Utilizando uma técnica sofisticada de rastreamento viral — baseada no vírus da raiva modificado para identificar conexões sinápticas diretas —, a equipe comparou o padrão de entradas neuronais antes e depois da administração de diferentes substâncias

Domínio público
Um único contato com drogas como cocaína, anfetamina, metanfetamina, nicotina ou morfina é suficiente para provocar mudanças mensuráveis na arquitetura de conexões do cérebro associadas à recompensa e à motivação. A constatação é de um estudo publicado nesta semana na revista científica eLife por pesquisadores da Universidade da Califórnia em Irvine, que mapeou, em camundongos, alterações nos circuitos que convergem para neurônios dopaminérgicos da área tegmental ventral (VTA), uma região central nos mecanismos de prazer, aprendizado e dependência.
Utilizando uma técnica sofisticada de rastreamento viral — baseada no vírus da raiva modificado para identificar conexões sinápticas diretas —, a equipe comparou o padrão de entradas neuronais antes e depois da administração de diferentes substâncias. O resultado foi surpreendentemente consistente: drogas de abuso distintas produziram alterações semelhantes na conectividade que chega às células dopaminérgicas da VTA, especialmente aquelas que se projetam para o núcleo accumbens e a amígdala, regiões ligadas à recompensa e às emoções.
“Mesmo uma única exposição foi capaz de reorganizar, de forma duradoura, a forma como essas células recebem informação do resto do cérebro”, afirma Kevin Beier, neurocientista da Universidade da Califórnia em Irvine e autor sênior do estudo. Segundo ele, o achado reforça a ideia de que a dependência não é apenas resultado de uso repetido, mas pode começar a se estruturar desde os primeiros contatos com a droga.
Um passo além da sinapse
Desde os anos 1990, a dopamina ocupa lugar central nas teorias sobre dependência química. Estudos anteriores já haviam mostrado que drogas provocam alterações na força das sinapses — os pontos de comunicação entre neurônios. O trabalho agora publicado avança ao demonstrar que há também uma reconfiguração mais ampla do “mapa” de conexões, envolvendo múltiplas regiões cerebrais ao mesmo tempo.
Para identificar esses padrões globais, os pesquisadores recorreram a métodos de redução de dimensionalidade, como a análise de componentes principais (PCA). A abordagem permitiu separar, de forma estatisticamente robusta, cérebros expostos a drogas daqueles que receberam apenas solução salina. “É uma maneira de enxergar a floresta, não apenas as árvores”, diz Katrina Bartas, primeira autora do artigo.
Um dos achados mais inesperados do estudo não veio das drogas ilícitas, mas da anestesia. Camundongos submetidos repetidamente à combinação de cetamina e xilazina — muito usada em experimentos com animais — apresentaram mudanças de conectividade parcialmente semelhantes às observadas com drogas de abuso. O resultado acende um sinal de alerta para a comunidade científica.
“Isso sugere que a própria anestesia pode interferir em circuitos relacionados à motivação”, afirma Bartas. “Pesquisadores precisam levar esse fator em conta ao interpretar resultados de estudos comportamentais”.
Genes, canais de cálcio e vulnerabilidade
Ao cruzar os dados de conectividade com atlas de expressão gênica do cérebro de camundongos, o grupo identificou uma forte correlação entre as alterações induzidas por drogas e a expressão basal de genes ligados à excitabilidade neuronal, em especial canais de cálcio. Ao reduzir experimentalmente a expressão do gene Cacna1e no núcleo accumbens, os cientistas observaram uma diminuição das mudanças de conectividade.

O achado sugere que diferenças genéticas prévias podem influenciar a forma como o cérebro responde às drogas, ajudando a explicar por que algumas pessoas são mais vulneráveis à dependência do que outras. “Isso abre uma ponte entre genética, circuitos neurais e comportamento”, afirma Beier.
Em um contexto de crise global de dependência química — com aumento do uso de estimulantes e opioides em diversos países —, os resultados reforçam a importância de políticas de prevenção voltadas para a redução do primeiro contato com drogas. Do ponto de vista científico, o estudo oferece um novo mapa para investigações futuras e potenciais alvos terapêuticos.
“Compreender como o cérebro é remodelado tão cedo no processo é essencial para pensar em intervenções mais eficazes”, diz Beier. “A dependência deixa marcas profundas — e elas começam antes do que imaginávamos”
Detalhes da publicação
Katrina BartasPieter DerdeynGuilian TianJosé J VasquezGhalia AzouzCindy M YamamotoMaio HuiKevin T Beier2024 Alterações induzidas por drogas na conectividade das células dopaminérgicas do mesencéfalo reveladas pelo rastreamento monossináptico da raiva eLife 13 : RP93664 - https://doi.org/ 10.7554/eLife.93664.2