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Acionando um interruptor dentro da cabeça
“Acionando um interruptor dentro da cabeça”
“Com a nova tecnologia, os cientistas são capazes de exercer controle sem fio sobre as células cerebrais de ratos com apenas o apertar de um botão. A primeira coisa que fizeram foi deixar os ratos com fome.”
Por W. Wayt Gibbs
01/04/2017
Preparem os vossos chapéus de alumínio – o controle da mente não é uma ideia tão rebuscada quanto possa parecer. No laboratório de Jeffrey M. Friedman, isso acontece o tempo todo, embora os sujeitos sejam ratos, não pessoas.
Jeffrey Friedman e os seus colegas demonstraram um controle remoto operado por rádio para o apetite e o metabolismo da glicose em camundongos (ratos domésticos) – uma técnica sofisticada para alterar neurónios wireless, no cérebro dos animais. Com o apertar de um botão, eles são capazes de deixar os ratos com fome – ou suprimir seu apetite – enquanto os ratos vivem suas vidas normalmente. É uma ferramenta que eles estão usando para desvendar a base neurológica da alimentação e é provável que tenha aplicações para estudos noutros comportamentos pré-estabelecidos.
Jeffrey Friedman, professor de Marilyn M. Simpson, tem trabalhado na técnica por vários anos com Sarah Stanley, uma ex-pós-doutoranda no seu laboratório que agora é professora assistente na Icahn School of Medicine no Mount Sinai, e colaboradores no Rensselaer Polytechnic Institute. Ciente das limitações dos métodos existentes para ativar células cerebrais em animais vivos, o grupo decidiu inventar uma nova maneira. Uma abordagem ideal, eles raciocinaram, seria tão não invasiva e não prejudicial quanto possível. E deve funcionar rápida e repetidamente.
Embora existam outras maneiras de enviar sinais aos neurónios, cada uma tem as suas limitações. Na estimulação cerebral profunda, por exemplo, os cientistas passam um fio pelo cérebro para colocar um electrodo próximo das células-alvo. Mas o implante pode danificar células e tecidos próximos de maneiras que interferem no comportamento normal. A optogenética, que funciona de maneira semelhante, mas usa fibra óptica e um pulso de luz em vez de electricidade, tem o mesmo problema. Uma terceira estratégia – usar drogas para ativar células geneticamente modificadas criadas em camundongos – é menos invasiva, mas as drogas demoram a fazer efeito e passam a ter efeito.
A solução que o grupo de Friedman encontrou, conhecida como radiogenética ou magnetogenética, evita esses problemas. Com seu método, publicado no ano passado na Nature, os biólogos podem ligar ou desligar neurónios num animal vivo à vontade – rapidamente, repetidamente e sem implantes – alterando as células para torná-las receptivas a ondas de rádio ou a um campo magnético.
“Combinámos moléculas já usadas nas células para outros fins de uma forma que permite que uma força invisível assuma o controle de um instinto tão primitivo quanto a fome”, diz Friedman.
O método liga cinco ferramentas biológicas muito diferentes, que podem parecer caprichosamente complicadas, como uma engenhoca de Rube Goldberg em escala molecular. Ele baseia-se numa proteína fluorescente verde retirada de uma medusa, um derivado de um peculiar anticorpo de camelos, sacos macios de partículas de ferro e o equivalente celular de uma porta feita por uma proteína perfuradora da membrana – tudo entregue e instalado por um vírus geneticamente modificado. O controle remoto para esta engenhoca é uma ferramenta de soldagem modificada (embora um ímã comprado numa loja também funcione).
O primeiro desafio dos pesquisadores foi encontrar algo num neurónio que pudesse servir como uma antena para detectar o sinal de rádio ou campo magnético de entrada. A escolha lógica foi a ferritina, uma proteína que armazena ferro nas células em partículas semelhantes a balões com apenas uma dúzia de nanómetros de largura. O ferro é essencial para as células, mas também pode ser tóxico, por isso é sequestrado em partículas de ferritina até que seja necessário.