Como um lutador campea£o ganhando confianção após cada vita³ria, um rato macho que prevalece em vários encontros agressivos sucessivos contra outros ratos machos se tornara¡ ainda mais agressivo em encontros futuros, atacando mais rápido e por mais tempo e ignorando os sinais de submissão de seu oponente.

Esse fena´meno éinteressante para pessoas que estudam a Neurociênciado comportamento, porque a agressão éum comportamento inato e intrincado no cérebro. Isso significa que um mouse não precisa aprender comportamentos agressivos antes de se envolver com eles; a agressão éinstintiva ao atingir a idade adulta. Entretanto, as experiências (digamos, encontros agressivos repetidos e bem-sucedidos) são capazes de alterar esse comportamento inato.

Agora, uma equipe de pesquisadores do Caltech descobriu que os circuitos neurais conectados que governam a agressão em camundongos são fortalecidos após suas vita³rias em encontros agressivos e identificou um mecanismo de aprendizagem operando no hipota¡lamo - uma regia£o do cérebro tradicionalmente vista como a fonte dos instintos, ao invanãs de aprender.

A pesquisa foi conduzida no laboratório de David Anderson , Seymour Benzer Professor de Biologia, Tianqiao e Chrissy Chen Institute for Neuroscience Leadership Chair, Howard Hughes Medical Institute Investigator, e diretor do Tianqiao and Chrissy Chen Institute for Neuroscience na Caltech .

Um artigo que descreve a pesquisa foi publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences em 24 de setembro.

Existe uma diferença entre comportamentos inatos e aqueles que são aprendidos. Por exemplo, os ratos podem ser ensinados que executar certos comportamentos (por exemplo, puxar uma alavanca) pode resultar em um resultado positivo (como receber comida). Por outro lado, comportamentos inatos como agressão são instintivos para ratos machos; os ratos não precisam aprender a se lana§ar e atacar quando confrontados com outros ratos que eles consideram uma ameaça - eles apenas reagem.

Estudos anteriores mostraram que um camundongo macho, uma vez que venceu em vários encontros agressivos com outros machos, exibira¡ maior agressão em encontros futuros. Em outras palavras, um comportamento inato éalterado pela experiência. Esse efeito édenominado "treinamento de agressão".

Liderada pelo pa³s-doutorado Stefanos Stagkourakis, a equipe do Caltech examinou uma conexão particular no cérebro do camundongo, onde um grupo de sinapses transfere sinais de uma regia£o pouco estudada na junção entre a ama­gdala (uma regia£o do cérebro nota¡vel por seu papel em comportamentos relacionados ao medo ) e o hipocampo (que desempenha um papel na memória de curto prazo) para uma subdivisão especa­fica do hipota¡lamo chamada hipota¡lamo ventromedial (VMH), que controla os comportamentos agressivos em ratos. (O hipota¡lamo também contanãm neura´nios em outras subdivisaµes que medeiam outros comportamentos sociais e homeosta¡ticos, como acasalamento, comportamento dos pais, alimentação e termorregulação, mas estes não foram estudados.)

A equipe descobriu que após o treinamento de agressão, essas sinapses mostram sinais de potenciação de longo prazo (LTP), que ésemelhante a girar o botão de volume no sinal. Em vez de apenas falar com os neura´nios no hipota¡lamo, essas sinapses estãogritando com eles, fazendo com que reajam com mais força.

Usando o Caltech Brain Imaging Center, a equipe estudou os dendritos dos neura´nios, protrusaµes que se estendem dos neura´nios que recebem sinais de outros neura´nios e, em particular, as espinhas dos dendritos, estruturas que agem como antenas de ra¡dio em miniatura nos neura´nios hipotala¢micos para detectar a entrada de outros regiaµes do cérebro. Eles examinaram o número, tamanho e formato dessas estruturas antes e depois do treinamento de agressão. Eles descobriram que o treinamento de agressão causou o crescimento de muitos espinhos dendra­ticos adicionais em neura´nios hipotala¢micos. Espera-se que taismudanças estruturais tornem esses neura´nios mais sensa­veis aos sinais de entrada e, portanto, mais facilmente ativados.

A equipe também evitou experimentalmente a formação de LTP nessas sinapses durante o treinamento de agressão e descobriu que o treinamento de agressão não levava mais a um aumento de comportamentos agressivos nesses ratos.

Embora todos os ratos machos testados fossem geneticamente idaªnticos, cerca de 25% nunca mostraram agressão e também eram "imunes" a smudanças comportamentais causadas pelo treinamento de agressão. Os autores descobriram ainda que tal heterogeneidade comportamental entre camundongos geneticamente idaªnticos se deve a variações naturais nos na­veis de testosterona sanãrica: os camundongos não agressivos tinham, em média, na­veis mais baixos de testosterona do que seus irmãos agressivos. A administração de testosterona suplementar aos camundongos não agressivos causou o aparecimento de comportamento agressivo e LTP nas sinapses ama­gdala-hipotala¢micas.

Este trabalho identificamudanças em uma regia£o muito especa­fica do cérebro após o treinamento de agressão, mas as adaptações que medeiam o efeito comportamental do treinamento de agressão provavelmente ocorrem em vários locais do cérebro. Em um trabalho futuro, a equipe examinara¡ como a atividade neural em diferentes áreas do cérebro muda de acordo com a experiência social e tentara¡ identificar na³dulos cerebrais de alta significa¢ncia no circuito neural da agressão. A equipe também espera investigar como os na­veis de testosterona podem variar entre ratos geneticamente idaªnticos, uma vez que o horma´nio ésintetizado por enzimas codificadas geneticamente.

O artigo éintitulado "A plasticidade dependente da experiência em um comportamento social inato émediada pela LTP hipotala¢mica." Stagkourakis éo primeiro autor do artigo. Outros coautores são a técnica de microscopia Giada Spigolon, a graduanda Grace Liu e Anderson. O financiamento foi fornecido pelo National Institutes of Health, o EMBO e o Howard Hughes Medical Institute.