Depois que os novatos crescem, ficam mais fortes e ousados e acabam expulsando os mais velhos. As observações são de um estudo feito por pesquisadores do Instituto Salk de Estudos Biológicos que será publicado esta semana na edição on-line da revista Nature Neuroscience.
Os neurônios estabelecem contatos por meio de estruturas chamadas sinapses. À medida que um sinal transmitido por uma ramificação nervosa chega a uma área de contato pré-sináptica, ele libera um impulso químico. Essas moléculas sinalizadoras viajam pela sinapse e induzem um sinal para a fibra nervosa receptora ou dendrito – parte do neurônio especializada na recepção de estímulos.
Um neurônio mantém cerca de 7 mil sinapses por meio das quais se relaciona com cerca de mil outras células do tipo, mas não se sabia, até agora, como os recém-formados conseguiam se ligar aos já existentes.
Para desvendar o processo de adaptação dos mais novos, os cientistas do Instituto Salk injetaram um vírus contendo uma proteína fluorescente no hipocampo, a região do cérebro que abriga as células-tronco neurais que dão origem aos novos neurônios.
Em seguida, os pesquisadores utilizaram equipamentos do Centro Nacional para Microscopia e Pesquisa de Imagens, na Universidade da Califórnia em San Diego, para fazer observações em escala nanométrica – de bilionésimo de metro.
De três a quatro semanas após a injeção dos vírus, os novos neurônios passaram a enviar pequenos filamentos dendríticos para perscrutar o ambiente. Ao analisar as estruturas em três dimensões, os pesquisadores observaram que as extremidades dos filamentos estavam associadas preferencialmente a sinapses que já conectadas em outras células.
À medida que os novos neurônios amadureceram, os pesquisadores observaram que os pequenos filamentos cresceram e passaram a monopolizar as conexões sinápticas.
Estudos anteriores haviam verificado que células cerebrais jovens que não recebem sinais de outras se enfraquecem e morrem. Ou seja, ao se ligarem a sinapses funcionais, os novos neurônios evitam tal destino. Mas a competição é dura: no estudo divulgado agora, feito em camundongos, apenas metade das células cerebrais recém-nascidas conseguiram se combinar com as mais velhas.
Ao colocar os animais em ambientes mais estimulantes – como gaiolas com rodas para correr, túneis coloridos e companhia –, os pesquisadores observaram que a taxa de sucesso pulou para 80%, o que, segundo eles, reforça a noção de que, quanto maior a atividade, mais o cérebro se beneficia.
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