Os neurônios, as unidades fundamentais do sistema nervoso, são células altamente adaptáveis ​​que podem mudar sua estrutura e função em resposta ao ambiente. Este fenômeno, conhecido como plasticidade neuronal, é crucial para o aprendizado, a memória e outros processos cognitivos. Embora seja bem conhecido que os neurônios são afetados por sinais elétricos e químicos, novas pesquisas sugerem que as forças mecânicas também desempenham um papel vital na formação do comportamento neuronal.

Em um estudo publicado na revista "Neuron", uma equipe de biólogos da Universidade da Califórnia, São Francisco (UCSF), liderada pela Dra. Catherine Dulac, investigou o papel das forças mecânicas na formação da função neuronal. Eles se concentraram em um tipo específico de neurônio no cérebro do rato chamado célula mitral, que é responsável pelo processamento da informação olfativa.

Usando uma combinação de técnicas avançadas de imagem e ensaios biofísicos, os pesquisadores descobriram que a rigidez da matriz extracelular (MEC), a estrutura 3D que envolve e sustenta as células, influencia o comportamento das células mitrais. Quando a MEC estava mais rígida, as células mitrais aumentaram a excitabilidade e formaram mais sinapses, as junções onde os neurônios se comunicam entre si. Por outro lado, quando a MEC era mais macia, as células mitrais diminuíam a excitabilidade e formavam menos sinapses.

Os pesquisadores também descobriram que a rigidez da MEC afeta diretamente a atividade de uma via molecular chave chamada via RhoA, que é conhecida por regular a forma, a motilidade e a adesão das células. Ao modular a rigidez da MEC, os pesquisadores poderiam controlar a ativação da via RhoA e assim manipular a função das células mitrais.

Essas descobertas sugerem que as forças mecânicas desempenham um papel significativo na formação do comportamento neuronal e na formação de circuitos no cérebro. Ao compreender como as forças mecânicas influenciam a função neuronal, os cientistas podem obter novos conhecimentos sobre o desenvolvimento e tratamento de distúrbios neurológicos, como o transtorno do espectro do autismo e a esquizofrenia, que são caracterizados por conectividade e função neuronal anormais.

Além de fornecer uma nova perspectiva sobre a plasticidade neuronal, este estudo também destaca a importância da pesquisa interdisciplinar. Ao combinar técnicas da biologia, física e engenharia, os investigadores conseguiram descobrir uma camada oculta de complexidade na função neuronal que anteriormente tinha sido negligenciada. Esta convergência de disciplinas provavelmente impulsionará avanços futuros na nossa compreensão do cérebro e dos seus distúrbios.