O claustro do cérebro se comporta mais como um roteador de Internet de alta velocidade, mostra pesquisa

O claustro do cérebro se comporta mais como um roteador de Internet de alta velocidade, mostra pesquisa

Escondida sob o córtex externo e enrugado do cérebro está uma área profundamente misteriosa conhecida como claustro. Há muito se sabe que esta região troca sinais com grande parte do córtex, que é responsável pelo raciocínio superior e complexo. Por causa das extensas conexões do claustro, o lendário cientista Francis Crick, PhD, famoso pela descoberta do DNA, postulou pela primeira vez em 2005 que o claustro é a sede da consciência. Em outras palavras, a região do cérebro que permite a consciência do mundo e de nós mesmos.

No entanto, investigadores da Escola de Medicina da Universidade de Maryland acreditam agora que Crick pode estar errado: desenvolveram uma nova teoria -; construído em dados -; que o claustro se comporta mais como um roteador de Internet de alta velocidade, recebendo comandos executivos de áreas “chefes” do córtex cerebral, que formam pensamentos complexos para criar “redes” no córtex. Como um roteador, o claustrum coordena essas redes para trabalharem juntas para realizar as diversas tarefas cognitivamente exigentes que realizamos momento a momento na vida cotidiana.

É importante compreender como o cérebro forma e coordena estas redes no córtex através do claustro, uma vez que redes desorganizadas são uma característica típica de muitas doenças como a dependência, a doença de Alzheimer e a esquizofrenia. Esta descoberta pode levar a melhores terapias para tratar a disfunção cognitiva nestas doenças.

"O cérebro é o sistema mais complexo do universo conhecido. São estes avanços teóricos baseados em dados que avançam o nosso conhecimento para aproveitar esta complexidade para melhorar a vida humana." disse Brian Mathur, PhD, professor associado de farmacologia da UMSOM. “Como a estrutura mais interligada do cérebro, o claustro é uma janela para o mistério do cérebro, a mente.”

Suas novas descobertas e hipóteses foram publicadas no Trends In Cognitive Sciences em 30 de setembro de 2022.

Para identificar o papel preciso do claustro, os Drs. Mathur e seus colegas conduziram uma série de experimentos em animais e humanos. Um experimento utilizou abordagens modernas da neurociência para eliminar o claustro em ratos acordados. Esses ratos não perderam a consciência e continuaram a correr normalmente. Um golpe para a teoria de Crick!

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Em seguida, os pesquisadores deram aos ratos uma tarefa cognitivamente fácil ou difícil e compararam como eles responderam quando o claustro foi desligado. Normalmente, um mouse pode realizar tarefas fáceis e difíceis. Mas quando os pesquisadores desligaram o claustro, os ratos não conseguiram mais realizar a difícil tarefa.

Querendo saber se esta descoberta tinha alguma relevância para os seres humanos, Mathur colaborou com os colegas David Seminowicz, PhD, professor de ciências neurais e da dor na Faculdade de Odontologia da UM, e Fred Barrett, PhD, professor associado de psiquiatria e ciências comportamentais na Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins. Os três organizaram um estudo de pesquisa no qual realizaram exames cerebrais de ressonância magnética funcional em voluntários saudáveis ​​que estavam envolvidos em tarefas mentais simples ou complicadas. Os pesquisadores observaram que seu claustro só “acendeu” ao realizar a versão difícil da tarefa. Este evento coincidiu com a ativação de uma rede no córtex envolvida no desempenho cognitivo ideal. Golpeie dois contra a teoria da consciência de Crick!

Dr. Mathur disse que o terceiro golpe ocorrerá quando experimentos adicionais apoiarem sua teoria da função do claustro. Ao fazer isso, Mathur e seus colegas agora querem entender como o claustrum aprende e se adapta para orquestrar redes no córtex para apoiar a cognição.

Compreender como o cérebro forma e coordena essas redes de forma flexível -; através do claustro -; é importante para tratar o declínio cognitivo que ocorre no vício, na doença de Alzheimer e na esquizofrenia.

Mark T. Gladwin, MD, vice-presidente de assuntos médicos da Universidade de Maryland, Baltimore, e John Z. e Akiko K. Bowers ilustres professores e reitores da UMSOM

Dr. Mathur acrescentou: “Nossa hipótese nos fornece uma estrutura conceitual muito necessária para desenvolver novas estratégias terapêuticas”.

Fonte:

Escola de Medicina da Universidade de Maryland

Referência:

Madden, MB et al. (2022) Um papel para o claustro no controle cognitivo. Tendências em Ciências Cognitivas. doi.org/10.1016/j.tics.2022.09.006.

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