Humanidades

O estudo ajuda a explicar por que a motivação para aprender diminui com a idade
Pesquisas com ratos sugerem que o envelhecimento afeta um circuito cerebral crítico para aprender a tomar alguns tipos de decisões.
Por Anne Trafton - 28/10/2020


“À medida que envelhecemos, é mais difícil ter uma atitude de levantar e ir em direção às coisas”, diz a autora do estudo, Ann Graybiel. Créditos:Imagem: Christine Daniloff, MIT

À medida que as pessoas envelhecem, muitas vezes perdem a motivação para aprender coisas novas ou se envolver em atividades cotidianas. Em um estudo com camundongos, os neurocientistas do MIT identificaram agora um circuito cerebral que é fundamental para manter esse tipo de motivação.

Este circuito é particularmente importante para aprender a tomar decisões que exijam a avaliação do custo e da recompensa de uma ação específica. Os pesquisadores mostraram que podem aumentar a motivação de ratos mais velhos para se envolver neste tipo de aprendizagem, reativando este circuito, e também podem diminuir a motivação suprimindo o circuito.

“À medida que envelhecemos, é mais difícil ter uma atitude de levantar-se e partir em relação às coisas”, diz Ann Graybiel, professora do MIT e membro do Instituto McGovern para Pesquisa do Cérebro. “Este get-up-and-go, ou engajamento, é importante para o nosso bem-estar social e para a aprendizagem - é difícil aprender se você não estiver participando e engajado.”

Graybiel é o autor sênior do estudo, que aparece hoje na Cell . Os principais autores do artigo são Alexander Friedman, um ex-cientista pesquisador do MIT que agora é professor assistente na Universidade do Texas em El Paso, e Emily Hueske, uma cientista pesquisadora do MIT.

Avaliando custo e benefício

O estriado faz parte dos gânglios da base - um conjunto de centros cerebrais ligados à formação de hábitos, controle do movimento voluntário, emoção e vício. Por várias décadas, o laboratório de Graybiel tem estudado grupos de células chamadas estriossomas, que são distribuídas por todo o corpo estriado. Graybiel descobriu estriossomas há muitos anos, mas sua função permaneceu misteriosa, em parte porque eles são tão pequenos e profundos dentro do cérebro que é difícil visualizá-los com imagens de ressonância magnética funcional (fMRI).

Nos últimos anos, Friedman, Graybiel e colegas, incluindo Ken-ichi Amemori, pesquisador do MIT, descobriram que os estriossomas desempenham um papel importante em um tipo de tomada de decisão conhecido como conflito de evitação de abordagem. Essas decisões envolvem escolher entre escolher o bom com o ruim - ou evitar ambos - quando são dadas opções que têm elementos positivos e negativos. Um exemplo desse tipo de decisão é ter que escolher se vai aceitar um emprego que pague mais, mas o obrigue a se afastar da família e dos amigos. Essas decisões freqüentemente provocam grande ansiedade.

Em um estudo relacionado , o laboratório de Graybiel descobriu que os estriossomas se conectam às células da substantia nigra, um dos principais centros de produção de dopamina do cérebro. Esses estudos levaram os pesquisadores a hipotetizar que os estriossomas podem estar agindo como um porteiro que absorve informações sensoriais e emocionais vindas do córtex e as integra para produzir uma decisão sobre como agir. Essas ações podem então ser revigoradas pelas células produtoras de dopamina.

Mais tarde, os pesquisadores descobriram que o estresse crônico tem um grande impacto nesse circuito e nesse tipo de tomada de decisão emocional. Em um estudo de 2017 realizado em ratos e camundongos, eles mostraram que os animais estressados ​​eram muito mais propensos a escolher opções de alto risco e alto retorno, mas que podiam bloquear esse efeito manipulando o circuito.

No novo estudo da Cell , os pesquisadores começaram a investigar o que acontece nos estriossomas enquanto os ratos aprendem a tomar esse tipo de decisão. Para fazer isso, eles mediram e analisaram a atividade dos estriossomas enquanto os ratos aprendiam a escolher entre resultados positivos e negativos.

Durante os experimentos, os ratos ouviram dois tons diferentes, um dos quais foi acompanhado por uma recompensa (água com açúcar) e outro que foi acompanhado por um estímulo levemente aversivo (luz forte). Aos poucos, os ratos aprenderam que se lambessem mais um bico ao ouvir o primeiro tom, obteriam mais água com açúcar e, se lambessem menos durante o segundo, a luz não seria tão brilhante.

Aprender a realizar esse tipo de tarefa exige atribuir valor a cada custo e a cada recompensa. Os pesquisadores descobriram que, à medida que os ratos aprendiam a tarefa, os estriossomas exibiam uma atividade mais alta do que outras partes do corpo estriado, e que essa atividade se correlacionava com as respostas comportamentais dos ratos a ambos os tons. Isso sugere que os estriossomas podem ser críticos para atribuir valor subjetivo a um determinado resultado.

“Para sobreviver, para fazer tudo o que está fazendo, você precisa aprender constantemente. Você precisa aprender o que é bom e o que é ruim para você ”, diz Friedman.

“Uma pessoa, ou neste caso um rato, pode valorizar uma recompensa tão altamente que o risco de experimentar um possível custo é superado, enquanto outra pode desejar evitar o custo e excluir todas as recompensas. E isso pode resultar em aprendizado orientado por recompensas em alguns e aprendizado orientado por custos em outros ”, diz Hueske.

Os pesquisadores descobriram que os neurônios inibitórios que transmitem sinais do córtex pré-frontal ajudam os estriossomas a aumentar sua relação sinal-ruído, o que ajuda a gerar os sinais fortes que são vistos quando os ratos avaliam uma opção de alto custo ou alta recompensa.

Perda de motivação

Em seguida, os pesquisadores descobriram que em ratos mais velhos (entre 13 e 21 meses, aproximadamente o equivalente a pessoas com 60 anos ou mais), o envolvimento dos ratos em aprender este tipo de análise de custo-benefício diminuiu. Ao mesmo tempo, sua atividade estriossômica diminuiu em comparação com a de ratos mais jovens. Os pesquisadores descobriram uma perda de motivação semelhante em um modelo de rato da doença de Huntington, uma doença neurodegenerativa que afeta o corpo estriado e seus estriossomas.

“Se você pudesse localizar um mecanismo que está subjacente à avaliação subjetiva de recompensa e custo, e usar uma técnica moderna que pudesse manipulá-lo, seja psiquiatricamente ou com biofeedback, os pacientes seriam capazes de ativar seus circuitos corretamente”,

 Friedman.

Quando os pesquisadores usaram drogas geneticamente direcionadas para aumentar a atividade nos estriossomas, eles descobriram que os ratos se tornaram mais engajados no desempenho da tarefa. Por outro lado, a supressão da atividade estriossômica levou ao desligamento.

Além do declínio normal relacionado à idade, muitos transtornos mentais podem distorcer a capacidade de avaliar os custos e recompensas de uma ação, desde ansiedade e depressão até condições como o TEPT. Por exemplo, uma pessoa deprimida pode subestimar experiências potencialmente gratificantes, enquanto alguém que sofre de dependência pode supervalorizar as drogas, mas subestimar coisas como seu trabalho ou sua família.

Os pesquisadores agora estão trabalhando em possíveis tratamentos com drogas que podem estimular este circuito, e eles sugerem que treinar pacientes para aumentar a atividade neste circuito por meio do biofeedback poderia oferecer outra maneira potencial de melhorar suas avaliações de custo-benefício.

“Se você pudesse localizar um mecanismo que está subjacente à avaliação subjetiva de recompensa e custo, e usar uma técnica moderna que pudesse manipulá-lo, seja psiquiatricamente ou com biofeedback, os pacientes seriam capazes de ativar seus circuitos corretamente”, diz Friedman.

A pesquisa foi financiada pela CHDI Foundation, a Saks Kavanaugh Foundation, os National Institutes of Health, a Nancy Lurie Marks Family Foundation, a Bachmann-Strauss Dystonia and Parkinson's Foundation, a William N. e Bernice E. Bumpus Foundation, o Simons Center for the Social Brain, o Fundo Kristin R. Pressman e Jessica J. Pourian '13, Michael Stiefel e Robert Buxton.

 

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