Sinapses são filmadas em tempo real pela primeira vez

Para observar sinapses que mudam dinamicamente, a proteína fluorescente dependente de dimerização (ddFP) foi expressa para observar sinais fluorescentes na formação das sinapses, - a ddFP permite a detecção de fluorescência através da ligação reversível a terminais pré e pós-sinápticos.
[Imagem: Seungkyu Son et al. - 10.1038/s41592-023-02122-4]

Filmando sinapses

O cérebro humano contém aproximadamente 86 bilhões de neurônios e 600 trilhões de sinapses, que trocam sinais entre os neurônios para nos ajudar a controlar as diversas funções do cérebro, incluindo cognição, emoção e memória.

Curiosamente, o número de sinapses diminui com a idade ou como resultado de doenças como Alzheimer, o que tem atraído a atenção de muitos cientistas para essas conexões interneurais. No entanto, ainda faltam ferramentas que permitam estudar a dinâmica das estruturas sinápticas em tempo real.

Seungkyu Son e colegas do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia do Sul desenvolveram agora a primeira técnica do mundo que permite a observação em tempo real da formação, extinção e alterações das sinapses.

A equipe conjugou proteínas fluorescentes dependentes de dimerização (ddFP) às sinapses, a fim de observar o processo no qual as sinapses criam conexões entre os neurônios em tempo real. A equipe chamou essa técnica de SynapShot, combinando as palavras em inglês "sinapse" e "tirar uma foto", que se mostrou capaz de rastrear e observar os processos vivos de formação e extinção de sinapses, bem como suas mudanças dinâmicas.

Micrografias mostrando sinapses em tempo real no córtex visual de camundongos.
[Imagem: Seungkyu Son et al. - 10.1038/s41592-023-02122-4]

Ferramenta para a neurociência

Para testar a nova técnica, a equipe induziu diversas situações em camundongos vivos, incluindo treinamento de discriminação visual, exercícios e anestesia, e usou o SynapShot para observar as mudanças nas sinapses durante cada situação em tempo real. Este foi o primeiro caso em que as alterações nas sinapses foram observadas em um mamífero vivo.

As observações revelaram que cada sinapse muda de forma bastante rápida e dinâmica.

"Esperamos que esta técnica revolucione a metodologia de pesquisa no campo neurológico e desempenhe um papel importante em iluminar o futuro da ciência do cérebro," disse o professor Won Do Heo, coordenador da equipe.