O motor sensorial hierárquico à sequência da associação para o desenvolvimento cortical. Crédito: Valerie Sydnor.
O cérebro é conhecido por se desenvolver gradualmente ao longo da expectativa de vida humana após um padrão hierárquico. Primeiro, ele se adapta para apoiar funções básicas, como movimento e percepção sensorial, depois a move para habilidades humanas mais avançadas, como a tomada de decisão.
Pesquisadores da Universidade da Pensilvânia e outros institutos, liderados pelo investigador principal Dr. Theodore Sedhwaite, realizaram recentemente um estudo que visa entender melhor como o tálamo, uma estrutura profundamente no cérebro que se sabe estar envolvida no processamento e roteamento de informações sensoriais, pode contribuir para o desenvolvimento do cérebro ao longo do tempo.
Seus resultados, publicados na Nature Neuroscience, sugerem que o tálamo é mais do que um relé para sinais sensoriais e motores e também desempenha um papel na regulação do padrão hierárquico e da linha do tempo para o desenvolvimento do cérebro.
“Nosso grupo de pesquisa estudou como as diferentes regiões do córtex humano (ou seja, a camada mais externa do cérebro) exibem diferentes janelas do tempo de neuroplasticidade durante a infância e adolescente”, disse à Dra. Valerie J. Sydnor, o primeiro autor da revista, Medical Xpress.
“Mostramos que as reduções na plasticidade se desenvolvem entre regiões corticais após uma sequência de desenvolvimento hierárquica e sensório-motora para associar. Essa sequência resulta em uma redução anterior da plasticidade nas regiões do cérebro motor sensorial que apóiam a visão, a audição e as medidas durante a infância, mas possibilitam a plasticidade à extensão da adolescência em conexão com a adubação social, social e social.
Depois de revelar a sequência que caracteriza o desenvolvimento do cérebro, Sydnor e seus colegas deveriam identificar os processos pelos quais o cérebro orquestrar variações no momento em que diferentes regiões corticais se desenvolvem. Para fazer isso, eles foram baseados em estudos neurocientíficos anteriores, focados em diferentes animais.
“Estudos realizados com roedores descobriram que o tálamo, uma região do cérebro subcardical, pode promover e limitar a plasticidade nas regiões corticais durante o desenvolvimento, comunicando-se com o córtex através de conexões axonais estruturais”, disse Sydnor. “No entanto, o tálamo teve o papel potencial de regular a expressão de neuroplasticidade não testada no cérebro humano”.
Inspirados nos resultados desses estudos anteriores, focados em roedores, os pesquisadores tentaram revelar os mecanismos neurais que regulam a adaptabilidade do cérebro sob os jovens. Eles examinaram especificamente as conexões estruturais entre o tálamo e as regiões cerebrais corticais para determinar se estavam ligadas ao tempo dos ajustes observados no cérebro de crianças e adolescentes.
Para realizar seus experimentos, eles usaram uma tecnologia de neuroimagem não invasiva e segura chamada Imagem de ressonância magnética de difusão (RM). Este é um método para medir o movimento de moléculas de água nos tecidos cerebrais, que por sua vez permite que os neurocientistas mapeem os canais de fibra que conectam diferentes regiões cerebrais.
Uma ressonância magnética de difusão de conexão estrutural talamocortica humana. Crédito: Sydnor et al., Nature Neuroscience, 2025. Doi: 10.1038/s41593-025-01991-6
“A ressonância magnética de difusão é um método notável que nos permite identificar conexões neuronais de grande escala no cérebro com base em como as moléculas de água se movem (ou difundem) ao longo deles”, explicou Sitterthwaite.
“Analisamos os dados de ressonância magnética de difusão que foram coletados de crianças e adolescentes com idades entre 8 e 23 anos como parte de três amostras: 1) Uma amostra representativa representativa da comunidade de Phomy Philadelphia (n = 1,145) Minnesota, Massachusetts, Califórnia e Missouri (n = 572) e 3) A Sple.
Para realizar suas análises, os pesquisadores tiveram que criar um novo atlas de conexão estrutural talamocortical humana, em outras palavras, um mapa anatômico de conexões entre o tálamo e partes do córtex. Este mapa lhes permitiu encontrar mais de 200 conexões entre o tálamo e várias regiões corticais no cérebro de cada participante do estudo.
“O tálamo tem sido conceituado há muito tempo como um simples” revezamento “no cérebro que passa informações de órgãos periféricos que processam nossos ambientes para o córtex”, disse Sydnor.
“Nossos dados indicam que é provável que o tálamo desempenhe um papel mais ativo na determinação de quando as regiões corticais são plásticas e, portanto, quando mostram adaptabilidade e vulnerabilidade aos nossos ambientes”.
Curiosamente, Sydnor e seus colegas observaram que a maturidade das conexões estruturais entre o tálamo humano e o córtex seguiu uma sequência sensório-motora para associar. Isso sugere que o desenvolvimento de regiões corticais em crianças e adolescentes está alinhado com as mudanças nas relações com o tálamo. Assim, o tálamo pode servir como um “titular do tempo” da maturidade cortical.
“Isso é importante, pois o ritmo da maturidade cortical está ligado a resultados cognitivos e psicológicos”, explicou Sydnor.
“Além disso, descobrimos que regiões corticais com conexões talâmicas que se desenvolvem mais mostram mais assinaturas estruturais, funcionais e neuroquímicas da plasticidade prolongada durante todo o período da juventude. Isso indica que o fortalecimento do desenvolvimento dos processos estruturais talamocorticos promove a plasticidade estendida em regiões cerebrais ligadas a processos sociais e emocionais.
“Isso também levanta a questão de como podemos potencialmente utilizar a conexão talramocortical para melhorar a plasticidade do desenvolvimento, ou mesmo a idade adulta!”
Finalmente, os pesquisadores observaram que os vínculos estruturais inocortais de talento para regiões cerebrais relacionadas à associação que se desenvolvem por períodos mais longos foram mais afetados por fatores ambientais. Isso sugere que o desenvolvimento contínuo e a plasticidade do cérebro estão ligados à sensibilidade ambiental prolongada.
No futuro, os resultados da equipe podem orientar o desenvolvimento de intervenções projetadas para apoiar o desenvolvimento saudável de crianças e adolescentes, enriquecendo seus ambientes circundantes. Essas intervenções podem apoiar o fortalecimento das conexões entre o tálamo e as regiões corticais, que promove a aquisição de capacidades mentais avançadas.
“Gostaríamos agora de continuar identificando as autoridades de supervisão mecanicista para a plasticidade nas regiões da associação e entender seu impacto nos caminhos de desenvolvimento”, acrescentou Sydnor.
“Também estamos interessados em identificar aspectos específicos dos ambientes dos jovens que podem facilitar o reforço contínuo do desenvolvimento da conexão talamoortical para promover a plasticidade e adaptabilidade cardical. Pesquisas futuras nesses domínios continuarão a fornecer informações sobre nossa questão de pesquisa principal: como os ambientes dos jovens podem ser utilizados para promover resiliência e o seguinte.
Escrito para você por nosso escritor Ingrid Fadelli, editado por Sadie Harley, e controlado por fatos e revisado por Robert Ego, este artigo é o resultado de um trabalho humano cuidadoso. Confiamos que os leitores gostam de você manter vivos o jornalismo científico independente. Se este relatório for importante para você, considere uma doação (especialmente todos os meses). Você recebe uma conta livre como um agradecimento.
Mais informações:
Valerie J. Sydnor et al., A conectividade estrutural talamocortical humana se desenvolve de acordo com um eixo hierárquico de plasticidade cortical, neurociência da natureza (2025). Doi: 10.1038/s41593-025-01991-6.
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Citar: Mais do que uma simples estação de revezamento: o tálamo pode orientar o momento do desenvolvimento do cérebro e da plasticidade (2025, 10 de agosto) 10 de agosto de 2025 de https://medicalxpress.com/news/2025-08-simple-relay-station-tation-tation-brain.html
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