O Impacto do Álcool no Comportamento e Controle do Cérebro
O consumo crônico de álcool altera os circuitos do cérebro, afetando o comportamento e a tomada de decisão.
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Índice
- O Papel da Ganglia Basal no Comportamento
- Efeitos do Álcool nos Circuitos Cerebrais
- Estudando o Impacto do Álcool em Tipos de Neurônios
- Investigando Entradas de Neurônios DLS e DMS
- Efeitos do Álcool Crônico nas Conexões Sinápticas
- Examinando Outras Entradas Cerebrais
- Implicações Comportamentais das Mudanças no DLS
- Conclusões
- Fonte original
O álcool é super mal usado no mundo todo, trazendo vários problemas de saúde e sociais. O Transtorno por Uso de Álcool (AUD) é quando a pessoa perde o controle sobre a bebida, causando problemas pra si mesma e pros outros. O álcool muda a forma como o cérebro funciona, afetando vários químicos que transmitem sinais no cérebro. Ele também cria mudanças duradouras nas vias neurais que controlam o comportamento e as ações. Pra tratar o AUD de forma eficaz, a gente precisa entender como o álcool interage com o cérebro.
Uma parte importante do cérebro que o álcool afeta é a ganglia basal (BG), que ajuda a gerenciar tanto os movimentos quanto os hábitos. Quando a BG não funciona direito, pode levar a comportamentos prejudiciais e decisões ruins. Os circuitos na BG controlam diferentes ações através de neurônios específicos que influenciam como a gente se comporta baseando-se em experiências passadas. Existem dois tipos principais de neurônios na BG: um promove comportamentos, enquanto o outro inibe. Entender como o álcool impacta esses neurônios é essencial pra desenvolver tratamentos melhores pro AUD.
O Papel da Ganglia Basal no Comportamento
A ganglia basal é composta por várias áreas do cérebro que trabalham juntas pra coordenar ações baseadas nas situações atuais e nas experiências passadas. Quando essas áreas não funcionam corretamente, as pessoas podem desenvolver hábitos prejudiciais e perder a capacidade de controlar suas ações. A BG influencia o comportamento através de redes de neurônios que conectam várias partes do cérebro. Esses neurônios projetam-se pra outras regiões do cérebro, recebendo informações de diferentes fontes sobre como as ações são executadas.
O Estriado Dorsal (DS) é uma parte chave dentro da BG, com duas subregiões: o estriado dorsomedial (DMS) e o estriado dorsolateral (DLS). O DMS tá relacionado com ações orientadas a objetivos, enquanto o DLS tá ligado às ações habituais. Essa divisão de papéis é crucial pra entender como os comportamentos são formados e mantidos. O álcool pode atrapalhar esses processos, levando a mudanças na forma como as pessoas pensam sobre e se envolvem em atividades, principalmente em quem tem AUD.
Efeitos do Álcool nos Circuitos Cerebrais
Pesquisas mostraram que o álcool afeta vários tipos de neurônios na BG. Por exemplo, estudos demonstraram que quando ratos são expostos ao álcool por um tempo, seu comportamento muda de ações voltadas a metas pra respostas habituais. Essa mudança se deve em parte ao DLS se tornar mais engajado que o DMS, o que altera como as ações são controladas.
A exposição aguda ao álcool pode diminuir os sinais inibitórios que normalmente regulam a atividade dos neurônios no DLS. Isso significa que comportamentos que poderiam ter sido controlados ou inibidos em circunstâncias normais agora são liberados, levando a ações compulsivas. Enquanto isso, no DMS, as entradas de outras áreas do cérebro sofrem mudanças que reduzem a capacidade de controlar comportamentos voltados a metas. Isso sugere que a exposição crônica ao álcool modifica a forma como os circuitos cerebrais funcionam, levando a mudanças comportamentais distintas.
Estudando o Impacto do Álcool em Tipos de Neurônios
Pra entender como o álcool afeta essas áreas do cérebro, os pesquisadores exploraram tipos específicos de neurônios no SNr, uma região que recebe entradas tanto do DMS quanto do DLS. Estudos recentes identificaram diferenças nas características desses neurônios com base em sua localização dentro do SNr. Alguns expressam uma proteína chamada parvalbumina (PV+), enquanto outros não (PV-). Esses dois tipos de neurônios podem ter papéis diferentes em como o álcool afeta o comportamento.
Através de experimentos cuidadosos, os pesquisadores identificaram que as entradas do DLS pro SNr são alteradas após a exposição crônica ao álcool. Isso significa que os neurônios do DLS se tornam mais ativos e poderosos em suas conexões após o uso repetido de álcool. Por outro lado, as entradas do DMS não mostram mudanças semelhantes, indicando que nem todos os neurônios são afetados igualmente pelo álcool.
Investigando Entradas de Neurônios DLS e DMS
Pra entender melhor como a exposição ao álcool influencia as entradas do DLS e do DMS pro SNr, os cientistas usaram ferramentas genéticas específicas pra rastrear esses circuitos neurais. Eles introduziram uma proteína sensível à luz nos neurônios, então quando eles iluminavam, podiam ativar ou inibir populações específicas de neurônios. Isso permitiu que eles medíssem como a exposição ao álcool mudou o comportamento desses circuitos.
Ao olhar especificamente pros neurônios do DLS e do DMS, os pesquisadores notaram diferenças distintas em como esses circuitos reagiam às entradas. Os neurônios do DLS exibiram mudanças em seus padrões de comunicação que indicavam aumento de atividade após a exposição ao álcool. Isso sugere que esses neurônios podem estar assumindo o controle das ações quando o álcool tá presente, levando potencialmente a comportamentos compulsivos.
Efeitos do Álcool Crônico nas Conexões Sinápticas
Estudos adicionais revelaram que a exposição crônica ao álcool aumentou especificamente a força das conexões entre os neurônios do DLS e seus alvos no SNr. Em contraste, as conexões dos neurônios do DMS permaneceram inalteradas, destacando uma clara distinção entre como essas duas regiões se adaptam ao álcool. Os neurônios do DLS se tornaram mais eficientes em enviar sinais, aumentando sua influência no comportamento, enquanto os neurônios do DMS não mostraram mudanças semelhantes.
Essa diferença na força sináptica e nos padrões de comunicação pode ajudar a explicar por que comportamentos habituais podem se tornar mais prevalentes em indivíduos após o uso prolongado de álcool. O DLS se torna mais engajado no controle das ações, enquanto as funções regulatórias do DMS diminuem, levando a uma falta de controle sobre impulsos e tomada de decisões.
Examinando Outras Entradas Cerebrais
Os pesquisadores também olharam pra entradas de outra região conhecida como núcleo subtalâmico (STN) pra ver como ela interage com o SNr, especialmente durante a exposição ao álcool. Eles descobriram que as entradas do STN permaneceram inalteradas mesmo após a exposição crônica ao álcool. Isso sugere que enquanto as entradas do DLS se tornam mais potentes, o sistema de filtragem que normalmente ajudaria a controlar esses sinais não é alterado.
A falta de mudanças nas entradas do STN apoia a noção de que os neurônios do DLS podem dominar na direção das ações após a exposição ao álcool. Se os controles inibitórios normais fornecidos pelas entradas do STN não estão funcionando, então a atividade aumentada dos neurônios do DLS pode levar a ações excessivas ou descontroladas.
Implicações Comportamentais das Mudanças no DLS
Pra avaliar o impacto comportamental dessas mudanças, os pesquisadores realizaram experimentos pra simular cenários de tomada de decisão na vida real. Eles treinaram camundongos pra apertar alavancas por recompensas e monitoraram seu comportamento sob diferentes condições. Camundongos expostos ao álcool crônico precisavam de estimulação contínua de seus neurônios do DLS pra manter a capacidade de realizar as tarefas com sucesso. Quando esses neurônios foram inibidos, seu desempenho caiu drasticamente, indicando que sob a influência do álcool, o DLS agora desempenha um papel crucial na execução de ações.
Essas descobertas sugerem que a exposição crônica ao álcool muda a dependência do cérebro da atividade do DMS, que normalmente apoia uma tomada de decisão mais deliberada, pra atividade do DLS, que pode promover ações menos pensadas ou impulsivas. Como resultado, os indivíduos podem se ver realizando ações sem considerar as consequências, levando a comportamentos frequentemente associados ao AUD.
Conclusões
A pesquisa destaca como a exposição crônica ao álcool modifica a organização e a função dos circuitos cerebrais responsáveis pelo controle das ações. Ela revela mudanças significativas em como a ganglia basal opera, especificamente através das suas vias DLS e DMS. As descobertas sugerem que o uso repetido de álcool pode aumentar a atividade de certos tipos de neurônios enquanto diminui a influência de outros, levando a uma mudança no comportamento de ações orientadas a metas pra ações habituais.
Esse entendimento ajuda a aprofundar nosso conhecimento sobre o AUD e pode abrir caminho pra tratamentos mais direcionados. Ao identificar os circuitos neurais específicos envolvidos e suas vulnerabilidades ao álcool, novas estratégias terapêuticas podem surgir pra ajudar os indivíduos a recuperarem o controle sobre seus comportamentos e reduzirem o impacto do AUD em suas vidas.
Título: Chronic alcohol induces subcircuit-specific striatonigral plasticity shifting action control to the sensorimotor striatum
Resumo: While cortico-striatal circuit deficits contribute to Alcohol Use Disorder, the impact of alcohol on synaptic function in the basal ganglia output, the substantia nigra pars reticulata (SNr), remains unclear. Here, we found that the inputs from the dorsomedial (DMS) and dorsolateral striatum (DLS) differ in their presynaptic properties and target molecularly distinct subpopulations of SNr neurons. We also discovered that indirect pathway subthalamic (STN) inputs to the medial and lateral SNr have different presynaptic properties and that STN inputs are stronger in the lateral SNr. Chronic alcohol exposure (CIE) potentiated DLS inputs but did not affect the strength and presynaptic release properties of DMS and subthalamic inputs to SNr neurons. Chemogenetic inhibition of DLS direct pathway projection neurons impaired action performance in an operant conditioning task in CIE mice but not control mice. Overall, our work identifies a synaptic mechanism whereby chronic alcohol induces a gain of function for action control in direct pathway neurons in the dorsolateral striatum. TeaserChronic alcohol selectively potentiates DLS synaptic inputs to the SNr, enhancing their role in action control.
Autores: David M Lovinger, G. Sitzia, S. Bariselli, A. Gracias
Última atualização: 2024-05-02 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.15.567225
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.15.567225.full.pdf
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