Os microestados eletroencefalográficos (EEG MicroStates) são padrões temporais de atividade elétrica cerebral que refletem a organização espacial e temporal das redes neurais envolvidas na percepção, cognição e consciência. Em um amplo contexto neurofisiológico, sabe-se que as sinapses elétricas podem estar envolvidas na geração de EEG MicroStates visto suas particularidades relacionadas a padrões de respostas rápidas. Aqui vamos discutir com mais detalhes sobre o que são esses padrões eletrofisiológicos de EEG microstates e da importância de sua relação com as sinapses elétricas.
Os EEG MicroStates são detectados por meio de técnicas de análise de dados de eletroencefalograma (EEG) que permitem identificar momentos de atividade elétrica cerebral altamente coerente e estacionária em um curto período de tempo (geralmente cerca de 100 ms). Essa técnica também tem sido aplicada em diferentes contextos experimentais, incluindo estudos de tomografia por emissão de pósitrons (PET), ressonância magnética funcional (fMRI) e estimulação magnética transcraniana (TMS). Vários estudos têm mostrado que os padrões de EEG MicroStates estão relacionados a diferentes aspectos da cognição, incluindo atenção, memória, percepção visual e processamento emocional. Os padrões de EEG MicroStates são influenciados pelas oscilações cerebrais e podem ser usados para estudar a interação entre diferentes frequências cerebrais, eles são mais modulados por oscilações cerebrais na faixa de frequência alfa, por exemplo. Além disso, O EEG MicroStates geralmente possui características topográficas de conexão entre áreas específicas classificadas em 4 classes de microestado: A (frontal direito para posterior esquerdo), B (frontal esquerdo para posterior direito), C (frontal para occipital), D (predominantemente frontal e medial a ligeiramente menos atividade occipital do que a classe C) (Imagem abaixo).
Desde a sua descoberta na década de 1970, os EEG MicroStates têm sido amplamente estudados como uma ferramenta para entender a organização temporal da atividade cerebral em diferentes estados cognitivos e emocionais. Esses padrões temporais refletem a atividade sincronizada de grupos de neurônios em diferentes regiões do cérebro, que se organizam em redes neurais funcionais. O funcionamento dessas redes neuronais estão amplamente relacionados com a atividade sináptica local, destacando-se, no caso dos EEG MicroStates, as sinapses elétricas, Esse tipo de sinapse são caracterizadas pela passagem direta de corrente elétrica entre os neurônios, sem a necessidade de moléculas neurotransmissoras. Embora as sinapses elétricas sejam menos comuns do que as sinapses químicas, elas são encontradas em várias áreas do sistema nervoso central e desempenham um papel importante na coordenação da atividade elétrica entre os neurônios, visto sua habilidade de padrões de respostas rápidas.
Estudos recentes sugerem que as sinapses elétricas podem estar envolvidas na geração dos EEG MicroStates. Pesquisadores demonstraram que as sinapses elétricas podem sincronizar a atividade elétrica entre os neurônios em uma escala temporal de milissegundos, o que é consistente com o tempo de duração dos EEG MicroStates. Além disso, a análise de EEG MicroStates pode ser usada para inferir a presença de sinapses elétricas em diferentes regiões do cérebro. Por exemplo, um estudo investigou o papel das sinapses elétricas na coordenação da atividade cerebral em resposta a estímulos visuais, onde foi demonstrado que essas sinapses podem desempenhar um papel importante na geração de padrões de atividade cerebral confiáveis em diferentes regiões do córtex visual. Outro trabalho realizado investigou as alterações na sincronização da atividade cerebral em pacientes com doença de Alzheimer e comprometimento cognitivo leve. Os autores encontraram uma diminuição na sincronização da atividade cerebral em EEG MicroStates de curta duração em pacientes com comprometimento cognitivo leve e doença de Alzheimer, sugerindo um papel importante das sinapses elétricas na geração desses padrões de atividade cerebral.
Embora ainda exista debate na literatura científica sobre a contribuição das sinapses elétricas para os EEG MicroStates, evidências sugerem que as sinapses elétricas podem desempenhar um papel importante na coordenação da atividade cerebral em diferentes estados cognitivos e emocionais. No entanto, é importante notar que os microestados do EEG também podem refletir a atividade das sinapses químicas e outras formas de atividade neuronal. Portanto, embora a atividade das sinapses elétricas possa contribuir para a atividade elétrica registrada pelo EEG, não há um padrão específico de EEG associado exclusivamente à sinapse elétrica. Dessa forma, é imprescindível que trabalhos futuros que busquem investigar mais uma possível assinatura eletrofisiológica associada a sinapse elétrica e o EEG MicroStates, sempre observando suas influências na integração de informações e para a geração de comportamentos complexos.
Referências:
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Autor:
Rodrigo Oliveira
