Como o cérebro diferencia o toque doloroso do não doloroso?

Como o cérebro diferencia o toque doloroso do não doloroso?

Cientistas de Salk usam modelo de camundongo para identificar o núcleo grácil como área do cérebro responsável por discriminar entre toque doloroso e não doloroso, com sua disfunção levando à dor crônica

LA JOLLA — Após nove meses no útero, os humanos entram em um mundo repleto de texturas e formas. Precisamos então aprender rapidamente a reconhecer e responder a texturas e objetos do mundo exterior, começando com sensações como a maciez de uma camiseta ou o amassado de um sanduíche. Ao aprender quais sensações táteis são inócuas, o cérebro consegue reconhecer melhor insultos dolorosos que podem causar danos — como esfolar um joelho ou bater o dedo do pé. Mas 7 a 10% da população mundial desenvolve alodínia mecânica, uma forma de dor crônica em que um toque leve e inócuo é percebido como doloroso.

Neurocientistas do Instituto Salk descobriram que a atividade neuronal alterada em uma área do cérebro chamada núcleo da coluna dorsal causa alodínia mecânica. Os núcleos da coluna dorsal processam e categorizam informações de toque leve antes de enviá-las para áreas corticais que discriminam entre diferentes tipos de toque. Ao monitorar a atividade de neurônios de camundongos no núcleo grácil, eles descobriram que a alodínia mecânica faz com que os padrões normais de atividade neural do núcleo grácil se tornem descoordenados. Por causa disso, o cérebro não reconhece mais o toque leve como inócuo e, em vez disso, o interpreta como doloroso. Em um ato de autopreservação, o cérebro então inicia uma resposta semelhante à dor — melhor prevenir do que remediar.

Os resultados, publicados na Cell Reports em 23 de setembro de 2025, mostram que os padrões de atividade neural descoordenados dos núcleos gráceis causam alodínia mecânica—não um simples aumento na atividade, como se supunha anteriormente. Essa nova compreensão de como o cérebro processa e codifica a dor é um primeiro passo crucial para o desenvolvimento de terapias para dor aguda e crônica.

“Determinamos onde o corpo discrimina entre o toque doloroso e o não doloroso, e isso está muito mais a montante do que se pensava antes”, diz o autor sênior martyn goulding, PhD, professor e titular da Cátedra Frederick W. e Joanna J. Mitchell na Salk. "O que é especialmente interessante para mim é que demonstramos que é a própria natureza de uma sensação que determina se ela é dolorosa ou não, em vez de dor e não dor existirem em uma escala móvel onde cruzar um certo limite é tudo o que é preciso para transformar algo inócuo em doloroso."

O que sabemos sobre como o cérebro processa o toque e a dor

A dor é, antes de tudo, uma resposta protetora. Uma pedra penetra na sua sandália e você dá um passo desavisado...ai! Instintivamente, você pula para o outro pé para tirar o peso da pedra e aliviar o desconforto. Nesse instante, seu cérebro consegue diferenciar rapidamente a sensação esperada de um sapato macio da sensação inesperada de uma pedra pontuda.

Isso é possível graças ao treinamento extensivo para diferenciar objetos que causam lesões daqueles que não causam — discriminação que ocorre nos núcleos da coluna dorsal, que compreendem o núcleo cuneiforme e o núcleo grácil, localizados na junção entre a parte superior da coluna e o tronco encefálico. Os neurônios nos núcleos cuneiforme e grácil disparam em padrões, e esse padrão de disparo forma uma representação da experiência tátil que pode ser compreendida pelo restante do cérebro.

A representação do tato nos núcleos da coluna dorsal é transmitida para outra área chamada tálamo, que também desempenha um papel importante na percepção da dor. No entanto, isso é mediado por diferentes regiões talâmicas que recebem informações nocivas sobre a dor de receptores especializados, denominados nociceptores. Normalmente, essas duas vias permanecem separadas, mas, no caso da alodínia mecânica, parece que seus fios se cruzam no nível do tálamo e acima, no córtex. Entender como esses fios se cruzam é ​​o próximo passo para determinar como o cérebro distingue o toque inócuo do doloroso.

Estabelecendo um modelo para entender a alodínia mecânica

Descobertas recentes apontaram para uma relação entre os núcleos da coluna dorsal e a alodínia mecânica, mas os detalhes específicos permaneceram indefinidos. A equipe de Salk se propôs a compreender as especificidades do papel dos núcleos da coluna dorsal, testando a ideia predominante de que um simples aumento na atividade neural resulta na transformação da sinalização tátil "inócua" em "dolorosa". Analisar os detalhes significou comparar modelos de camundongos com e sem alodínia mecânica.

“Ao analisar a alodínia mecânica induzida por inflamação e por lesão, conseguimos buscar assinaturas comuns nos padrões de atividade neural que caracterizam essa forma de dor crônica”, afirma a coautora Amandine Virlogeux, pesquisadora de pós-doutorado no laboratório de Goulding. “Isso nos levou a observar alterações no processamento neural que apontam para os núcleos da coluna dorsal como cruciais na diferenciação entre toque inócuo e toque potencialmente prejudicial.”

Os resultados demonstram que a alodínia mecânica não se deve a um simples aumento da atividade nos núcleos da coluna dorsal. Em vez disso, a alodínia mecânica surge quando os núcleos da coluna dorsal perdem a capacidade de codificar adequadamente novas informações e, por sua vez, configuram o padrão tátil para doloroso.

“Lesões ou inflamações distorcem os padrões de atividade neural que normalmente codificam o toque inócuo nos núcleos da coluna dorsal”, explica o coautor Tejapratap Bollu, pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Goulding. “Esses sinais alterados não correspondem mais às representações no cérebro e, como resultado, o cérebro percebe esses estímulos inócuos como dolorosos.”

O futuro da pesquisa da dor e o caminho para a terapêutica

Descobrir que o núcleo grácil altera as representações de estímulos táteis é um enorme passo para os neurocientistas que buscam compreender a alodínia mecânica e como tratá-la. Os tratamentos atuais para a alodínia variam de antidepressivos a pomadas tópicas. Identificar os núcleos da coluna dorsal como fundamentais na expressão da alodínia mecânica é um insight crucial que os pesquisadores podem usar para desenvolver medicamentos mais específicos e eficazes.

Outros autores incluem Xiangyu Ren e Ana Palma de Salk.

O trabalho foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (R35NS111643, NCI CCSG: P30 CA01495, NINDS R24 Core Grant, NEI), Fundação George E. Hewitt e Fundação Helen Hay Whitney.

DOI: 10.1016 / j.celrep.2025.116248