Neurocientistas identificaram um circuito cerebral que impede ratos de acasalar com outros que parecem estar doentes

Em um estudo explorando como instintos poderosos podem ser anulados em algumas situações, pesquisadores do Instituto Picower do MIT para Aprendizagem e Memória descobriram que quando os ratos machos encontraram uma fêmea mostrando sinais de doença, os machos interagiram muito pouco com as fêmeas e não fizeram nada. tente acasalar com eles como normalmente fariam. Os pesquisadores também mostraram que esse comportamento é controlado por um circuito na amígdala, que detecta odores distintos de animais doentes e dispara um sinal de alerta para ficar longe.

“Como comunidade, é muito importante que os animais sejam capazes de se distanciar socialmente dos doentes”, diz Gloria Choi, professora associada de ciências do cérebro e cognitivas do MIT e membro do Picower Institute. “Especialmente em espécies como os ratos, onde o acasalamento é instintivamente impulsionado, é imperativo ser capaz de ter um mecanismo que pode desligá-lo quando o risco é alto.”

O laboratório de Choi estudou anteriormente como a doença influencia o comportamento e o desenvolvimento neurológico em camundongos, incluindo o desenvolvimento de comportamentos semelhantes ao autismo após uma doença materna durante a gravidez. O novo estudo, que aparece hoje em Natureza, é o primeiro a revelar como a doença pode afetar as interações de indivíduos saudáveis ​​com os enfermos.

O principal autor do artigo é o pós-doutorado do MIT, Jeong-Tae Kwon. Outros autores do artigo incluem Myriam Heiman, professora associada de neurociência no Latham Family Career Development e um membro do Picower Institute, e Hyeseung Lee, um pós-doutorado no laboratório de Heiman.

Mantendo distância

Para ratos e muitos outros animais, certos comportamentos como acasalar e lutar são programados inatamente, o que significa que os animais se envolvem automaticamente com eles quando certos estímulos são apresentados. No entanto, há evidências de que, em certas circunstâncias, esses comportamentos podem ser substituídos, diz Choi.

“Queríamos ver se há um mecanismo cerebral que será ativado quando um animal encontra um membro doente da mesma espécie que modula esses comportamentos sociais inatos e automáticos”, diz ele.

Estudos anteriores mostraram que os ratos podem distinguir entre ratos saudáveis ​​e ratos que foram injetados com um componente bacteriano chamado LPS, que induz inflamação leve quando administrado em baixas doses. Esses estudos sugeriram que os ratos usam o cheiro, processado por seu órgão vomeronasal, para identificar indivíduos doentes.

Para explorar se os ratos mudariam seu comportamento inato quando expostos a animais doentes, os pesquisadores colocaram ratos machos na mesma gaiola com uma fêmea saudável ou uma fêmea mostrando sinais de doença induzidos por LPS. Eles descobriram que os machos interagiam muito menos com as fêmeas doentes e não faziam nenhum esforço para montá-las.

Os pesquisadores então tentaram identificar os circuitos cerebrais subjacentes a esse comportamento. O órgão vomeronasal, que processa feromônios, se alimenta de uma parte da amígdala chamada COApm, e a equipe do MIT descobriu que essa região é ativada pela presença de animais injetados com LPS.

Outros experimentos revelaram que a atividade COApm é necessária para suprimir o comportamento de acasalamento dos machos na presença de fêmeas doentes. Quando a atividade do COApm foi desligada, os machos tentaram acasalar com fêmeas doentes. Além disso, a estimulação artificial do COApm suprimiu o comportamento de acasalamento nos machos, mesmo quando eles estavam perto de fêmeas saudáveis.

Comportamento de doença

Os pesquisadores também mostraram que o COApm se comunica com outra parte da amígdala chamada amígdala medial, e essa comunicação, transportada por um hormônio chamado hormônio liberador de tirotropina (TRH), é necessária para suprimir o comportamento de acasalamento. A ligação com a TRH é intrigante, diz Choi, porque a disfunção tireoidiana tem sido associada à depressão e ao isolamento social em humanos. Ele agora planeja explorar a possibilidade de que fatores internos (como o estado mental) possam alterar os níveis de TRH nos circuitos COApm para modular o comportamento social.

“Isso é algo que estamos tentando investigar no futuro: se há uma ligação entre a disfunção tireoidiana e a modulação desse circuito na amígdala que controla o comportamento social”, diz ele.

Este estudo é parte de um esforço maior no laboratório de Choi para estudar o papel das interações neuroimunes na coordenação de “comportamentos de doenças”. Uma área que eles estão investigando, por exemplo, é se os patógenos poderiam tentar controlar o comportamento dos animais e estimulá-los a se socializarem mais, permitindo que vírus ou bactérias se espalhem mais.

“Os patógenos também podem ter a capacidade de usar o sistema imunológico, incluindo citocinas e outras moléculas, para ativar os mesmos circuitos de maneiras opostas, para promover um maior envolvimento”, diz Choi. “Esta é uma ideia meio remota, mas muito interessante e empolgante. Queremos examinar as interações patógeno-hospedeiro no nível da rede para entender como os mesmos mecanismos neuroimunes podem ser empregados de forma diferente pelo hospedeiro em relação ao patógeno para conter ou disseminar a doença. infecção, respectivamente, dentro de uma comunidade. Por exemplo, queremos seguir animais doentes por meio de suas interações dentro da comunidade, monitorando seu estado imunológico e manipulando seus circuitos neurais. “

A pesquisa foi financiada pelo Instituto Nacional de Saúde Mental, a Fundação JPB, o programa Simons Center for the Social Brain Postdoctoral Fellowship e o programa Picower Fellowship.