Os cientistas identificaram um grupo de neurônios localizados em uma antiga região do cérebro que desempenha um papel importante 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.
Uma descoberta em ratos por investigadores da Universidade Johns Hopkins aponta para um sistema cerebral partilhado por todos os vertebrados, incluindo os humanos. As descobertas poderão eventualmente ajudar os pesquisadores a desenvolver tratamentos mais específicos para distúrbios relacionados à atenção.
“Uma marca registrada do TDAH é que mesmo os distratores inconscientes atraem a atenção – e é exatamente isso que vemos aqui quando silenciamos esses neurônios”, disse o autor sênior Srish Mysore, neurocientista que estuda circuitos neurais ligados ao comportamento. “Mas no dia seguinte, quando os neurônios são ativados novamente, o mesmo animal pode novamente ignorar o distrator, mesmo que seja muito forte”.
O estudo financiado pelo governo federal foi publicado recentemente Comunicação da natureza e selecionado como destaque editorial.
Regiões cerebrais antigas associadas à atenção
Os humanos e outros animais classificam constantemente informações concorrentes, concentrando-se nas mais importantes e ignorando pistas menos importantes. Essa habilidade, conhecida como atenção espacial seletiva, permite que as pessoas acompanhem uma conversa em uma sala barulhenta ou vejam um amigo em um local lotado. As dificuldades nesse processo estão ligadas a condições como autismo e transtorno de déficit de atenção/hiperatividade (TDAH).
Durante muitos 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 não responde a uma questão importante. Muitos animais conseguem concentrar sua atenção apesar de não possuírem um córtex pré-frontal altamente desenvolvido.
“Se realmente retrocedermos na evolução, ao longo de milhões de anos, os pássaros tiveram essa capacidade, os peixes tiveram essa capacidade. E eles geralmente não têm um córtex pré-frontal altamente desenvolvido, como o cérebro resolve esse problema?” disse o autor principal Ninad Kothari, pós-doutorado no Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro da universidade. “Conseguimos identificar uma região evolutivamente antiga no cérebro que carrega essa capacidade”.
Os neurônios do tronco cerebral atuam como um filtro de foco
Os pesquisadores descobriram que a atenção em ratos é controlada por uma rede de neurônios inibitórios localizados no tronco cerebral. Esses neurônios estão presentes em espécies de vertebrados, incluindo pássaros e peixes. A decisão de investigar essas células em camundongos surgiu de trabalhos anteriores de Mysore e de outros pesquisadores que estudam pássaros, sapos e tartarugas.
Para testar o papel dos neurônios, a equipe desenvolveu uma tarefa de atenção semelhante à usada em estudos em humanos. Os ratos viram sinais visuais em uma tela e foram recompensados quando responderam corretamente às informações exibidas diretamente à sua frente e ignoraram sinais de distração exibidos ao lado.
Os ratos realizaram a tarefa com sucesso até que os pesquisadores desligaram temporariamente os neurônios do tronco cerebral.
“Quando inativamos esses neurônios, os ratos tornam-se hiperparalelos”, disse Kothari.
A interrupção aumenta quando o neurônio é desativado
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 de se concentrar nas pistas mais relevantes.
“O único gargalo era 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: ‘Qual é a informação mais importante em que devo me concentrar agora?'”
Implicações potenciais para TDAH e autismo
Os investigadores querem agora compreender melhor como estes neurónios influenciam a atenção espacial nas espécies de vertebrados e se funcionam de forma semelhante nos humanos.
“Todas as evidências até o momento indicam que esses neurônios também existem em humanos”, diz Mysore. “Mas eles são responsáveis pela atenção espacial seletiva em humanos? Uma hipótese tentadora é que eles desempenham um papel importante.”
Estudos futuros poderão examinar a atividade desses neurônios em indivíduos com TDAH e autismo. Se os investigadores descobrirem que as células funcionam de forma diferente nessas condições, a descoberta poderá ajudar a desenvolver medicamentos e terapias mais direcionadas.
Os autores do estudo incluem Arunima Banerjee, Qingcheng (Jessica) Zhang e Wen-Kai Yu da Universidade Johns Hopkins.
