A dinâmica da rede cerebral durante a memória de trabalho é modulada pela dopamina e diminuída na esquizofrenia
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A memória de trabalho é uma parte essencial da cognição1 executiva, dependendo dos neurônios2 pré-frontais funcionalmente modulados por meio da ativação dos receptores D1 e D2 da dopamina3.
A teoria de estado duplo da função da dopamina3 no córtex pré-frontal liga a ativação diferencial de receptores da dopamina3 a dois regimes dinâmicos discretos: um estado dominado por D1 com uma barreira de alta energia que favorece a manutenção robusta de representações cognitivas e um estado dominado por D2 com uma paisagem de energia achatada permitindo comutação flexível entre estados.
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Relatos recentes estendem a ideia do impacto da dopamina3 na memória de trabalho4 de uma perspectiva de rede pré-frontal local para uma perspectiva de rede de todo o cérebro5, enfatizando o papel duplo da dopamina3 na regulação da interação complexa entre os circuitos estriatal e pré-frontal, crítica para equilibrar a troca estabilidade-flexibilidade.
De fato, várias linhas de pesquisa apoiam a noção de que as ações da dopamina3 nas regiões fronto-parietais contribuem tanto para a manutenção das representações corticais, quanto para a alternância flexível entre as diferentes representações. Notavelmente, um grande corpo de evidências demonstra ainda que o último processo envolve adicionalmente interações estriatal-cortical, sugerindo uma função de passagem do estriado para representações de memória cortical.
Esses relatos destacam a contribuição de circuitos neurais generalizados e sua regulação pela dopamina3 para a memória de trabalho4.
Nesse contexto, as transições dinâmicas de estado do cérebro5 são críticas para a memória de trabalho4 flexível, mas os mecanismos de rede não são completamente compreendidos.
Neste estudo, publicado na revista Nature Communications, pesquisadores mostram que o desempenho da memória de trabalho4 envolve a alternância de todo o cérebro5 entre os estados de atividade usando uma combinação de imagem de ressonância magnética6 funcional (fMRI) em controles saudáveis e indivíduos com esquizofrenia7, fMRI farmacológica, análises genéticas e teoria de controle de rede.
A estabilidade dos estados está relacionada à expressão do gene do receptor D1 da dopamina3, enquanto as transições de estado são influenciadas pela expressão do receptor D2 e modulação farmacológica.
Indivíduos com esquizofrenia7 apresentam propriedades alteradas de controle de rede, incluindo uma paisagem de energia mais diversa e diminuição da estabilidade das representações da memória de trabalho4.
Os resultados demonstram a relevância da sinalização da dopamina3 para a direção da dinâmica da rede cerebral ampla durante a memória de trabalho4 e vincula esses processos à fisiopatologia8 da esquizofrenia7.
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Fonte: Nature Communications, publicação em 09 de junho de 2021.
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