Para fixar recordações, o cérebro volta a passar por elas em períodos de repouso, num género de "modo de replay". Um novo estudo com ratos indica que interferências neste mecanismo podem estar a contribuir para a perda de memória associada à doença de Alzheimer's.
Segundo a equipa de investigação do University College London, estes resultados poderão abrir caminho a oportunidades para diagnosticar a doença de Alzheimer's mais cedo e para tratar os danos cerebrais relacionados.
"A doença de Alzheimer's é causada pela acumulação de proteínas nocivas e de placas no cérebro, levando a sintomas como perda de memória e dificuldades de navegação – mas ainda não se percebe bem como é que estas placas perturbam os processos normais do cérebro", afirma a neurocientista Sarah Shipley.
"Quisemos perceber como muda o funcionamento das células cerebrais à medida que a doença se desenvolve, para identificar o que está a impulsionar estes sintomas."
Como o cérebro consolida memórias em "modo de replay"
Para os ratos se lembrarem por onde passaram, certos neurónios têm de disparar numa ordem específica. À medida que as memórias são "guardadas" para armazenamento a mais longo prazo, essa sequência de activação repete-se - como se fosse uma reprodução do que aconteceu.
O que o modelo de Alzheimer's em ratos revelou
No estudo, os ratos receberam uma condição semelhante à doença de Alzheimer's, com acumulações tóxicas de proteína amiloide-beta no cérebro. Quando tinham de percorrer labirintos, os animais mostraram sinais de não conseguirem fixar na memória um mapa espacial.
Tanto durante as tarefas no labirinto como enquanto descansavam entre sessões, Shipley e colegas acompanharam a actividade nos hipocampos, uma região cerebral que inclui neurónios de memória de localização conhecidos como células de lugar.
Sequências desorganizadas nas células de lugar do hipocampo
A frequência destes replays não se alterou nos ratos com placas de amiloide-beta no cérebro, mas a ordem das sequências sim. Foi como se as memórias fossem cenas de um pequeno filme, cortadas em pedaços e arquivadas em sítios diferentes.
Isto também apareceu no comportamento no labirinto: os ratos afectados esqueciam-se com frequência de que partes já tinham visitado, até dentro da mesma sessão. Além disso, as células de lugar tornaram-se menos estáveis com o passar do tempo, com a correspondência entre cada célula e a localização a ficar desorganizada.
Embora este trabalho tenha usado um modelo de Alzheimer's em cérebro de rato, há bons motivos para pensar que um colapso semelhante esteja a ocorrer em humanos com a doença - algo que estudos futuros poderão confirmar.
"Descobrimos uma falha na forma como o cérebro consolida memórias, visível ao nível de neurónios individuais", diz o neurocientista Caswell Barry.
"O mais marcante é que os eventos de replay continuam a acontecer - mas perderam a sua estrutura normal. Não é que o cérebro deixe de tentar consolidar memórias; é o próprio processo que se desregulou."
Implicações para diagnóstico precoce e terapias
A doença de Alzheimer's é uma condição complexa, com vários factores de risco. Existem diferentes causas possíveis e múltiplos efeitos no cérebro, que podem actuar em conjunto ou de forma independente.
Parte da dificuldade para os investigadores está em distinguir o que está a conduzir a progressão da doença de Alzheimer's do que surge como consequência - e mantém-se também a incerteza em torno do papel da acumulação de amiloide-beta.
Trabalhos como este acrescentam peças ao puzzle, permitindo ver mais do "quadro geral" da doença de Alzheimer's - e de que modo causas e consequências se encaixam à medida que a função cerebral se degrada ao longo do tempo.
Cada nova descoberta aumenta a probabilidade de identificar sinais da doença mais cedo - dando mais tempo para implementar tratamentos e apoio - e de desenvolver terapias dirigidas a componentes específicos da doença de Alzheimer's.
Neste caso, isso poderá traduzir-se em fármacos que ajudem a tornar mais preciso o replay no hipocampo, ao nível das células de lugar. No entanto, isso só será possível depois de mais investigação conseguir identificar com exactidão os processos envolvidos e de que forma podem ser ajustados em segurança.
"Esperamos que as nossas conclusões possam ajudar a desenvolver testes para detectar a doença de Alzheimer's precocemente, antes de ocorrerem danos extensos, ou conduzir a novos tratamentos que tenham como alvo este processo de replay", afirma Barry.
A investigação foi publicada na revista Current Biology.
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