Um estudo liderado pela Virginia Tech relata que a frequência de disparo basal nas células de Purkinje do cerebelo não prevê de forma confiável a atividade nos neurônios dos núcleos cerebelares profundos em vários modelos de camundongos usados para estudar distúrbios do movimento, desafiando uma suposição comum na pesquisa cerebelar.
Um estudo do Fralin Biomedical Research Institute at VTC da Virginia Tech está levando pesquisadores a reconsiderar um atalho amplamente utilizado na pesquisa cerebelar: usar sinais das células de Purkinje como um substituto para o que está acontecendo nos neurônios de saída do cerebelo.
Publicado no The Journal of Physiology, o trabalho constatou que a atividade nas células de Purkinje não previa de forma confiável a atividade nos neurônios dos núcleos cerebelares profundos, apesar da ligação anatômica direta na qual as células de Purkinje inibem as células dos núcleos.
"Vemos que não há uma relação linear clara entre a atividade nas células de Purkinje e nas células dos núcleos profundos. Portanto, há um poder preditivo muito limitado ao monitorar uma para entender o que está acontecendo na outra", disse Meike van der Heijden, professora assistente no Fralin Biomedical Research Institute at VTC.
A primeira autora do estudo, Alyssa Lyon — candidata a doutorado no Programa de Pós-Graduação em Biologia Translacional, Medicina e Saúde da Virginia Tech — afirmou que as descobertas são importantes porque a atividade tanto das células de Purkinje quanto dos núcleos profundos pode ser interrompida em estados de doença.
"A atividade das células de Purkinje e dos núcleos cerebelares profundos é interrompida em um estado de doença, e uma melhor compreensão da relação entre esses tipos de neurônios ajudará, em última análise, a otimizar tratamentos para doenças como distonia, ataxia e tremor", disse Lyon.
Uma razão pela qual as células de Purkinje foram estudadas de forma mais extensiva é prática: elas estão situadas no córtex cerebelar, mais próximas à superfície do cérebro, tornando-as mais fáceis de medir do que os neurônios dos núcleos profundos, que estão localizados mais abaixo.
Para testar se a atividade das células de Purkinje pode servir como um indicador confiável, a equipe analisou registros de eletrofisiologia de modelos pré-clínicos (camundongos) de doença cerebelar e não encontrou correlação significativa entre as duas populações celulares.
"Sugerimos que, se você quiser saber como o cerebelo está se comportando em um estado de doença, você precisa observar os neurônios dos núcleos profundos, não apenas as células de Purkinje", disse van der Heijden.
Van der Heijden também pediu cautela ao supor que tratamentos destinados a alterar a atividade das células de Purkinje se traduzirão de forma previsível em mudanças na atividade dos núcleos profundos.
"Este é um alerta para a compreensão da atividade cerebelar em doenças, mas também para o tratamento dessas doenças desafiadoras", disse ela. "Precisamos ser muito cuidadosos ao fazer suposições e realizar experimentos para testar nossas hipóteses."
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