Mapeamento cerebral total com ultrassom implantado no crânio identifica regiões cerebrais envolvidas durante estímulos comportamentais ou fisiológicos específicos.

Créditos da imagem: Macé et al, 2018.

Um grande número de regiões do cérebro está ativo durante comportamentos específicos. Mapear a atividade de todo o cérebro podem levar a uma compreensão sistêmica de como a atividade cerebral se relaciona com o comportamento específico.

Uma colaboração entre pesquisadores da Suiça e da Bélgica desenvolveu um ultra-som funcional para registrar a atividade cerebral total para mapear as regiões do cérebro ativadas durante algum comportamento, com uma resolução de 100 mm. O aparelho era implantado no crânio dos animais e realizava as medidas com o animal vivo e ativo.

A equipe estava particularmente interessada nas regiões do cérebro envolvidas no reflexo optocinético. O reflexo optocinético estabiliza as imagens na retina horizontalmente e verticalmente, movendo o olho na direção do desvio da imagem. Por exemplo: quando olhamos pela janela de um trem, nossos olhos se movem reflexivamente para seguir a paisagem que passa. Esse reflexo é inato e bem conservado em todas as espécies, desde camundongos até humanos. Os pesquisadores detectaram 87 regiões ativas no cérebro durante a estimulação visual que evocou o reflexo optocinético, um comportamento.

Usando um modelo genético de camundongo com nistagmo congênito, portanto, incapaz de gerar o reflexo optocinético horizontal, foram identificadas um subconjunto de regiões cuja atividade foi reflexo dependente. Ao bloquear o movimento dos olhos nos animais controle, encontrou-se regiões cuja atividade dependia reflexo motor da musculatura dos olhos.

Surpreendentemente, todo movimento dependente do reflexo, mas independente da movimentação do olho estavam em regiões localizadas no tálamo e não na região occipital do cérebro.
Em suma, este trabalho identifica módulos funcionais do cérebro envolvidos na integração sensório-motora e fornece uma abordagem experimental para monitorar a atividade cerebral inteira! É a primeira vez que a atividade cerebral total é medida durante comportamentos específicos.

Whole-Brain Functional Ultrasound Imaging Reveals Brain Modules for Visuomotor Integration

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