20 de abril de 2006
La Jolla, CA – Pesquisadores do Salk Institute for Biological Studies descobriram um circuito neural que provavelmente desempenha um papel importante na percepção visual de objetos em movimento. Sua descoberta, publicada na edição de abril da revista Neurônio, obriga os neurobiólogos a repensar as vias neurais que nosso cérebro utiliza para detectar movimento.
Há muito se supõe que as informações sensoriais sobre cores e detalhes finos são relativamente sem importância para a percepção de objetos em movimento. Principalmente porque as vias neurais no cérebro que transportam informações de cores e detalhes finos pareciam estar completamente separadas das áreas do cérebro anteriormente associadas ao processamento de movimento.
Em um elegante estudo anatômico, os co-autores Jonathan J. Nassi e David C. Lyon, trabalhando no laboratório de Ed Callaway, mostram agora que uma via neural que transporta cores e detalhes finos se conecta às áreas de processamento de movimento do córtex (a parte externa camada do cérebro), e esta informação provavelmente ajuda o cérebro a detectar objetos em movimento.
“Existem muitos tipos diferentes de sinais no ambiente visual que podem ser usados para detectar movimento – basicamente qualquer coisa que esteja em movimento”, diz Edward M. Callaway, Ph.D., autor sênior do estudo e professor do Laboratório de Neurobiologia de Sistemas. “Fizemos a pergunta: 'O processamento de movimento está aproveitando toda a gama de pistas possíveis?' "
Este estudo demonstra, pela primeira vez, que sim.
Nossos olhos captam o ambiente visual e dividem as imagens recebidas em três componentes principais: cor, posição e brilho. Essas informações são canalizadas do olho para o cérebro ao longo de caminhos separados e especializados. A via parvocelular (P) carrega informações sobre cores e detalhes espaciais finos. A via magnocelular (M), por outro lado, é daltônica e tem baixa resolução espacial; em vez disso, é sensível a baixo contraste e mudanças rápidas. O córtex visual usa as informações desses caminhos para calcular mais detalhes sobre movimento, forma e cor.
Até agora, pensava-se que apenas o caminho M conectado à área de processamento de movimento cortical chamada MT. Isso ocorre porque as vias M e P permanecem separadas à medida que se estendem pelo cérebro até o córtex visual primário (V1). E as células em V1 que fornecem entrada para MT pareciam receber entrada apenas da via M. Os novos resultados mostram que essas células também recebem informações da via P.
Callaway e seus colegas usaram um sistema baseado no vírus da raiva, cujas propriedades infecciosas únicas lhes permitiram rastrear circuitos neurais ao contrário, de MT de volta às células M e P distintas que se conectam a V1. Essa técnica, conhecida como rastreamento transsináptico, mostrou que as vias M e P se fundem antes eles entram na área MT, em uma população especializada de neurônios em uma área de V1 conhecida como camada 6. Esses neurônios da camada 6, por sua vez, conectam-se diretamente com neurônios na região MT, transportando o sinal M e P mesclado adiante para processamento posterior .
Como disse o estudante de pós-graduação e co-autor Nassi: "Somos realmente pioneiros no uso do rastreamento viral transsináptico para estudar o sistema visual. Já, com nossos primeiros estudos e experimentos, estamos tendo que repensar como o sistema visual funciona. está conectado."
Parte da razão pela qual os cientistas ignoraram este circuito foi porque a via M é conhecida por ser mais sensível a mudanças rápidas. Historicamente, de acordo com Callaway, "as pessoas tendem a pensar na detecção de mudanças de movimento rápido. Mas também precisamos detectar o movimento de coisas que se movem mais lentamente. A adição da via P ao sistema de movimento nos ajuda a ver o movimento de coisas para as quais o caminho M é cego."
Um exemplo em que o caminho P seria importante para a detecção de movimento é um lagarto colorido que se move lentamente camuflado contra um fundo de areia. Enquanto o caminho M seria cego para o lagarto, o caminho P detectaria sua cor, detalhes finos e movimento lento.
O Salk Institute for Biological Studies em La Jolla, Califórnia, é uma organização independente sem fins lucrativos dedicada a descobertas fundamentais nas ciências da vida, à melhoria da saúde humana e ao treinamento de futuras gerações de pesquisadores. Jonas Salk, MD, cuja vacina contra a poliomielite praticamente erradicou a doença incapacitante poliomielite em 1955, abriu o Instituto em 1965 com uma doação de terras da cidade de San Diego e o apoio financeiro da March of Dimes.
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