MAY 16, 2017 - A domesticação da doença de Parkinson envolve o controle da interação entre as células cerebrais (neurônios) nos gânglios da base - a parte do cérebro central na forma do símbolo @.
Em função normal, os neurônios conversam entre si de uma forma semelhante a uma multidão falando antes de um concerto. O resultado é a sinalização cerebral estável que produz a função motora normal.
As coisas dão errado quando esses neurônios param de falar e se sincronizam em sua sinalização, como se a multidão parasse de tagarelar e agora estivesse batendo palmas ao uníssono. O resultado é o notável sintoma da doença de Parkinson - apertando as mãos.
"Pense nisso", disse Aryn Gittis, professor assistente de biologia da Carnegie Mellon University. "A sincronização seqüestra os gânglios da base, quase como um registro que fica preso, tocando uma e outra vez. Você tem que chutá-lo e tira-lo fora desse padrão de repetição. "
Em um sentido científico, a bióloga da CMU e sua equipe da CMU, da Universidade de Pittsburgh e do CMU / Pitt Center para a Base Neural de Cognição, descobriram como chutar a plataforma giratória e obter o sistema de volta à função normal por horas de uma vez.
A equipe usou a optogenética - usando a luz para afetar as células - para ligar e desligar conjuntos específicos de neurônios nos gânglios da base com pulsos de luz entregues através de uma fibra óptica implantada. Os gânglios da base são uma área importante do cérebro para o controle voluntário do movimento. A função normal foi restaurada aumentando a atividade de um conjunto de neurônios em relação a outro conjunto de neurônios.
Com um ataque de estimulação, o movimento foi restaurado por horas antes da atividade neural aberrante retornou.
Publicado na semana passada na Nature Neuroscience, o estudo de Pittsburgh fornece uma nova abordagem para tratar os sintomas da doença de Parkinson que é causada pela morte de "neurônios de dopamina" que alimentam os gânglios da base do cérebro. Quando deixa de funcionar corretamente, o corpo não pode iniciar o movimento voluntário.
O estudo também descreve mais detalhadamente como os circuitos dos neurônios nos gânglios da base se comportam na doença de Parkinson.
Especificamente, a equipe identificou e direcionou dois grupos de células e descobriu que estimular o grupo PV-GPe mais do que o grupo Lhx6-GPe inverteu atividade cerebral aberrante e restaurou o movimento normal para um rato com doença de Parkinson induzida.
Os tratamentos atuais para a doença de Parkinson incluem estimulação cerebral profunda, que usa um gerador alimentado a bateria, implantado sob a pele do tórax e conectado a um eletrodo embutido nos gânglios da base para fornecer estimulação elétrica constante a todos os neurônios. Ele funciona bem em prender os sintomas, enquanto o poder está ligado.
O novo método, no entanto, exigiria estimulação uma vez a cada poucas horas.
"Eu acho que isso é uma pesquisa tremenda", disse Donald Whiting, presidente do sistema para o Allegheny Health Network Neuroscience Institute e presidente de seu departamento de neurocirurgia. "Eu tenho feito a estimulação profunda do cérebro [nos pacientes] por 20 anos, e fêz realmente bem em reduzir as desordens e os sintomas, e é o esteio principal [tratamento]. Mas podemos fazer melhor com ele.
"Eu acho que o que o Dr. Gittis tem feito é revolucionário", disse ele, descrevendo-o como "um grande seguimento" na pesquisa que poderia ajudar os pacientes no curto prazo.
Ele agora está trabalhando com a equipe de Gittis para usar estimulação elétrica em vez de estimulação de luz para ativar neurônios direcionados para restaurar a função normal durante horas de cada vez. A chave é determinar o tipo certo e nível de estimulação elétrica para replicar o efeito da energia luminosa através de uma fibra óptica, cujo uso em seres humanos ainda requer extensa pesquisa.
Os resultados do estudo também são importantes para proporcionar uma maneira de estender a vida da bateria do gerador, um dispositivo médico caro que deve ser substituído por um procedimento cirúrgico cada vez que a bateria morre. Como tal, Dr. Whiting disse, a vida da bateria poderia ser estendida dramaticamente com grandes reduções nos custos médicos.
Gittis e sua equipe são os primeiros a descobrir o papel único dos dois tipos de neurônios e como estimular um, mas não o outro grupo de neurônios. Tal pesquisa, disse ele, é "brilhante - fora da caixa" e representa a etapa seguinte importante no tratamento melhorado para a doença de Parkinson. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Post Gazette.
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