A Neurociência do Star Wars

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        A arte e a ciência caminham de mãos dadas mesmo que as vezes pareçam  distantes. Se você acha que sabres de luz, naves da frota imperial e a Força não tem nada a ver com neurônios, potenciais de ação e ondas cerebrais você está totalmente enganado. Se você é fã de Star Wars, como eu, chegou a hora de saber mais sobre o que esse filme faz com seu cérebro e a Neurociência de Star Wars.
          Pela primeira vez em dez anos, um novo filme desta saga está entre nós. E isso faz o núcleo accumbens de seus fãs liberar o neurotransmissor dopamina o mais rápido que ele pode. O núcleo accumbens, representado na figura abaixo, é uma região localizada na região central do encéfalo e faz parte do sistema de recompensa (já falei um pouco sobre sistema de recompensa e  dopamina aqui no TUDO SOBRE CONTROLE). Essa região do cérebro gera nosso prazer, nossa impulsividade e nosso comportamento maternal. Tecnicamente, tudo que nos faz feliz libera dopamina no núcleo accumbens como, por exemplo: comer, se apaixonar, viajar, dormir, estar com quem gostamos, esperar pelo novo filme do Star Wars ou pelo próximo post do TUDO SOBRE CONTROLE hehe.
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Imagine um cérebro visto pela parte superior. O núcleo accumbens está localizado próximo à região central do cérebro. 

O prazer teve uma função importantíssima em nossa evolução. O prazer aumentou a probabilidade de sobrevivência de nossa espécie porque gerou comportamentos como comer alimentos mais calóricos, dormir bem, aprender novas habilidades, buscar apoio social e fazer sexo. Esse prazer também aumentou a motivação para repetir essas atividades até ficarmos saciados. Atualmente, o prazer pode ser estimulado por qualquer atividade prazerosa mesmo sem função de sobrevivência, como jogos, músicas, dancar, ler livros, assistir Star Wars: o Despertar da Força ou outro filme que você goste ou ler as matérias do TUDO SOBRE CONTROLE hehe. O prazer é especialmente superativado por drogas como álcool, anfetaminas e heroína. Por isso, o núcleo accumbens e a dopamina também são responsáveis pelos vícios, ou seja pela dependência química e física gerada pelas drogas.

         Em uma sala de cinema dezenas de estranhos se sentam ao lado um do outro. Porém, estudos científicos mostraram que, mesmo sem se conhecer, as pessoas tendem a piscar ao mesmo tempo. Além disso, a maioria dos telespectadores foca sua atenção no mesmo ponto das cenas. E até mesmo a atividade cerebral da plateia é sincronizada. Uma pesquisa publicada na revista Science em 2004 utilizou eletroencefalograma para analisar as ondas cerebrais e o eye tracking, técnica usada para analisar os movimentos oculares e o padrão de fixação do olhar enquanto a plateia assistia diversos filmes. Essa pesquisa mostrou que filmes bem estruturados e que usam muitos recursos cinematográficos como cortes, ângulos de câmera e composições conseguem sincronizar até  70% da atividade cerebral da plateia. Incrível, não é? Isso é um pouco assustador, porque dá a ideia de que o filme domina a percepção e a  atividade cerebral da platéia. E é justamente isso que acontece.  Por exemplo, em uma cena do filme Cisne Negro em que Nina, a personagem principal, imagina sentir penas negras nascendo nas suas costas, alcança 70% de sincronia no córtex dos espectadores analisados.
      Então quer dizer que, depois desses resultados, os estúdios de cinema podem usar ressonância magnética para saber que filmes atraem o público ou não? Talvez, depende. Isso porque em filmes que brincam com a ambiguidade e a falta de estrutura o diretor deseja que a platéia não tenha uma sincronização de seus pensamentos. Então, nesse tipo de filme, seria mais desejado que a plateia nao tivesse sincronia em sua atividade cerebral.

Agora que você já sabe o que assistir o novo Star Wars faz com seu cérebro chegou a hora de revelar a Neurociência por trás dos personagens e acontecimentos do Star Wars. Atenção, a partir de agora haverá spoillers dos filmes 1,2,3,4,5, e 6, mas não do novo filme que está em cartaz. Então, se você ainda não assistiu os filmes anteriores e não quer saber o que aconteceu, não leia daqui em diante.

Muitos personagens de Star Wars precisariam fazer uma visitinha em um terapeuta. Star Wars foi usado por cientistas para estudar aspectos da mente humana. Estes cientistas inclusive sugerem que o exemplo dos personagens seja usado nas aulas para ilustrar aos alunos diversas doenças psiquiátricas. No filme aparecem muitos traços do “lado negro” de personalidades como: maquiavelismo, narcisismo, psicopatia, tensão sexual entre irmãos, traição amorosa e problemas sérios entre pai e filho. Darth Vader é um clássico exemplo em que a influência dos pais levou ao desenvolvimento do “lado negro” da personalidade  de seus filhos. Psicólogos neste estudo analisaram que o jovem Darth Vader, Anakin Skywalker, apresenta traços de uma personalidade borderline, C3PO é obsessivo compulsivo, Mestre Yoda tem dislexia e Luke Skylwaker tem esquizofrenia prodromal,  Jar Jar Binks é psicopata e apresenta transtorno de déficit de atenção e personalidade.

No filme o Império Contra-Ataca, Darth Vader congela Han Solo em uma câmara congelante de carbono, mesmo assim Han Solo continua vivo apesar de congelado até ser resgatado no próximo filme. Mas, seria possível congelar alguém em carbonito na vida real? Seria possível fazer isso na vida real não com carbonito, mas com nitrogênio liquido, preservando o corpo da decomposição mesmo após a morte. Realmente, existe uma empresa particular que faz isso, porém ela congela apenas as cabeças das pessoas  para reduzir os custos de congelamento por décadas, talvez séculos. Esse processo preservaria o encéfalo e as sinapses que decodificam a memória e a personalidade do indivíduo. Um desafio deste congelamento  é garantir que não se formem cristais de gelo durante o processo, pois isso mataria os neurônios e outras células cerebrais. Apesar disso, nenhum ser humano foi ainda ressucitado por esse processo, apenas peixinhos dourados. Então, não podemos dizer se Han Solo poderia realmente sobreviver a este procedimento.

    Darth Vader possuía pernas robóticas. No fim do filme o Império contra-ataca, Luke perde seu braço após um duelo de sabre de luz com Vader. Graças a cibernética, ele também recebe uma mão robótica que controla com o pensamento. Quando esse filme foi filmado mãos robóticas eram ainda ficção científica, mas hoje em dia são realidade. Ano passado, cientistas da Universidade John Hopkins, fizeram com que Les Baugh fosse o primeiro amputado de membro superior bilateral a controlar os movimentos de um braço biônico com o pensamento. Isso foi possível graças a técnica de eletroencefalograma de novo, mas dessa vez com eletrodos dentro do crânio, que traduzem a ativação de neurônios e gera movimentos no braço biônico. Essa invenção poderá ajudar a melhorar a vida de milhões de pessoas com necessidades especiais.
        A Força é um conceito ficcional, mas a meditação que é praticada pelos Jedis tem alguns efeitos comprovados pela ciência. Ondas alfa são ondas entre 8 e 12 Hz e são observadas durante grande relaxamento quando os olhos são fechados no eletroencefalograma. Pessoas que tem prática na meditação tem suas ondas alfas são mais resistentes à distração que pessoas que estão aprendendo a meditar.  Isso mostra que a meditação aumenta o foco de seus praticantes.
       Então, quando for assistir ao novo filme em cartaz nos cinemas, Star Wars, o Despertar da Força, preste atenção à Neurociência e Biologia presentes nos acontecimentos. Que a Força esteja com você! E bom filme!

Para aprender mais:

Hasson U, Nir Y, Levy I, Fuhrmann G, Malach R. Intersubject synchronization of cortical activity during natural vision. Science. 2004 Mar 12;303(5664):1634-40, 2004.

 Hasson U1, Furman O, Clark D, Dudai Y, Davachi L. Enhanced intersubject correlations during movie viewing correlate with successful episodic encoding. Neuron. 7;57(3):452-62. 2008

Jonasona P K,  Lyonsb M, Bethelic E.  The making of Darth Vader: Parent–child care and the Dark Triad. Personality and Individual Differences. Volume 67, Paginas 30–34. Setembro 2014.

Friedman SH, Hall RC. Using Star Wars’ supporting characters to teach about psychopathology. Australas Psychiatry. Aug;23(4):432-4. 2015

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O vírus zika e a epidemia de microcefalia no Brasil

Por Laiali Chaar

Figura 1Imagem de ressonância magnética de um encéfalo de um recém-nascido com encéfalo com tamanho esperado (esquerda) e de um com microcefalia (direita). 

           Microcefalia é uma condição congênita rara. Nela, o cérebro e o crânio são menores do que o esperado para a idade do feto ou do bebê. Ela é causada por uma alteração genética ou por substâncias tóxicas como drogas ou radiação ou infecções que interferem no desenvolvimento cerebral. Essa diminuição do cérebro pode causar uma série de déficits neurológicos, cognitivos e motores, e retardo mental. Em Agosto deste ano, a Neuropediatra brasileira  Vanessa Van der Linden Mota percebeu um aumento de vinte vezes no número de casos de microcefalia e alertou colegas e a Secretaria de Saúde. A investigação dela começou por causa de um caso de gêmeos em que um dos bebês nasceu normal e o outro com sequelas de uma infecção grave transmitida pela mãe. Foram feitos exames para citomegalovírus, sífilis, toxoplasmose e rubéola, que costumam ser responsáveis por alguns dos casos de microcefalia, porém todos foram negativos. A prova da relação entre o vírus zika e a epidemia de microcefalia foi descoberta quando a obstetra Adriana Meloa colheu o líquido amniótico de duas pacientes que estavam grávidas de bebês com microcefalia e nele foi encontrado o material genético do zika vírus. Além disso, havia zika vírus no sangue de um bebê do Ceará com microcefalia que acabou morrendo. Assim descobriu-se que a epidemia brasileira de microcefalia está ligada a infecção do zika vírus na mãe, o que já foi  inclusive confirmado pelo Ministério da Saúde e Organização Mundial de Saúde no dia 28 de novembro. Agora está sendo investigada uma possível relação do zika vírus com a síndrome de Guillain-Barré, uma doença neurológica.

         A confirmação da relação entre o vírus e a microcefalia é inédita na ciência mundial. E ainda não existem trabalhos científicos publicados sobre isso. Como a epidemia de microcefalia é muito recente, ainda há diversas dúvidas no ar: como o vírus atua no organismo e infecta o feto, quais mecanismos levam à microcefalia, o risco do vírus atravessar a placenta é alto ou baixo e qual o período de maior vulnerabilidade para a gestante. Em uma análise inicial do Ministério da Saúde, o risco está associado aos primeiros três meses de gravidez. A hipótese é de que o zika vírus invade a placenta, entra na corrente sanguínea do feto e vai direto para o cérebro, para infectar os neurônios. Ali, o vírus se multiplicaria provocando uma inflamação que retarda a multiplicação dos neurônios e prejudica a formação do cérebro da criança

           O vírus foi identificado pela primeira vez em 1947 em um macaco rhesus na floresta Zika, da Uganda, e por isso tem esse nome (não, não é pela zica dos danos que provoca). No Brasil, ele foi identificado pela primeira vez este ano, em Abril. Não existem vacinas para o vírus zika. Então, a única maneira de combater o zika vírus, dengue e chikungunya é acabando com o vetor, o mosquito Aedes aegypti, evitando acumular água parada em pneus, garrafas e vasos de plantas. Em caso da detecção de focos de mosquito que o morador não possa eliminar, é importante acionar a Secretaria Municipal de Saúde do município. Há indícios ainda de que fluidos corporais, como o sêmen, o sangue e o próprio leite materno também possam propagar o vírus zika, mas nada confirmado. E, por enquanto, a indicação médica é para que mulheres grávidas se protejam contra picadas: evitem horários e lugares com presença de mosquitos, usem roupas que protejam a maior parte do corpo, usem um repelente adequado e permaneçam em locais com barreiras para entrada de insetos como telas de proteção ou mosquiteiros. Além disso, é muito importante que relatem ao seu médico qualquer alteração em seu estado de saúde e que realizem o pré-natal para investigar microcefalia no feto através da ultrassonografia.

Atualização em 01/04/2016: A Organização da Saúde confirmou a relação entre o vírus da Zika e microcefalia nessa semana. Foram publicados alguns trabalhos científicos confirmando a relação do vírus Zika com microcefalia. Agora isso é um consenso científico.Cientistas encontraram o vírus no cérebro de bebês afetadas com microcefalia e agora um artigo foi publicado demonstrando que a infecção por vírus Zika aumenta a chance de nascimentos de bebês com microcefalia. A questão ainda sem resposta é seria o Zika realmente o culpado pelo aumento dos casos de microcefalia? E se eu pegar uma infecção de Zika durante a gravidez, quais são as chances de que meu bebê vai ser afetadoAtualmente, o vírus Zika está circulando em 33 países, nas Américas e infectou centenas de milhares de pessoas.

📷 Crédito da imagem: adaptada da assessoria de imprensa da Universidade de Yale.

Para saber mais:

Mishra-Gorur K, Çağlayan AO, Schaffer AE, Chabu C, Henegariu O, Vonhoff F, Akgümüş GT, Nishimura S, Han W, Tu S, Baran B, Gümüş H, Dilber C, Zaki MS, Hossni HA, Rivière JB12, Kayserili H, Spencer EG, Rosti RÖ, Schroth J, Per H, Çağlar C, Çağlar Ç, Dölen D, Baranoski JF,Kumandaş S, Minja FJ, Erson-Omay EZ, Mane SM, Lifton RP, Xu T, Keshishian H, Dobyns WB, Chi NC, Šestan N1, Louvi A, Bilgüvar K, Yasuno K, Gleeson JG, Günel M. Mutations in KATNB1 cause complex cerebral malformations by disrupting asymmetrically dividing neural progenitors. Neuron, Dezembro, 2014.

Vitamina D pode ajudar a diminuir progressão da esclerose múltipla

Por Laiali Chaar

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Foto de cultura de oligodendrócitos com perda de mielina (à esquerda), em que a maioria dos axônios (vermelho) recuperaram uma bainha de mielina (verde) oito dias depois da desmielinização. Ao bloquear o receptor de vitamina D, a mielina (verde) diminui, ou seja, a  regeneração é prejudica (à direita).

         Um estudo publicado por pesquisadores da Universidade de Cambridge nesta segunda-feira mostrou que a vitamina D quando se liga a seu receptor aumenta a produção de oligodendrócitos, célula que produz a bainha de mielina, estimulando assim sua regeneração mais rápida. A Esclerose Múltipla é uma doença neurodegenerativa em que o Sistema Imunológico ataca e danifica a mielina. A bainha de mielina recobre os axônios possibilitando uma transmissão rápida dos impulsos elétricos responsáveis por transmitir as mensagens do corpo para o cérebro e do cérebro para o corpo e controlar todas as nossos comportamentos e funções. Por isso, pacientes com esclerose tem como principais sintomas perda de movimento, equilíbrio e fadiga muscular. Os cientistas há muitos anos procuram uma maneira de reparar este dano à mielina. Até agora, a maioria das pesquisas sobre vitamina D estudava seu papel na causa da doença. Este trabalho inova sugerindo o papel da vitamina D no tratamento para a progressão da Esclerose Múltipla.

            Esse estudo foi feito em culturas de células neurais. E muitas vezes a resposta em um organismo interno ou em humanos é diferente do que vemos em culturas de células. Isso acontece devido a outros fatores sistêmicos e hormonais que interferem nas respostas e funções de qualquer células. Portanto, mais estudos são necessários para entender melhor o papel da vitamina D na esclerose múltipla em animais e humanos. A vitamina D pode ser obtida através de exposição solar ou suplementação. Mas um exame de sangue prévio é necessário para se certificar dos níveis da vitamina e prevenir uma intoxicação por vitamina D. A ideia agora dos pesquisadores é desenvolver uma droga que se ligue ao receptor de vitamina D e que tenha os mesmos efeitos que a vitamina. E esse pode ser quem sabe daqui alguns anos um tratamento seguro para a Esclerose Múltipla melhorando seus sintomas e as dificuldades de seus portadores.

📷 Crédito da imagem: De la Fuente et al., 2015.

Para Saber Mais:

Alerie Guzman de la Fuente, Oihana Errea, Peter van Wijngaarden, Ginez A. Gonzalez, Christophe Kerninon, Andrew A. Jarjour, Hilary J. Lewis, Clare A. Jones, Brahim Nait-Oumesmar, Chao Zhao, Jeffrey K. Huang, Charles ffrench-Constant, and Robin J.M. Franklin. Vitamin D receptor–retinoid X receptor heterodimer signaling regulates oligodendrocyte progenitor cell differentiation. Journal of Cell Biology, 7 Dezembro2015.