Pensa-se que a poda sináptica é a forma do cérebro de remover as ligações no cérebro que já não são necessárias. Os pesquisadores aprenderam recentemente que o cérebro é mais “plástico” e moldável do que se pensava anteriormente. A poda sináptica é a maneira do nosso corpo manter uma função cerebral mais eficiente à medida que envelhecemos e aprendemos novas informações complexas.
Como se aprende mais sobre a poda sináptica, muitos pesquisadores também se perguntam se existe uma ligação entre a poda sináptica e o início de certas doenças, incluindo a esquizofrenia e o autismo.
Como é que a poda sináptica funciona?
Durante a infância, o cérebro experimenta uma grande quantidade de crescimento. Há uma explosão de formação de sinapse entre os neurônios durante o desenvolvimento precoce do cérebro. Isto é chamado sinaptogênese.
Este rápido período de sinaptogénese desempenha um papel vital na aprendizagem, formação da memória e adaptação no início da vida. Com cerca de 2 a 3 anos de idade, o número de sinapses atinge um nível máximo. Mas logo após este período de crescimento sináptico, o cérebro começa a remover as sinapses que já não necessita.
Uma vez que o cérebro forma uma sinapse, ele pode ser fortalecido ou enfraquecido. Isto depende da frequência com que a sinapse é usada. Em outras palavras, o processo segue o princípio “usar ou perder”: as sinapses que são mais ativas são fortalecidas, e as sinapses que são menos ativas são enfraquecidas e finalmente podadas. O processo de remoção das sinapses irrelevantes durante este tempo é referido como poda sináptica.
A poda sináptica precoce é principalmente influenciada pelos nossos genes. Mais tarde, é baseada nas nossas experiências. Em outras palavras, se uma sinapse é ou não podada é influenciada pelas experiências que uma criança em desenvolvimento tem com o mundo à sua volta. A estimulação constante faz com que as sinapses cresçam e se tornem permanentes. Mas se uma criança recebe pouca estimulação, o cérebro manterá menos dessas conexões.
Quando é que a poda sináptica ocorre?
O momento da poda sináptica varia de acordo com a região do cérebro. Algumas podas sinápticas começam muito cedo no desenvolvimento, mas a poda mais rápida acontece entre os 2 e os 16 anos.
A fase embrionária precoce até aos 2 anos.
O desenvolvimento cerebral no embrião começa apenas algumas semanas após a concepção. No sétimo mês de gravidez, o feto começa a emitir as suas próprias ondas cerebrais. Novos neurônios e sinapses são formados pelo cérebro a uma taxa extremamente alta durante esse período.
Durante o primeiro ano de vida, o número de sinapses no cérebro de uma criança cresce mais de dez vezes. Aos 2 ou 3 anos de idade, uma criança tem cerca de 15.000 sinapses por neurônio.
No córtex visual do cérebro (a parte responsável pela visão), a produção da sinapse atinge o seu auge por volta dos 8 meses de idade. No córtex pré-frontal, os níveis máximos de sinapses ocorrem em algum momento do primeiro ano de vida. Esta parte do cérebro é usada para uma variedade de comportamentos complexos, incluindo planejamento e personalidade.
Idades de 2 a 10 anos
Durante o segundo ano de vida, o número de sinapses cai drasticamente. A poda sináptica acontece muito rapidamente entre os 2 e os 10 anos de idade. Durante este tempo, cerca de 50 por cento das sinapses extras são eliminadas. No córtex visual, a poda continua até cerca dos 6 anos de idade.
Adolescência
A poda sináptica continua durante toda a adolescência, mas não tão rápida como antes. O número total de sinapses começa a estabilizar-se.
Enquanto os pesquisadores uma vez pensaram que o cérebro só podava as sinapses até o início da adolescência, os avanços recentes descobriram um segundo período de poda durante o final da adolescência.
Início da vida adulta
De acordo com as pesquisas mais recentes, a poda sináptica continua até ao início da idade adulta e pára no final dos anos 20.
Curiosamente, durante este tempo a poda ocorre principalmente no córtex pre-fontal do cérebro, que é a parte do cérebro fortemente envolvida nos processos de tomada de decisão, desenvolvimento da personalidade e pensamento crítico.
Será que a poda sináptica explica o início da esquizofrenia?
A pesquisa que analisa a relação entre a poda sináptica e a esquizofrenia ainda está nos estágios iniciais. A teoria é que os cérebros esquizofrénicos são “super podados” e essa super poda é causada por mutações genéticas que afectam o processo de poda sináptica.
Por exemplo, quando pesquisadores observaram imagens do cérebro de pessoas com distúrbios mentais, como esquizofrenia, descobriram que pessoas com distúrbios mentais tinham menos sinapses na região pré-frontal em comparação com o cérebro de pessoas sem distúrbios mentais.
Em seguida, um grande estudo analisou tecido cerebral post-mortem e DNA de mais de 100.000 pessoas e descobriu que pessoas com esquizofrenia têm uma variante genética específica que pode estar associada a uma aceleração do processo de poda sináptica.
Mais pesquisas são necessárias para confirmar a hipótese de que a poda sináptica anormal contribui para a esquizofrenia. Embora isto ainda esteja muito longe, a poda sináptica pode representar um alvo interessante para os tratamentos de pessoas com distúrbios mentais.
A poda sináptica está associada ao autismo?
Os cientistas ainda não indicaram a causa exacta do autismo. É provável que haja múltiplos factores em jogo, mas recentemente, a pesquisa mostrou uma ligação entre as mutações em certos genes relacionados com a função sináptica e as perturbações do espectro do autismo (ASD).
Ao contrário da pesquisa sobre esquizofrenia, que teoriza que o cérebro é “sobrepoderoso”, os pesquisadores supõem que o cérebro das pessoas com autismo pode ser “subpoderoso”. Teoricamente, então, esta sub-multiplicação leva a um excesso de sinapses em algumas partes do cérebro.
Para testar essa hipótese, os pesquisadores analisaram o tecido cerebral de 13 crianças e adolescentes com e sem autismo que faleceram entre 2 e 20 anos de idade. Os cientistas descobriram que os cérebros dos adolescentes com autismo tinham muito mais sinapses do que os cérebros dos adolescentes neurotípicos. Crianças pequenas em ambos os grupos tinham aproximadamente o mesmo número de sinapses. Isto sugere que a condição pode ocorrer durante o processo de poda. Esta pesquisa mostra apenas uma diferença nas sinapses, mas não se esta diferença pode ser uma causa ou um efeito do autismo, ou apenas uma associação.
Esta teoria da sub-podulação pode ajudar a explicar alguns dos sintomas comuns do autismo, como a hipersensibilidade ao ruído, às luzes e às experiências sociais, bem como as convulsões epilépticas. Se houver muitas sinapses disparando ao mesmo tempo, uma pessoa com autismo provavelmente experimentará uma sobrecarga de ruído ao invés de uma resposta cerebral afinada.
Além disso, pesquisas passadas relacionaram o autismo com mutações em genes que agem sobre uma proteína conhecida como mTOR kinase. Grandes quantidades de mTOR hiperativos foram encontradas no cérebro de pacientes com autismo. A sobre-atividade no caminho da mTOR também tem se mostrado associada com um excesso de produção de sinapses. Um estudo descobriu que ratos com excesso de mTOR tinham defeitos na sua poda sináptica e exibiam comportamentos sociais semelhantes aos da CIA.
Para onde se dirige a pesquisa sobre a poda sináptica?
A poda sináptica é uma parte essencial do desenvolvimento do cérebro. Ao livrar-se das sinapses que já não são usadas, o cérebro torna-se mais eficiente à medida que envelhece.
Hoje em dia, a maioria das ideias sobre o desenvolvimento do cérebro humano se baseia nesta ideia de plasticidade cerebral. Os investigadores estão agora a estudar formas de controlar a poda com medicamentos ou terapia direccionada. Eles também estão a estudar como usar esta nova compreensão da poda sináptica para melhorar a educação infantil. Os pesquisadores também estão estudando como a forma das sinapses pode desempenhar um papel nas deficiências mentais.
O processo de poda sináptica pode ser um alvo promissor para tratamentos de pessoas com doenças como a esquizofrenia e o autismo. No entanto, a investigação ainda se encontra numa fase inicial.
