Somos constantemente inundados com esta­mulos sensoriais em nossos ambientes, totalizando mais informações do que podemos processar com eficiência. Mas o cérebro nos protege desse ataque. Danãcadas de pesquisa sugeriram que nossos cérebros suprimem automaticamente as respostas a esta­mulos previsa­veis, mas aumentam as respostas a novos esta­mulos. No entanto, essa detecção automa¡tica de novidades édeficiente em pessoas com transtornos psica³ticos importantes, como a esquizofrenia, aparente mesmo antes do primeiro episãodio sintoma¡tico. 

Como o cérebro écapaz de realizar a detecção de novidades permanece um mistanãrio. Um grupo de neurocientistas de Columbia no laboratório do professor de Ciências Biola³gicas Rafael Yuste estudou recentemente a atividade cerebral evocada visualmente em camundongos, usando testes semelhantes aos usados ​​em humanos com esquizofrenia. Ao pesquisar a atividade em centenas de neura´nios, eles descobriram que alguns neura´nios nas camadas superiores do cortex cerebral responderam seletivamente a novos esta­mulos sensoriais.

"A noção de que essas respostas cerebrais impulsionadas pela novidade são exibidas em apenas um subconjunto dos neura´nios foi surpreendente para nós", disse o Dr. Jordan Hamm, ex-pesquisador de pa³s-doutorado no laboratório de Yuste e principal autor de um estudo publicado recentemente no Proceedings of a National Academy of Sciences , que documenta neura´nios com essas propriedades funcionais. “Esta éuma virada de jogo em potencial para como os danãficits sensoriais são estudados e compreendidos na psiquiatria.”

Pesquisas anteriores em humanos para estudar como o cérebro processa a novidade normalmente envolviam gravações em grande escala, como a eletroencefalografia. Esse trabalho forneceu uma imagem um tanto enganosa de como o cérebro realmente codifica um evento inesperado, sugerindo uma resposta ampla de toda a população a novos esta­mulos. A equipe do Columbia agora mostra que a detecção de novidades anã, de fato, realizada por grupos seletivos de neura´nios.

Para fazer essa descoberta, a equipe usou imagens de ca¡lcio de dois fa³tons, um tipo de neuroimagem que eles ajudaram a criar, que pode resolver a atividade cerebral viva em uma regia£o inteira com resolução de neura´nio aºnico.

“Uma coisa nota¡vel sobre essas células de detecção de novidades éque elas mostram conexões de função fortes e persistentes umas com as outras, formando um conjunto especializado de detecção de novidades, mas elas estãomisturadas com outras células, fazendo outras coisas”, disse Yuste, autor saªnior do estudo.

O estudo também mostra que as regiaµes cognitivas superiores do cérebro, como o cortex pré-frontal, enviam sinais para trás para ativar ou suprimir dinamicamente esses conjuntos de detecção de novidades. "Isso sugere um mecanismo pelo qual os centros cognitivos do cérebro projetam ativamente previsaµes sobre o mundo para as regiaµes cerebrais inferiores, sinalizando quais esta­mulos ignorar e quais esta­mulos são excitantes no ambiente", disse o Dr. Hamm.

“Tambanãm acho que, como a função última do cérebro poderia ser prever o futuro, essas novidades detectando neura´nios poderiam ser uma pea§a essencial desse quebra-cabea§a”, disse Yuste.

Mais estudos são necessa¡rios. Sera¡ importante examinar as propriedades celulares, moleculares e genanãticas desses novos neura´nios detectores, que podem sugerir novas drogas destinadas precisamente a melhorar os danãficits de processamento sensorial em pessoas com esquizofrenia. Embora os manãtodos não existam atualmente para confirmar funcionalmente a existaªncia dessas células em humanos, estratanãgias farmacola³gicas para aumentar seletivamente a função desses neura´nios poderiam ser desenvolvidas e testadas no futuro.