Como uma classe única de neurônios pode moldar o desenvolvimento cerebral

Um estudo com mice mostra que neurônios inibitórios que expressam somatostatina (SST) seguem uma trajetória única ao formarem sinapses com neurônios excitadores no córtex visual, influenciando o período crítico de desenvolvimento.
As sinapses SST se formam com rapidez ao abrir dos olhos e durante o início do período crítico, cobrindo todas as camadas do córtex, independentemente da maturação dos parceiros excitadores.
Diferentemente de outras células, a atividade dos SST não depende diretamente da entrada visual, sugerindo que estabelecem, desde cedo, o nível de inibição necessário para que certos estímulos sensoriais guiem a refinamento de circuitos.
Variações no tempo de escuridão não alteram a trajetória de aparecimento das sinapses SST, apontando para um programa genético ou sinal molecular relacionado à idade, e não à experiência.
As técnicas usadas permitem observar sinapses com alta resolução e podem ser aplicadas para comparar modelos de neurodesenvolvimento e distúrbios como autismo ou epilepsia, além de investigar outras regiões cerebrais além do córtex visual.

A equipe do The Picower Institute for Learning and Memory, do MIT, apresentou uma nova leitura sobre como o cérebro se forma na infância. O estudo foca no desenvolvimento da corteza visual em camundongos e mostra que neurônios inibitórios que expressam somatostatina seguem regras próprias para formar sinapses com neurônios excitatórios. O objetivo é entender como a experiência sensorial molda circuitos durante a fase crítica.

Os pesquisadores, liderados por Josiah Boivin e pela professora Elly Nedivi, usaram técnicas genéticas para visualizar conexões entre SST e neurônios excitadores ao longo de dendritos. Com o recurso de expansão de tecido e marcação de proteínas, observaram a formação de botões sinápticos antes, durante e após o período crítico.

O encontro entre SST e neurônios excitadores ganhou clareza com o uso de eMAP, uma técnica que amplia a visão das sinapses. Os resultados indicam que a aparência dos botões SST aumenta logo após a abertura dos olhos e se mantém estável ao longo do período crítico, cobrindo todas as camadas da corteza.

A pesquisa aponta que o SST estabelece uma influência inibitória inicial, independentemente da maturação dos parceiros, o que pode criar a base necessária para que a experiência sensorial refine circuitos. As sinapses SST não passam por uma fase de aperfeiçoamento com igual intensidade às demais.

Os autores destacam que, ao contrário de outras células, a trajetória dos SST permanece invariável frente à privação de estímulo visual, sugerindo um programa genético ou sinal molecular relacionado à idade como determinante. Ao final do período crítico, o incremento da inibição permanece, ajudando a manter o equilíbrio com a excitação.

Além de contribuir para a compreensão do desenvolvimento típico, o estudo abre caminho para comparar modelos de neurodesenvolvimento com distúrbios como autismo ou epilepsia. Técnicas usadas permitem comparar diferentes regiões cerebrais em busca de padrões de conectividade.