Temporal instability weakens entorhinal grid-like coding in older adults

À medida que envelhecemos, a capacidade de lembrar onde colocamos as chaves ou de navegar por um bairro familiar muitas vezes torna-se menos confiável. Esse declínio na memória espacial e na navegação é uma parte comum do envelhecimento, mas não acontece com todos da mesma forma. Alguns idosos permanecem tão lúcidos e orientados quanto eram na juventude, enquanto outros enfrentam dificuldades significativas. Cientistas há muito suspeitam que uma parte específica do céreência, localizada profundamente no lobo temporal, desempenha um papel central nessas habilidades. Esta região contém células especializadas que atuam como um GPS interno, disparando em um padrão repetitivo de seis lados conforme nos movemos pelo espaço. No cérebro, esse padrão cria um mapa mental que nos ajuda a saber onde estamos e como chegar aonde queremos ir. Quando esse sistema funciona bem, nos sentimos centrados; quando falha, podemos nos sentir perdidos.

Durante anos, pesquisadores acreditaram que o declínio nessas habilidades de navegação era simplesmente porque o mapa interno do cérebro estava desaparecendo ou sumindo inteiramente com a idade. No entanto, um novo estudo sugere que o problema pode ser mais sutil. Em vez de o mapa desaparecer, pode ser que o mapa esteja se tornando instável, derivando ou oscilando ao longo do tempo. Essa instabilidade poderia tornar difícil para o cérebro usar esse mapa de forma consistente, mesmo que o mapa em si ainda esteja lá. Ao observar de perto como esses sinais cerebrais se comportam em adultos mais velhos, cientistas descobriram uma razão fundamental pela qual algumas pessoas mantêm suas habilidades espaciais enquanto outras não, apontando para um tipo específico de confiabilidade na forma como o cérebro mantém seu senso de direção.

Para investigar isso, uma equipe de pesquisadores do Centro Alemão de Doenças Neurodegenerativas em Magdeburgo estudou 85 adultos saudáveis, com uma média de idade de 75 anos. Eles pediram aos participantes que realizassem uma tarefa dentro de um scanner de ressonância magnética, uma máquina que tira imagens detalhadas da atividade cerebral. Os participantes não moveram seus corpos; em vez disso, assistiram a um vídeo de uma pessoa caminhando através de uma sala virtual quadrada. Enquanto se moviam, eles tinham que lembrar a localização de cinco objetos diferentes colocados ao redor da sala. Após a caminhada, eles foram testados sobre o quão bem conseguiam recordar onde aqueles objetos estavam. Os pesquisadores repetiram esse processo duas vezes, com os objetos colocados em lugares diferentes cada vez, para ver como o cérebro respondia ao mesmo ambiente em ocasiões distintas.

Os cientistas estavam particularmente interessados em um sinal específico no córtex entorrinal posteromedial, uma pequena área do cérebro conhecida por abrigar as células em forma de grade que formam nosso mapa interno. Em um cérebro saudável e funcional, essa área se ilumina em um padrão previsível de seis lados conforme a pessoa se move em diferentes direções. Os pesquisadores mediram o quão forte era esse sinal em cada participante. Como esperado, eles descobriram que a força desse sinal variava amplamente entre os adultos mais velhos. Alguns mostravam um padrão claro e forte, semelhante ao de jovens, enquanto outros mostravam um sinal muito fraco ou quase inexistente. Surpreendentemente, os pesquisadores descobriram que a idade de uma pessoa, por si só, não explicava essas diferenças. Um indivíduo de 90 anos poderia ter um sinal forte, enquanto um de 65 anos poderia ter um sinal fraco, sugerindo que algo além do simples envelhecimento estava em jogo.

A equipe então questionou se o problema era que o mapa do cérebro estava simplesmente ausente, ou se ele estava presente, mas instável. Para descobrir, eles observaram o quão consistente era a atividade cerebral de uma execução da tarefa para a outra. Eles mediram se o cérebro produzia o mesmo padrão de atividade para a mesma direção de movimento em cada vez. Eles descobriram que a força do sinal da grade estava intimamente ligada a essa estabilidade. No lado esquerdo do córtex entorrinal, os participantes cujos cérebros produziam um padrão de atividade consistente e estável através das duas execuções também possuíam os sinais de grade mais fortes. Aqueles cuja atividade cerebral derivou ou mudou entre as execuções tinham sinais mais fracos. Essa descoberta sugere que o problema não é necessariamente que o céreamente perdeu a capacidade de criar um mapa, mas sim que está lutando para manter esse mapa firme e confiável ao longo do tempo.

Os pesquisadores também observaram se essa estabilidade importava para a memória do mundo real. Eles descobriram que adultos mais velhos com padrões cerebrais mais estáveis no córtex entorrinal esquerdo eram melhores em lembrar onde os objetos estavam localizados na sala virtual. Essa conexão era específica à estabilidade do padrão; a mera força do sinal em si não previa o desempenho da memória tão claramente quanto a consistência. Isso implica que ter um ponto de referência confiável e imutável no cérelar é crucial para recordar onde as coisas estão, especialmente quando precisamos recuperar essa informação mais tarde.

Para entender por que alguns cérebros eram mais estáveis que outros, a equipe examinou a estrutura física do tecido cerebral nessas regiões. Eles observaram o volume do tecido, a quantidade de mielina (um revestimento gorduroso que ajuda os sinais a viajar) e a integridade da estrutura microscópica. Não encontraram nenhum vínculo claro entre essas características físicas e a estabilidade do sinal da grade. Uma pessoa com uma estrutura cerebral aparentemente saudável poderia ainda ter um mapa instável, enquanto outra com pequenas alterações estruturais poderia ter um mapa muito estável. Isso descartou a ideia de que o simples desgaste físico fosse a causa direta da instabilidade.

O estudo então rastreou a origem dessa instabilidade ainda mais atrás na rede do cérebro. O córtex entorrinal recebe informações sobre direção de outras áreas, incluindo o córtex retrosplenial, uma região próxima à parte de trás do cérebro que nos ajuda a nos orientar em relação ao ambiente. Os pesquisadores mediram o quão estáveis eram os sinais de orientação nessa área retrosplenial. Eles descobriram que, quando o córtex retrosplenial fornecia um senso de direção constante e confiável, o córtex entorrinal era capaz de manter melhor seu padrão de grade estável. De fato, a estabilidade dos sinais do córtex retrosplenial parecia influenciar o desempenho da memória dos participantes indiretamente, ao ajudar a manter a grade entorrinal estável. Isso sugere uma cadeia de eventos onde um senso de direção confiável vindo da parte de trás do cérebro ajuda a ancorar o mapa interno no meio do cérebro, impedindo que ele derive.

Essas descobertas oferecem uma nova maneira de pensar sobre por que a memória espacial declina em alguns adultos mais velhos, mas não em outros. Parece que o GPS interno do cérebro não necessariamente desaparece com a idade. Em vez disso, o sistema pode se tornar menos confiável, com o mapa derivando ou deslocando-se ligeiramente a cada vez que tentamos usá-lo. Essa instabilidade parece originar-se da qualidade da informação direcional que entra no sistema. Se o cérebro não consegue manter um senso constante de para onde está voltado, o mapa interno torna-se trêmulo, dificultando o ato de lembrar localizações ou navegar efetivamente. O estudo destaca que a chave para manter as habilidades espaciais na maturidade pode não ser preservar o mapa em si, mas garantir que o cérebro tenha um ponto de referência estável para manter esse mapa alinhado com o mundo.