Definição
A poda sináptica é um processo natural que ocorre no cérebro entre a primeira infância e a idade adulta. Durante a poda sináptica, o cérebro elimina sinapses extras. Sinapses são estruturas cerebrais que permitem que os neurônios transmitam um sinal elétrico ou químico para outro neurônio.
Pensa-se que a poda sináptica é a maneira do cérebro de remover conexões que já não são necessárias. Pesquisadores descobriram recentemente que o cérebro é mais "plástico" e moldável do que se pensava anteriormente. A poda sináptica é a maneira do nosso corpo de manter uma função cerebral mais eficiente à medida que envelhecemos e aprendemos novas informações complexas.
Quanto mais se aprende sobre a poda sináptica, muitos pesquisadores também se perguntam se existe um vínculo entre a poda sináptica e o aparecimento de certos distúrbios, incluindo esquizofrenia e autismo.
Como funciona a poda sináptica?
Durante a infância, o cérebro experimenta uma grande quantidade de crescimento. Há uma explosão de formação de sinapses entre os neurônios durante o desenvolvimento inicial do cérebro. Isso é chamado sinaptogênese.
Esse rápido período de sinaptogênese desempenha um papel vital no aprendizado, 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. Porém, logo após esse período de crescimento sináptico, o cérebro começa a remover as sinapses que não precisam mais.
Uma vez que o cérebro forma uma sinapse, ele pode ser fortalecido ou enfraquecido. Isso depende de quantas vezes a sinapse é usada. Em outras palavras, o processo segue o princípio "use-o ou perca-o": as sinapses mais ativas são fortalecidas e as sinapses menos ativas são enfraquecidas e, finalmente, podadas. O processo de remoção das sinapses irrelevantes durante esse período é chamado de poda sináptica.
A poda sináptica precoce é influenciada principalmente por nossos genes. Mais tarde, é baseado em nossas experiências. Em outras palavras, a poda ou não de uma sinapse é influenciada pelas experiências que uma criança em desenvolvimento tem com o mundo ao seu redor. A estimulação constante faz com que as sinapses cresçam e se tornem permanentes. Mas se uma criança recebe pouca estimulação, o cérebro mantém menos dessas conexões.
Quando ocorre a poda sináptica?
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 ocorre entre os 2 e os 16 anos.
Estágio embrionário inicial a 2 anos
O desenvolvimento do cérebro no embrião começa apenas algumas semanas após a concepção. No sétimo mês de uma gravidez, o feto começa a emitir 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 de sinapses atinge seu pico aos 8 meses de idade. No córtex pré-frontal, os níveis máximos de sinapses ocorrem em algum momento durante o primeiro ano de vida. Essa parte do cérebro é usada para uma variedade de comportamentos complexos, incluindo planejamento e personalidade.
2 a 10 anos
Durante o segundo ano de vida, o número de sinapses diminui drasticamente. A poda sináptica ocorre muito rapidamente entre as idades de 2 e 10. Durante esse período, cerca de 50% das sinapses extras são eliminadas. No córtex visual, a poda continua até os 6 anos de idade.
Adolescência
A poda sináptica continua na adolescência, mas não tão rápido quanto antes. O número total de sinapses começa a se estabilizar.
Enquanto os pesquisadores pensavam que o cérebro só podava sinapses até o início da adolescência, avanços recentes descobriram um segundo período de poda durante o final da adolescência.
Início da vida adulta
De acordo com pesquisas mais recentes, a poda sináptica na verdade continua no início da idade adulta e para em algum momento no final dos anos 20.
Curiosamente, durante esse período, a poda ocorre principalmente no córtex pré-frontal do cérebro, que é a parte do cérebro fortemente envolvida nos processos de tomada de decisão, desenvolvimento da personalidade e pensamento crítico.
A poda sináptica explica o início da esquizofrenia?
Pesquisas que analisam a relação entre poda sináptica e esquizofrenia ainda estão nos estágios iniciais. A teoria é que os cérebros esquizofrênicos são “podados em excesso” e essa poda é causada por mutações genéticas que afetam o processo de poda sináptica.
Por exemplo, quando os pesquisadores analisaram imagens do cérebro de pessoas com transtornos mentais, como a esquizofrenia, descobriram que pessoas com transtornos mentais tinham menos sinapses na região pré-frontal em comparação com o cérebro de pessoas sem transtornos 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 isso ainda esteja muito distante, a poda sináptica pode representar um alvo interessante para tratamentos para pessoas com transtornos mentais.
A poda sináptica está associada ao autismo?
Os cientistas ainda não identificaram a causa exata do autismo. É provável que haja vários fatores em jogo, mas recentemente, a pesquisa mostrou uma ligação entre mutações em certos genes relacionados à função sináptica e distúrbios do espectro do autismo (TEA).
Ao contrário da pesquisa sobre esquizofrenia, que teoriza que o cérebro está "podado demais", os pesquisadores levantam a hipótese de que o cérebro de pessoas com autismo pode estar "podado". Teoricamente, então, essa sub-poda leva a um excesso de oferta de sinapses em algumas partes do cérebro.
Para testar esta hipótese, os pesquisadores analisaram o tecido cerebral de 13 crianças e adolescentes com e sem autismo que faleceram entre as idades de 2 e 20 anos. 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 tiveram aproximadamente o mesmo número de sinapses. Isso sugere que a condição pode ocorrer durante o processo de poda. Esta pesquisa mostra apenas uma diferença nas sinapses, mas não se essa diferença pode ser uma causa ou um efeito do autismo, ou apenas uma associação.
Essa teoria da poda insuficiente pode ajudar a explicar alguns dos sintomas comuns do autismo, como sensibilidade excessiva a ruídos, luzes e experiências sociais, bem como crises epilépticas. Se houver muitas sinapses disparando ao mesmo tempo, uma pessoa com autismo provavelmente experimentará uma sobrecarga de ruído em vez de uma resposta cerebral bem ajustada.
Além disso, pesquisas anteriores vincularam o autismo a mutações em genes que atuam em uma proteína conhecida como mTOR cinase. Grandes quantidades de mTOR hiperativo foram encontradas no cérebro de pacientes com autismo. Também foi demonstrado que a atividade excessiva na via mTOR está associada a um excesso de produção de sinapses. Um estudo descobriu que camundongos com mTOR hiperativo tinham defeitos em sua poda sináptica e exibiam comportamentos sociais semelhantes a ASD.
Para onde estão indo as pesquisas sobre poda sináptica?
A poda sináptica é uma parte essencial do desenvolvimento do cérebro. Ao se livrar das sinapses que não são mais usadas, o cérebro se torna mais eficiente à medida que você envelhece.
Hoje, a maioria das idéias sobre o desenvolvimento do cérebro humano se baseia nessa idéia de plasticidade cerebral. Os pesquisadores agora estão procurando maneiras de controlar a poda com medicamentos ou terapia direcionada. Eles também estão estudando como usar esse novo entendimento 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 para pessoas com condições como esquizofrenia e autismo. No entanto, a pesquisa ainda está nos estágios iniciais.
