Professor de pesquisa
Laboratório de Neurobiologia Computacional
Dentro do cérebro existe um equilíbrio entre ativação e inibição de neurônios, semelhante ao equilíbrio entre acelerar e frear um carro. Manter esse equilíbrio (chamado homeostase) nos circuitos cerebrais é fundamental para os processos cognitivos, enquanto a interrupção dele pode levar a distúrbios como esquizofrenia e autismo. Embora os sintomas dessas doenças apareçam em diferentes momentos da vida das pessoas, eles podem resultar de uma causa semelhante: desenvolvimento anormal do cérebro durante períodos críticos no início da vida.
Margarita Behrens está examinando genes, influências ambientais e a interação entre os dois para determinar por que alguns indivíduos desenvolvem um distúrbio do neurodesenvolvimento e outros não. Com sua sólida experiência em genômica, neurobiologia e fisiologia, Behrens se concentra na formação e interrupção de circuitos neurais no córtex pré-frontal, uma área do cérebro responsável pela tomada de decisões e raciocínio, desde o final da gravidez até a adolescência.
Sua equipe usa uma variedade de métodos para entender as regras que regem a maturação do cérebro durante o período perinatal, quando os circuitos neuronais são estabelecidos. Eles medem a atividade elétrica dos circuitos neuronais; imagine a formação de sinapses neuronais; e estudar a maturação de subtipos de neurônios observando uma camada de marcadores químicos no DNA chamada epigenoma. Essas marcas - grupos metil (CH3) - se ligam ao DNA para ativar e desativar os genes e são cada vez mais consideradas como desempenhando um papel importante na saúde e na doença. Como parte de um grande consórcio, a equipe de Behrens identifica novos subtipos de neurônios com base em seus padrões de metilação de DNA (marcadores epigenéticos) usando um método conhecido como perfil de metilação. Mapear os diferentes subtipos de neurônios no cérebro – bem como direcionar variações no epigenoma e mudanças que ocorrem durante a maturação neuronal – pode levar a uma melhor compreensão dos circuitos cerebrais e a melhorar as intervenções para uma série de distúrbios neuropsiquiátricos e do neurodesenvolvimento, como o transtorno bipolar. , depressão, esquizofrenia e autismo.
Os interneurônios, que transmitem sinais entre os neurônios, regulam o equilíbrio excitatório e inibitório no córtex pré-frontal. Behrens descobriu que, sem o receptor crítico mGluR5, os interneurônios se desenvolviam anormalmente, não conseguiam regular adequadamente os circuitos inibitórios e levavam a déficits comportamentais semelhantes aos distúrbios do neurodesenvolvimento humano.
Ao identificar padrões normais de metilação do DNA no cérebro, seu laboratório produziu os primeiros mapas de todo o genoma comparando camundongos e córtices pré-frontais humanos ao longo da vida, ferramentas que ajudam neurocientistas de todo o mundo a estudar melhor essa área do cérebro.
Diferentes neurônios têm variações nos padrões de metilação (metilomas). Ao traçar o perfil dos metilomas, Behrens e seus colegas descobriram que os neurônios no córtex frontal humano formavam 21 subtipos, incluindo alguns subtipos que não foram identificados anteriormente. Seu grupo agora está estudando como esses padrões de metiloma específicos do tipo de célula são estabelecidos durante a maturação do cérebro e como o ambiente materno os afeta.
BS, Bioquímica, Universidade do Chile
MS, Bioquímica, Universidade do Chile
PhD, Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Autônoma, Espanha
Pós-doutorado, Washington University School of Medicine
