Modelo computacional do cérebro mostra o que desencadeia ‘tiques’ de Tourette
A síndrome de Tourette é uma doença neurológica na qual os pacientes fazem uma série de movimentos repetitivos e involuntários e sons que são comumente referidos como ‘tiques’. Um novo estudo usa um modelo computacional para simular a base neurológica da doença, o que poderia ajudar os pesquisadores a projetar novas terapias no futuro.
![[illustration of key brain areas involved in tourette tics]](http://i0.wp.com/cdn-prod.medicalnewstoday.com/content/images/articles/316/316671/illustration-of-key-areas-involved-in-tourette-tics.jpg?w=1845)
Crédito da imagem: Beste Ozcan
Os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) relatam que, nos Estados Unidos, 1 em cada 360 crianças com idades entre 6 e 17 anos recebe um diagnóstico de síndrome de Tourette. No entanto, o CDC também sugere que os números podem ser maiores que isso, pois a doença geralmente não é diagnosticada.
Os tiques que acompanham a doença variam em complexidade. Alguns deles podem ser bastante simples – como piscar, por exemplo – enquanto outros podem envolver tocar objetos, repetir as mesmas palavras ou fazer gestos obscenos.
Alguns dos tiques motores que ocorrem na doença – como cheirar, piscar, fazer caretas ou encolher os ombros – eram, até agora, pensados para ocorrer em uma única área do cérebro chamada de gânglios da base.
Os gânglios da base são um grupo de núcleos subcorticais interconectados – encontrados na base do cérebro anterior, profundamente enraizados nos hemisférios do cérebro – envolvidos no controle motor e em outras funções e comportamentos executivos.
A nova pesquisa, no entanto, sugere que a síndrome não se restringe a uma única região, mas pode estar associada a várias áreas do cérebro que interagem para causar os tiques.
Os resultados foram publicados na revista PLOS Biologia Computacional, e a equipe de pesquisa foi liderada por Daniele Caligiore, do Conselho Nacional de Pesquisa da Itália.
Caligiore e sua equipe desenvolveram uma simulação em computador da atividade neural subjacente aos tiques motores relacionados a Tourette.
O novo modelo baseia-se em pesquisas anteriores que revelaram a atividade cerebral que acompanha os tiques motores no cérebro de macacos e ratos. Esses estudos anteriores sugeriram que a sinalização entre o córtex, o cerebelo e os gânglios da base pode ser responsável pelos tiques.
No novo estudo, Caligiore e colegas ajustaram o modelo para replicar os principais elementos funcionais e anatômicos do sistema neural examinados em estudos com animais: os gânglios da base, o tálamo, o córtex motor primário e o cerebelo.
O novo modelo não apenas conseguiu reproduzir os resultados do estudo com macacos, mas também destacou o papel principal desempenhado pela interação entre várias regiões do cérebro no desencadeamento dos tiques motores relacionados a Tourette.
Especificamente, o modelo revelou que a via neural que conecta o subtálamo com a ponte e o cerebelo – em conjunto com o circuito neural que vai do cerebelo ao tálamo e ao córtex – pode ser responsável pelos tiques. Além disso, o estudo sugere que os tiques podem ser causados por uma combinação de sinalização anormal de dopamina nos gânglios da base e atividade no circuito cerebelo-tálamo-cortical.
Como explicam os autores:
“O modelo prevê que a interação entre sinais dopaminérgicos e atividade cortical possa estar subjacente ao surgimento de eventos tiques, e que a conexão anatômica que liga o núcleo subtalâmico e o cerebelo pode apoiar o envolvimento do cerebelo na produção de tiques. Dessa forma, o modelo suporta a reivindicação […] sobre um possível envolvimento do circuito subtalâmico-ponte-cerebelar na geração de tiques. ”
Para o conhecimento dos autores, é a primeira vez que um modelo computacional é utilizado para estudar essas vias. “Este modelo representa a primeira tentativa computacional de estudar o papel dos vínculos anatômicos basais recém-descobertos dos gânglios cerebelares”, diz o principal autor do estudo.
As descobertas não apenas forneceram a base para futuras experiências, mas também abriram o caminho para novas terapias. Como Caligiore e colegas explicam:
“O modelo prevê que a produção de tiques possa ser reduzida estimulando ou inibindo externamente o córtex motor primário. Essas previsões podem ser importantes para identificar novas áreas-alvo, além de [from] os tradicionais para projetar ações terapêuticas inovadoras em nível de sistema. ”
Além disso, o principal autor do estudo prevê que as descobertas possam ajudar a criar os chamados pacientes virtuais, que podem servir para testar terapias usando modelos de computador de maneira ética e econômica.
“Essas simulações podem ser realizadas com pouco custo e sem implicações éticas e podem sugerir intervenções terapêuticas promissoras a serem testadas em investigações focadas em pacientes reais”, diz Caligiore.
Aprenda como o produto químico cerebral pode ajudar a tratar tiques em pessoas com síndrome de Tourette.
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