Um novo estudo realizado por cientistas do King College de Londres e da Universidade do Arizona (UA), publicado na Revista Science revela as profundas semelhanças na forma como o cérebro regula o comportamento nos artrópodes (como moscas e caranguejos) e vertebrados (como peixes, camundongos e humanos). Os resultados lançam uma nova luz sobre a evolução do cérebro e do comportamento e pode ajudar na compreensão dos mecanismos de doenças e subjacentes problemas de saúde mental.
Com base nas suas próprias conclusões e literatura disponível, o Dr. Frank Hirth (King Colege) e Dr. Nicholas Strausfeld (UA) comparou o desenvolvimento e função das regiões do cérebro centrais em artrópodes (o “complexo central”) e vertebrados (o “gânglio basal”) .
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| Cérebro de uma mosca da fruta adulta (roxo) e complexo central (verde). (Crédito: Dr. Frank Hirth, Kings College London) |
A investigação sugere que ambas as estruturas cerebrais derivam de células estaminais embrionárias na base do cérebro anterior em desenvolvimento e que, apesar das grandes diferenças entre as espécies, suas respectivas constituições e especificações derivam de características genéticas semelhantes.
Os autores descrevem que as células nervosas do complexo central e os gânglios basais se inter-conectam e se comunicam uns com os outros de formas semelhantes, facilitando a regulação de comportamentos adaptativos. Em outras palavras, a resposta de uma mosca ou um rato a estímulos internos, como a fome ou dormir e os estímulos externos, tais como estímulos de claro/escuro, ou semelhantes são regulados por mecanismos neurais.
Dr. Hirth da Kings College London Institute of Psychiatry diz: “Mosca, caranguejos, ratos, seres humanos: toda experiência demonstra que precisam ter uma preferência por uma temperatura confortável para nós especulamos que deve haver um mecanismo semelhante regular esses comportamentos Ficamos surpresos para encontrar o quão profundo as semelhanças vão, apesar das diferenças de tamanho e aparência dessas espécies e seus cérebros. “
Dr. Strausfeld, um professor regente no Departamento de Neurociências da UA e diretor do Centro para Ciência de Insetos da UA, diz:. “Quando você compara as duas estruturas, você acha que elas são muito semelhantes em termos de como elas são organizadas. Seu desenvolvimento é orquestrado por todo um conjunto de genes que são homólogos entre moscas e ratos, e os déficits comportamentais decorrentes de perturbações nos dois sistemas são muito semelhantes também. “
Nos seres humanos, a disfunção dos gânglios basais pode causar graves problemas de saúde mental que variam de autismo, esquizofrenia e psicose, a neurodegeneração – como visto na doença de Parkinson, doença do neurônio motor e demência -, bem como distúrbios do sono, déficits de atenção e perda de memória . Da mesma forma, quando as partes do complexo central são afetadas em moscas da fruta, eles apresentam prejuízos semelhantes.
Dr. Hirth acrescenta: “As semelhanças profundas que vemos entre a forma como os nossos cérebros e os dos insetos regulam o comportamento sugerem uma origem evolutiva comum. Isso significa que os circuitos de protótipos do cérebro, essenciais para a escolha de comportamento, surgiu muito cedo e tem sido mantido através destas espécies de animais ao longo do tempo evolutivo. Tão surpreendente quanto possa parecer, a partir de cérebros de insetos disfuncionais, podemos aprender muito sobre como distúrbios cerebrais humanos acontecem.”
As descobertas sugerem que circuitos cerebrais de artrópodes e vertebrados derivam de um ancestral comum, já que possui uma estrutura neural complexa mediando a seleção e manutenção de ações comportamentais.
Apesar de não haver restos fósseis do ancestral comum, traços fósseis, na forma de faixas cruzando o fundo do mar centenas de milhões de anos atrás, revelam alterações propositais na direção.
Dr. Strausfeld (UA) diz:. “Se você comparar estas faixas para as pistas deixadas por uma larva de mosca de forrageamento em uma placa de ágar ou os túneis feitos por um inseto de mineração, eles são muito semelhantes. Todos eles sugerem que o animal escolheu várias ações diferentes para executar e a seleção de ação é precisamente o que o complexo central e os gânglios basais fazem. “
Os vestígios fósseis podem, assim, apoiar a existência precoce de cérebros complexos o suficiente para permitir a seleção de ação e uma ancestralidade compartilhada das estruturas neurais entre invertebrados e vertebrados [FONTE].
