Simple Science

Ciência de ponta explicada de forma simples

# Biologia# Neurociência

A Ciência por Trás do Suspiro: O Que Ela Revela

Suspirar tem um papel importante na saúde dos pulmões e na expressão emocional.

― 6 min ler


Entendendo os MecanismosEntendendo os Mecanismosde Suspirorespiração e nas emoções.Pesquisas mostram o papel do suspiro na
Índice

Suspirar é uma parada natural tanto pra gente quanto pros animais, e rola bastante como um jeito de manter os pulmões em dia. Em resumo, um suspiro envolve respirar fundo, bem mais do que uma respiração normal. Essa ação ajuda a abrir os sacos de ar nos pulmões, melhorando a troca de gases, que é super importante pra respirar.

Os suspiros podem acontecer em intervalos regulares, tipo a cada poucos minutos, e não tão ligados só às necessidades físicas, mas também às emoções. Por exemplo, a galera pode suspirar quando tá triste, ansiosa, aliviada ou feliz. Cientistas descobriram que partes específicas do cérebro são responsáveis por gerar esses suspiros.

O Mecanismo por Trás do Suspiro

Pesquisas mostraram que existem dois caminhos principais no cérebro que ajudam a produzir suspiros. Esses caminhos começam numa região chamada área parafacial (pF) e se conectam a outra área chamada Complexo PreBötzinger (preBötC). Os neurônios na região pF soltam substâncias especiais conhecidas como neuromedina B (NMB) e péptido liberador de gastrina (GRP). Essas substâncias grudam em receptores específicos no preBötC, que então acionam o processo de suspiração.

Quando os pesquisadores estudaram esses caminhos, perceberam que, se bloqueassem os receptores no preBötC, a quantidade de suspiros diminuía bastante. Por outro lado, se injetassem NMB ou GRP diretamente no preBötC, a frequência de suspiros aumentava. Isso indica que tanto NMB quanto GRP são essenciais pra gerar suspiros.

Metodologia de Pesquisa

Pra entender melhor como os suspiros são produzidos, os cientistas usaram camundongos que foram geneticamente alterados pra expressar proteínas sensíveis à luz em neurônios específicos. Essa abordagem permitiu ativar esses neurônios com luz e observar os efeitos nos padrões de respiração.

Os pesquisadores focaram em três grupos de neurônios:

  1. Neurônios que produzem NMB.
  2. Neurônios que produzem GRP.
  3. Neurônios que expressam receptores de NMB e GRP.

Eles usaram uma técnica chamada optogenética, onde a luz controla neurônios, pra ativar esses grupos de células enquanto monitoravam mudanças na respiração.

Resultados Principais

Ativação de Neurônios pF

Quando os pesquisadores ativaram os neurônios pF que produzem NMB ou GRP, notaram que podiam induzir suspiros. O tamanho das respirações feitas durante esses suspiros induzidos era parecido com os suspiros naturais. Isso significa que só ativar esses neurônios pode levar à geração de suspiros, e essa resposta não dependia apenas de gatilhos emocionais ou fisiológicos.

Curiosamente, havia um elemento de tempo específico nesse processo. Se os neurônios pF fossem ativados muito cedo depois de um suspiro, isso não acionaria outro suspiro. Isso indicava um "período refratário" onde o corpo precisava de um tempo antes de poder suspirar de novo.

O Papel dos Neurônios PreBötC

A equipe também estudou os neurônios do preBötC que expressam os receptores para NMB e GRP. Descobriram que ativar esses neurônios também resultava em suspiros, mesmo que os receptores estivessem bloqueados. Isso sugere que o mecanismo de suspiração é bem flexível e não precisa estritamente da ativação do receptor pra produzir um suspiro.

Além disso, os pesquisadores descobriram que esses neurônios do preBötC são principalmente glutamatérgicos, ou seja, usam glutamato como neurotransmissor, que é uma forma comum de comunicação entre neurônios. Eles não são exclusivamente somatostatínicos, que são outro tipo de neurônio que produz somatostatina.

Efeitos Distintos de Diferentes Neurônios

Quando os pesquisadores ativaram diferentes tipos de neurônios na região do preBötC, observaram efeitos variados na produção de suspiros e nos padrões normais de respiração. Por exemplo:

  • Neurônios NMBR: Quando esses neurônios eram ativados, o tamanho das respirações aumentava, levando a volumes pulmonares maiores em comparação com respirações normais.

  • Neurônios GRPR: A ativação desses neurônios aumentava a frequência respiratória, mas tinha efeitos diferentes na produção de suspiros.

Esses achados sugerem que, embora haja papéis sobrepostos entre esses neurônios, cada grupo contribui de maneira única pra como os suspiros e as respirações normais são regulados.

Neurônios Eletricamente Ativos

Em investigações adicionais, os pesquisadores analisaram a atividade elétrica dos neurônios no preBötC. Descobriram que os neurônios NMBR estavam ativamente rítmicos e podiam influenciar os padrões de respiração. Especificamente, eles podiam transformar pequenos bursts de atividade em respirações maiores, efetivamente “convertendo” respirações normais em suspiros sob certas condições.

Usando diferentes configurações experimentais, os cientistas observaram que atividades semelhantes a suspiros podiam ser registradas mesmo quando os neurônios eram ativados sob condições de baixa estimulação.

Conexão Emocional com os Suspiros

A pesquisa também tocou nos aspectos emocionais do suspiro. Suspiros podem estar ligados a sentimentos de alívio, estresse, exaustão e várias outras emoções. Os mecanismos por trás do suspiro emocional podem estar conectados a como o cérebro regula a respiração e as respostas emocionais, tornando essa interação bem complexa.

Implicações para Entender Padrões de Respiração

Os resultados dessa pesquisa iluminam as interações complexas entre diferentes tipos de neurônios envolvidos no controle da respiração. Suspirar não é só um reflexo simples; é um comportamento influenciado por múltiplos fatores, incluindo a resposta do cérebro a estados emocionais e necessidades fisiológicas.

Entendendo os caminhos e mecanismos envolvidos no suspiro, os cientistas podem ganhar insights sobre outras condições relacionadas à respiração. Essa pesquisa pode ter implicações potenciais para tratar problemas respiratórios, ansiedade e outros distúrbios relacionados.

Conclusão

Suspirar é um comportamento fascinante que serve funções importantes na saúde dos pulmões e na expressão emocional. É controlado por uma rede de neurônios que podem responder tanto a necessidades físicas quanto a sinais emocionais. À medida que a neurociência continua explorando as complexidades da função cerebral, entender os mecanismos por trás dos suspiros pode ajudar a desvendar as complexidades mais amplas de como respiramos e respondemos ao mundo ao nosso redor.

Fonte original

Título: Sigh generation in preBötzinger Complex

Resumo: We explored neural mechanisms underlying sighing. Photostimulation of parafacial (pF) neuromedin B (NMB) or gastrin releasing peptide (GRP), or preBotzinger Complex (preBotC) NMBR or GRPR neurons elicited ectopic sighs with latency inversely related to time from preceding endogenous sigh. Of particular note, ectopic sighs could be produced without involvement of these peptides or their receptors in preBotC. Moreover, chemogenetic or optogenetic activation of preBotC SST neurons induced sighing, even in the presence of NMBR and/or GRPR antagonists. We propose that an increase in the excitability of preBotC NMBR or GRPR neurons not requiring activation of their peptide receptors activates partially overlapping pathways to generate sighs, and that preBotC SST neurons are a downstream element in the sigh generation circuit that converts normal breaths into sighs.

Autores: Jack L Feldman, Y. Cui, E. Bondarenko, C. Thörn Perez, D. N. Chiu

Última atualização: 2024-11-04 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.05.597565

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.05.597565.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao biorxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Mais de autores

Artigos semelhantes