equipe do estudo recente.

A pesquisa proporcionou progressos no entendimento de uma região do cérebro conhecida por hipocampo e de seu papel no aprendizado.

Testando memória de curto prazo versus memória de longo prazo

Primeiramente os ratinhos foram ensinados a pressionar uma de duas alavancas para receber uma recompensa. Depois, foram colocadas sondas elétricas nas duas divisões internas principais do hipocampo (CA3 e CA1) de seus cérebros para medir as mudanças da atividade cerebral. Trabalhos anteriores haviam mostrado que no processo de aprendizagem, o hipocampo converte a memória de curto prazo em memória de longo prazo.

Para entender como esta conversão é feita, os pesquisadores bloquearam as interações neurais normais entre as duas áreas CA3 e CA1 usando drogas. Os ratos previamente treinados não puderam mais exibir o comportamento aprendido em longo prazo. Este resultado prova que a interação entre as duas áreas é responsável pela aprendizagem de longo prazo.

Berger explica que os ratos ainda mostraram que sabiam que era preciso pressionar uma das chaves e, logo em seguida, outra. Também sabiam pressionar as chaves para obter água, mas somente podiam lembrar-se de ter pressionado a chave esquerda ou direita dentro de um período de 5 a 10 segundos.

Mergulhando mais fundo na experiência

Usando um modelo criado pela equipe de pesquisa de próteses liderada por Berger, as equipes, em seguida, foram mais longe e desenvolveram um sistema artificial de hipocampo que poderia duplicar o padrão de interação entre as regiões CA3 e CA1.

A capacidade de memória de longo prazo retornou nos ratos drogados quando a equipe ativou o dispositivo eletrônico programado para duplicar a função de codificação de memória.

Além disso, os pesquisadores também mostraram que ao aplicar um dispositivo protético com eletrodos implantados em animais com funcionamento normal do hipocampo, este dispositivo poderia realmente reforçar a memória que está sendo gerada internamente no cérebro e aprimorar a capacidade de memória de ratos normais.

Os estudos mostram pela primeira vez que com informação suficiente sobre codificação neural de memória, uma prótese neural – capaz de identificar e manipular os processos de codificação em tempo real – pode restaurar e mesmo aprimorar processos cognitivos das lembranças.

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