Há mais de uma década que os neurocientistas tentam descobrir como a neurogénese (o nascimento de novos neurónios) e a neuroplasticidade (a maleabilidade dos circuitos neurais) funcionam em conjunto para reformular a forma como pensamos, recordamos e nos comportamos.

Esta semana, um novo estudo de abertura de olhos, “Neurônios nascidos de adultos modificam a transmissão sináptica excitatória aos neurônios existentes” relatou como os neurônios recém-nascidos (criados via neurogênese) se tecem em uma tapeçaria neural “nova e melhorada”. As descobertas de janeiro de 2017 foram publicadas na revista eLife.

Neste estudo de ponta sobre ratos, neurocientistas da Universidade do Alabama em Birmingham (UAB) descobriram que a combinação de neurogênese e neuroplasticidade fez com que os neurônios mais velhos menos ajustados desaparecessem no esquecimento e morressem à medida que os neurônios jovens recém-nascidos assumiam os circuitos neurais existentes, fazendo conexões sinápticas mais robustas.

Para seu último estudo da UAB, Linda Overstreet-Wadiche e Jacques Wadiche – que são ambos professores associados da Universidade do Alabama no Departamento de Neurobiologia de Birmingham – focados na neurogênese na região do giro dentado do hipocampo.

O giro dentado é um epicentro da neurogênese responsável pela formação de novas memórias episódicas e pela exploração espontânea de ambientes novos, entre outras funções.

Mais especificamente, os pesquisadores se concentraram nos neurônios granulares recém-nascidos no giro dentado que devem se ligar em uma rede neural formando sinapses via neuroplasticidade para se manterem vivos e participarem da função do circuito neural em andamento.

Existem apenas duas grandes regiões cerebrais que atualmente acredita-se ter a capacidade de continuamente dar à luz novos neurônios via neurogênese em adultos; uma é o hipocampo (centro de memória espacial e de longo prazo) e a segunda é o cerebelo (centro de coordenação e memória muscular). Notavelmente, as células granulares têm a maior taxa de neurogênese. Tanto o hipocampo quanto o cerebelo estão repletos de células granulares.

Interessantemente, a atividade física moderada a vigorosa (MVPA) é uma das formas mais eficazes de estimular a neurogênese e o nascimento de novas células granulares no hipocampo e no cerebelo. (Como pedra angular da plataforma The Athlete’s Way, venho escrevendo sobre a ligação entre MVPA e neurogênese há mais de uma década. Para ler uma ampla gama de posts de Psicologia Hoje sobre o tema, clique neste link.)

Células grânulos foram identificadas pela primeira vez por Santiago Ramón y Cajal, que fez belos esboços em 1899 que ilustram como as células grânulos criam conexões sinápticas com as células de Purkinje no cerebelo. Suas ilustrações, de tirar o fôlego e ganhadoras do Prêmio Nobel, estão atualmente em uma viagem ao museu pelos Estados Unidos (emprestado pelo Instituto Santiago Ramón y Cajal em Madri, Espanha) como parte da exposição de arte itinerante “The Beautiful Brain”.

(Como nota lateral, o bulbo olfativo é a única outra área subcortical do cérebro conhecida por ter altas taxas de neurogênese. Especulativamente, esta pode ser uma razão pela qual o cheiro desempenha um papel tão indelével e em constante mudança na nossa formação de memória e ‘lembrança das coisas passadas’.4899

Neurogênese e Neuroplasticidade Trabalham Juntos para o Circuito Neural Rewire

Um dos principais aspectos da plasticidade neural é chamado Darwinismo Neural, ou “poda neural”, o que significa que qualquer neurônio que não seja ‘fogo e arame’ juntos em uma rede é provável que se extinga. A última pesquisa da UAB sugere que neurônios recém-nascidos desempenham um papel na aceleração deste processo, “ganhando” em uma sobrevivência do tipo mais adequado de batalha neuronal contra seus pares mais idosos ou desgastados.

Muito antes de haver estudos neurocientíficos sobre neuroplasticidade e neurogênese, Henry David Thoreau involuntariamente descreveu o processo de como os caminhos que a mente de alguém viaja podem se tornar difíceis (quando você fica preso em um cio), descrevendo um caminho bem gasto através da floresta. Em Walden, Thoreau escreve,

“A superfície da terra é macia e impressionante pelos pés dos homens; e assim com os caminhos que a mente percorre. Quão desgastadas e poeirentas, então, devem ser as estradas do mundo, quão profundas as rotinas da tradição e da conformidade!”

De um ponto de vista psicológico, a última descoberta da UAB apresenta a excitante possibilidade de que, quando os neurônios nascidos no adulto tecem em redes neurais existentes, novas memórias são criadas e memórias mais antigas podem ser modificadas.

Através da neurogênese e da neuroplasticidade, pode ser possível esculpir um caminho novo e não gasto para que seus pensamentos viajem. Pode-se especular que este processo abre a possibilidade de reinventar-se e afastar-se do status quo ou de superar eventos traumáticos passados que evocam ansiedade e stress. Memórias baseadas no medo por fios muitas vezes levam a evitar comportamentos que podem impedi-lo de viver a sua vida ao máximo.

Futura Pesquisa sobre Neurogênese Pode Levar a Novos Tratamentos de TEPT

Células grânulos no giro dentado são parte de um circuito neural que processa a entrada sensorial e espacial de outras áreas do cérebro. Ao integrar informações sensoriais e espaciais, o giro dentado tem a capacidade de gerar memórias únicas e detalhadas de uma experiência.

Antes deste estudo, Overstreet-Wadiche e seus colegas da UAB tinham algumas questões básicas sobre como as células granulares recém nascidas no giro dentado funcionam. Eles se fizeram duas perguntas específicas:

1. Desde que o número de neurônios no giro dentado aumenta por neurogênese enquanto o número de neurônios no córtex permanece o mesmo, o cérebro cria sinapses adicionais dos neurônios corticais para as novas células grânulos?
2. Or alguns neurônios corticais transferem suas conexões de células granulares maduras para as novas células granulares?

Por meio de uma série de experimentos complexos com ratos, Overstreet-Wadiche et al. descobriram que alguns dos neurônios corticais no córtex cerebral transferiram todas as suas conexões anteriores com células granulares mais antigas (que podem ter se desgastado ou passado do seu auge) para as células granulares recém-nascidas que estavam raros para ir.

Esta descoberta revolucionária abre a porta para examinar como a redistribuição de sinapses entre neurônios antigos e novos ajuda o giro dentado a se manter atualizado ao formar novas conexões.

Uma das questões chave que os pesquisadores querem aprofundar durante as próximas experiências é: “Como essa redistribuição se relaciona aos efeitos benéficos do exercício, que é uma forma natural de aumentar a neurogênese?”

No futuro, é possível que pesquisas de ponta sobre neurogênese e neuroplasticidade possam levar a tratamentos neurobiológicos refinados para doenças como o transtorno de estresse pós-traumático (TEPT) e demência. Em uma declaração à UAB, Overstreet-Wadiche disse,

“Nos últimos 10 anos tem havido evidências apoiando uma redistribuição de sinapses entre antigos e novos neurônios, possivelmente por um processo competitivo que as novas células tendem a ‘vencer”. Nossas descobertas são importantes porque elas demonstram diretamente que, para que novas células ganhem conexões, as células antigas perdem conexões.

Então, o processo de neurogenese adulta não apenas adiciona novas células à rede, mas promove a plasticidade da rede existente. Será interessante explorar como a plasticidade induzida pela neurogênese contribui para a função desta região cerebral.

Neurogênese é tipicamente associada à melhoria da aquisição de novas informações, mas alguns estudos também sugerem que a neurogênese promove o ‘esquecimento’ de memórias existentes.”

Exercício aeróbico é a forma mais eficaz de Estimular a Neurogênese e Criar Neurônios nascidos de adultos

Nos últimos 10 anos, o conselho acionável que dei em The Athlete’s Way tem sido enraizado na crença de que, através do processo diário de trabalhar para fora qualquer um pode estimular a neurogênese e otimizar sua mentalidade e visão da vida através da neuroplasticidade.

O programa foi concebido para remodelar as redes neurológicas e optimizar a sua mentalidade. Desde o início, este programa tem sido baseado na descoberta de que a atividade aeróbica produz fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e estimula o nascimento de novos neurônios através da neurogenese. Eu descrevo minha filosofia na Introdução ao Caminho do Atleta,

“Mudar o foco das coxas mais finas para mentes mais fortes torna este livro de exercícios único. The Athlete’s Way não se concentra apenas em esculpir abdominais de seis pacotes ou moldar pãezinhos de aço. Nós estamos mais interessados em aumentar seus neurônios e remodelar suas sinapses para criar uma mentalidade otimista, resiliente e determinada. O objetivo é transformar de dentro para fora.

A minha missão é levar esta mensagem até você para que você possa usar a neurobiologia e modelos comportamentais para ajudar a melhorar sua vida através do exercício. Eu sou um zelote sobre o poder do suor para transformar a vida das pessoas, transformando suas mentes. Minha convicção é forte e autêntica porque eu a vivi”

Criei The Athlete’s Way junto com a ajuda indispensável de meu falecido pai, Richard Bergland, que era um neurocientista visionário, neurocirurgião e autor de The Fabric of Mind (Viking).

Uma década atrás, quando publiquei The Athlete’s Way: Sweat and the Biology of Bliss (St. Martin’s Press), coloquei a neurogénese e a neuroplasticidade no centro das atenções. Na época, a descoberta da neurogenese era novinha em folha, e ainda uma noção radical na neurociência mainstream.

No início do século 21, a maioria dos especialistas ainda acreditava que os seres humanos nasciam com todos os neurônios que teriam durante toda a sua vida. Se alguma coisa, acreditava-se que as pessoas só podiam perder neurônios ou “matar células cerebrais” à medida que envelhecíamos.

Entendidamente, quando publiquei The Athlete’s Way em 2007, havia muitos céticos e opositores que achavam que minhas idéias sobre remodelar a mentalidade usando uma combinação de neurogênese e neuroplasticidade através de atividade física moderada a vigorosa eram ridículas.

Nos últimos 10 anos, eu mantive minhas antenas para cima e meu dedo no pulso de todas as últimas pesquisas sobre neurogênese e neuroplasticidade esperando encontrar evidências empíricas adicionais que dêem mais credibilidade científica ao meu sistema de crenças e metodologia.

Sem dúvida, eu estava na lua e extasiado esta manhã quando li sobre a nova pesquisa de Linda Overstreet-Wadiche e Jacques Wadiche que aponta as especificidades de como os neurônios nascidos no adulto modificam os circuitos neurais existentes. Isto é fascinante!

Estes são tempos emocionantes em neurociência. As técnicas neurocientíficas modernas estão prontas para resolver muitos mais enigmas a respeito do complexo mecanismo pelo qual a neurogênese e a neuroplasticidade trabalham juntas como uma dupla dinâmica para remodelar nossas redes neurais e a conectividade funcional entre regiões cerebrais. Fique atento às futuras evidências empíricas e pesquisas científicas sobre neurogênese e neuroplasticidade nos próximos meses e anos.

Entretanto, se você gostaria de ler um trecho grátis de The Athlete’s Way que fornece alguns conselhos simples e práticos para você estimular a neurogenese e religar seu cérebro via neuroplasticidade e atividade física moderada a vigorosa, confira estas páginas de uma seção do meu livro intitulado: “Neuroplasticity and Neurogenesis” (Neuroplasticidade e Neurogenese): Combinando Neurociência e Desporto.”