A memória de trabalho é uma parte essencial da cognição executiva, dependendo dos neurônios pré-frontais funcionalmente modulados por meio da ativação dos receptores D1 e D2 da dopamina.
A teoria de estado duplo da função da dopamina no córtex pré-frontal liga a ativação diferencial de receptores da dopamina a dois regimes dinâmicos discretos: um estado dominado por D1 com uma barreira de alta energia que favorece a manutenção robusta de representações cognitivas e um estado dominado por D2 com uma paisagem de energia achatada permitindo comutação flexível entre estados.
Relatos recentes estendem a ideia do impacto da dopamina na memória de trabalho de uma perspectiva de rede pré-frontal local para uma perspectiva de rede de todo o cérebro, enfatizando o papel duplo da dopamina na regulação da interação complexa entre os circuitos estriatal e pré-frontal, crítica para equilibrar a troca estabilidade-flexibilidade.
De fato, várias linhas de pesquisa apoiam a noção de que as ações da dopamina nas regiões fronto-parietais contribuem tanto para a manutenção das representações corticais, quanto para a alternância flexível entre as diferentes representações. Notavelmente, um grande corpo de evidências demonstra ainda que o último processo envolve adicionalmente interações estriatal-cortical, sugerindo uma função de passagem do estriado para representações de memória cortical.
Esses relatos destacam a contribuição de circuitos neurais generalizados e sua regulação pela dopamina para a memória de trabalho.
Nesse contexto, as transições dinâmicas de estado do cérebro são críticas para a memória de trabalho flexível, mas os mecanismos de rede não são completamente compreendidos.
Neste estudo, publicado na revista Nature Communications, pesquisadores mostram que o desempenho da memória de trabalho envolve a alternância de todo o cérebro entre os estados de atividade usando uma combinação de imagem de ressonância magnética funcional (fMRI) em controles saudáveis e indivíduos com esquizofrenia, fMRI farmacológica, análises genéticas e teoria de controle de rede.
A estabilidade dos estados está relacionada à expressão do gene do receptor D1 da dopamina, enquanto as transições de estado são influenciadas pela expressão do receptor D2 e modulação farmacológica.
Indivíduos com esquizofrenia apresentam propriedades alteradas de controle de rede, incluindo uma paisagem de energia mais diversa e diminuição da estabilidade das representações da memória de trabalho.
Os resultados demonstram a relevância da sinalização da dopamina para a direção da dinâmica da rede cerebral ampla durante a memória de trabalho e vincula esses processos à fisiopatologia da esquizofrenia.
Fonte: Nature Communications, publicação em 09 de junho de 2021.
