Como o toque amortece a resposta do cérebro a estímulos dolorosos

Quando pressionamos nossas têmporas para aliviar uma dor de cabeça ou esfregamos um cotovelo após uma pancada inesperada, isso geralmente traz algum alívio. Acredita-se que as células responsivas à dor no cérebro se acalmem quando esses neurônios também recebem entradas de toque, dizem cientistas do Instituto McGovern de Pesquisa do Cérebro do MIT, que pela primeira vez observaram esse fenômeno acontecer no cérebro de camundongos.

A descoberta da equipe, relatada em 6 de novembro na revista Avanços da ciênciaoferece aos pesquisadores uma compreensão mais profunda da complicada relação entre dor e toque e pode oferecer alguns insights sobre a dor crônica em humanos.

“Estamos interessados ​​nisso porque é uma experiência humana comum”, diz o investigador de McGovern, Fan Wang. “Quando alguma parte do seu corpo dói, você esfrega, certo? Sabemos que o toque pode aliviar a dor dessa maneira.” Mas, diz ela, o fenômeno tem sido muito difícil para os neurocientistas estudarem.

Modelando o alívio da dor

O alívio da dor mediado pelo toque pode começar no medula espinhal, onde estudos anteriores encontraram neurônios responsivos à dor cujos sinais são amortecidos em resposta ao toque. Mas houve indícios de que o cérebro também estava envolvido. Wang diz que esse aspecto da resposta tem sido amplamente inexplorado, porque pode ser difícil monitorar a resposta do cérebro a estímulos dolorosos em meio a todas as outras atividades neurais que acontecem lá – principalmente quando um animal se move.

Portanto, embora sua equipe soubesse que os camundongos respondem a um estímulo potencialmente doloroso na bochecha limpando o rosto com as patas, eles não conseguiram acompanhar a resposta específica à dor no cérebro dos animais para ver se essa fricção ajudava a acalmá-la. “Se você olhar para o cérebro quando um animal está esfregando o rosto, os sinais de movimento e toque superam completamente qualquer possível sinal de dor”, explica Wang.

Ela e seus colegas encontraram uma maneira de contornar esse obstáculo. Em vez de estudar os efeitos da fricção facial, eles concentraram sua atenção em uma forma mais sutil de toque: as vibrações suaves produzidas pelo movimento dos bigodes dos animais. Os ratos usam seus bigodes para explorar, movendo-os para frente e para trás em um movimento rítmico conhecido como mexer para sentir o ambiente. Esse movimento ativa os receptores de toque no rosto e envia informações ao cérebro na forma de sinais vibrotáteis. o cérebro humano recebe o mesmo tipo de sinais de toque quando uma pessoa aperta a mão ao retirá-la de uma panela extremamente quente – outra maneira de buscar o alívio da dor mediado pelo toque.

Espalhando a dor

Wang e seus colegas descobriram que esse movimento do bigode altera a maneira como os camundongos respondem ao calor incômodo ou a uma cutucada no rosto – ambos os quais geralmente levam a esfregar o rosto. “Quando os estímulos desagradáveis ​​foram aplicados na presença de seu movimento vibratório autogerado… eles responderam muito menos”, diz ela. Às vezes, ela diz, os animais que batem ignoram completamente esses estímulos dolorosos.

no cérebro córtex somatossensorial, onde os sinais de toque e dor são processados, a equipe encontrou mudanças de sinalização que parecem estar por trás desse efeito. “As células que respondem preferencialmente ao calor e ao cutucar são ativadas com menos frequência quando os camundongos estão mexendo”, diz Wang.

“Eles são menos propensos a mostrar respostas a estímulos dolorosos.” Mesmo quando os animais esfregavam seus rostos em resposta a estímulos dolorosos, a equipe descobriu que os neurônios do cérebro levavam mais tempo para adotar os padrões de disparo associados a esse movimento de fricção. “Quando há uma estimulação da dor, geralmente a trajetória da dinâmica da população mudou rapidamente para a limpeza. Mas se você já bate, isso leva muito mais tempo”, diz Wang.

Wang observa que, mesmo na fração de segundo antes de os camundongos provocados começarem a esfregar o rosto, quando os animais estão relativamente parados, pode ser difícil distinguir quais sinais cerebrais estão relacionados à percepção de calor e cutucadas e quais estão envolvidos no movimento do bigode. Sua equipe desenvolveu ferramentas computacionais para desenredá-los e espera que outros neurocientistas usem os novos algoritmos para entender seus próprios dados.

Os efeitos do bater na sinalização da dor parecem depender de circuitos de processamento de toque dedicados que enviam informações táteis ao córtex somatossensorial de uma região do cérebro chamada tálamo ventral posterior. Quando os pesquisadores bloquearam esse caminho, o bater não amorteceu mais a resposta dos animais a estímulos dolorosos. Agora, diz Wang, ela e sua equipe estão ansiosos para aprender como esse circuito funciona com outras partes do cérebro para modular a percepção e a resposta a estímulos dolorosos.

Wang diz que as novas descobertas podem lançar luz sobre uma condição chamada talâmica dor síndrome, um dor crônica distúrbio que pode se desenvolver em pacientes após um acidente vascular cerebral que afeta o cérebrotálamo. “Tais golpes podem prejudicar as funções dos circuitos talâmicos que normalmente transmitem puro toque sinais e atenuar sinais dolorosos para o córtex”, diz ela.

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisa, inovação e ensino do MIT.