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Pesquisa revela que células fora do cérebro também têm a capacidade de aprender e formar memórias
Anteriormente ao estudo, a formação de memórias era unicamente atribuída à células cerebrais. Nikolay Kukushkin, neurocientista da Universidade de Nova York (NYU) e autor principal do estudo, explica que “A aprendizagem e a memória geralmente são associadas apenas aos cérebros e às células cerebrais, mas nosso estudo mostra que outras células do corpo também podem aprender e formar memórias”. Essa pesquisa revolucionária no campo das neurociências foi feita por pesquisadores da NYU e foi publicada na revista Nature Communications em novembro de 2024.
O aprendizado e a memória em animais exibem uma característica peculiar conhecida como efeito massed-spaced (treinamento espaçado). O aprendizado pode ser estimulado de duas formas: com o treinamento distribuído em várias sessões (treinamento espaçado) e em um único episódio (treinamento massivo). A literatura traz que o treinamento espaçado produz uma memória mais forte do que a mesma quantidade de treinamento aplicada no treinamento massivo.
Apesar do efeito de treinamento espaçado ser tipicamente associado a sistemas neurais, os autores levantaram a hipótese de que ele também pode ser observável em células não neurais, dado que grande parte das ferramentas moleculares para formação de memória está presente em todos os tipos de células. Para testar a hipótese, uma linhagem de células repórter (que ajudam a monitorar a produção de proteínas relacionadas a produção de memória) não neurais foi desenvolvida para estudar o efeito de espaçamento.
Esse modelo experimental fornece um melhor rendimento experimental do que os sistemas neurais, acelerando o desenvolvimento de modelos formais e preditivos de formação de memória e, no futuro, pode criar novos caminhos para aprimoramento cognitivo e tratamento de deficiências cognitivas. Além disso, ele permite a exploração da “cognição celular” além dos sistemas neurais. Onde a cognição celular refere-se ao padrão de proteínas que induzem aprendizado em células.
Para o modelo, dois tipos de células humanas não cerebrais foram utilizadas: uma de tecido nervoso e outra de tecido renal. Essas células foram expostas a pulsos de moléculas que funcionam como agonistas (fármaco que ativa uma cascata de respostas celulares), a partir de diferentes padrões de sinais químicos, simulando a forma como as células cerebrais são expostas a padrões de neurotransmissores durante o aprendizado.
Para monitorar o processo de aprendizagem e memória, as células foram modificadas geneticamente para produzir uma proteína brilhante (luciferase), indicando quando os fatores que induzem a formação de memória estavam ativos ou inativos. Eles observaram que, ao estimular essas células com quatro pulsos espaçados de qualquer agonista, provocam um sinal mais forte e sustentado do que um único pulso. Além disso, o estímulo espaçado também resultou na ativação mais forte e sustentada de fatores moleculares críticos para a formação da memória e na inibição de outros fatores que bloqueiam o efeito de treinamento espaçado.
Os autores concluem que as características da memória não dependem necessariamente do circuito neural, mas podem ser incorporadas na dinâmica de diferentes tipos de células. “Isso reflete o efeito massed-space em ação”, diz Kukushkin.
“Mostra que a capacidade de aprender com a repetição espaçada não é exclusiva das células cerebrais, mas, na verdade, pode ser uma propriedade fundamental de todas as células.” Esta descoberta abre novas portas para entender como a memória funciona e pode levar a melhores maneiras de aprimorar o aprendizado e tratar problemas de memória. Kukushkin sugere que, no futuro, precisaremos tratar nosso corpo mais como o cérebro.
Colaboração: Iasmin Cartaxo Taveira sobre a autora
Iasmin Taveira queria ser cientista desde criança e acredita que tornar o conhecimento acessível é o melhor jeito de promover desenvolvimento social. É Biotecnologista pela UFPB, mestre e doutoranda em bioquímica na FMRP/USP.
Referências:
Artigo científico intitulado “The massed-spaced learning effect in non-neural human cells”, publicado na revista Nature Communications em 2024, de autoria de Kukushkin e colaboradores.
Matéria no site SóCientífica, intitulada “Descoberta revolucionária: Memórias não estão confinadas apenas ao cérebro”, publicada em 13/11/2024.
