Estudo de neuroimagem revela como os sinais sensíveis à luz chegam ao cérebro e como as regiões associadas ao humor processam esses sinais. Algumas regiões do córtex cerebral associadas ao processamento cognitivo e de humor mostram sensibilidade à intensidade luminosa.
Introdução
Desde as mudanças na luz do dia ao longo das estações até as escolhas de iluminação artificial nos locais de trabalho, é claro que a quantidade e a qualidade da luz que uma pessoa encontra podem afetar significativamente o humor.
Agora, os cientistas da Universidade Brown acham que sabem o porquê.
Em um novo estudo publicado no Proceedings of the National Academy of Science, a equipe de pesquisa usou ressonância magnética funcional para revelar como os sinais de intensidade de luz chegam ao cérebro e como as estruturas cerebrais envolvidas no humor processam esses sinais.
O estudo demonstrou que algumas regiões do córtex cerebral envolvidas no processamento cognitivo e no humor apresentam sensibilidade para a intensidade luminosa( área parahabenular, córtex préfrontal, amigdala, córtex visual, núcleo supraóptico).
A descoberta tem implicações para a compreensão de problemas de humor, como transtorno afetivo sazonal e transtornos depressivos maiores, bem como como tratá-los, disse o autor principal do estudo, Jerome Sanes, professor de neurociência afiliado ao Instituto Carney de Ciência do Cérebro da Universidade.
“Identificar esse caminho e entender sua função pode promover diretamente o desenvolvimento de abordagens para tratar a depressão, seja por manipulações farmacológicas ou estimulação cerebral não invasiva em nós selecionados da via ou com terapia de luz brilhante direcionada”, disse Sanes.
Histórico
As descobertas se baseiam em pesquisas anteriores do coautor do estudo, David Berson, professor de neurociência de Brown, que em 2002 descobriu células especiais sensíveis à luz no olho. Ao contrário de bastonetes e cones, essas “células ganglionares retinianas intrinsecamente fotossensíveis” não estão envolvidas no que é conhecido como “visão de objeto” ou “visão de forma”, disse Sanes, mas funcionam principalmente para sentir a intensidade da luz.
Pesquisas anteriores, algumas delas de Berson, descobriram que alguns animais têm uma via neural reguladora do humor ligando essas células fotossensíveis da retina a áreas no córtex pré-frontal envolvidas em transtornos de humor.
Sanes disse que o novo estudo foi projetado para determinar se uma via semelhante existia em humanos e se eles poderiam encontrar evidências de que a via tinha semelhança funcional com as células ganglionares da retina sensíveis à luz.
O Estudo
Para determinar se uma via de codificação de intensidade de luz modula o córtex pré-frontal humano, os pesquisadores usaram ressonância magnética funcional para explorar padrões de ativação do cérebro inteiro em 20 adultos saudáveis.
Em um experimento relativamente simples, de acordo com Sanes, os participantes visualizaram quatro níveis diferentes de intensidade de luz por meio de óculos que difundiram a luz e eliminaram formas visuais, cores e outros objetos no ambiente. Os participantes visualizaram intensidades de luz que variavam de escuras a claras, por 30 segundos cada. Para mantê-los alertas, realizavam concomitantemente uma tarefa auditiva que exigia que indicassem a diferença entre dois tons.
Ao avaliar as imagens de RM funcionais feitas durante o exercício, os pesquisadores identificaram 26 regiões do cérebro humano onde a atividade diminuiu ou aumentou de acordo com a intensidade da luz.
Essa “ativação luxotônica” ocorreu em todo o córtex cerebral, em diversas estruturas subcorticais e no cerebelo, englobando regiões com funções relacionadas à formação da imagem visual, controle motor, cognição e emoção.
Eles descobriram que a luz suprimia a atividade no córtex pré-frontal em proporção à intensidade da luz. As respostas evocadas pela luz no córtex pré-frontal e sua alteração pela exposição prévia à luz assemelharam-se às respostas das células ganglionares retinianas intrinsecamente fotossensíveis.
É sabido que mudanças na iluminação ambiente que não necessariamente têm nada a ver com a forma ou a visão do objeto influenciam várias funções básicas, como ritmos circadianos, reflexos visuais, humor e provável processamento cognitivo, disse Sanes. No entanto, ainda não estava claro como esses sinais de intensidade de luz chegavam às áreas relevantes do cérebro humano.
Neste estudo, os pesquisadores mostraram que as regiões pré-frontais do cérebro humano têm sinais sensíveis à luz, e que esses sinais são semelhantes às células ganglionares da retina intrinsecamente fotossensíveis – que juntas, disse Sanes, podem explicar os efeitos da intensidade da luz em comportamentos emocionais e cognitivos complexos.
Resultados
“Os resultados de nosso estudo oferecem uma ligação funcional entre a exposição à luz e as respostas cognitivas e afetivas mediadas pelo córtex pré-frontal”, disse Sanes.
Uma próxima pergunta lógica a ser feita, disse Sanes, diz respeito a como a luz afeta essas mesmas vias e regiões cerebrais em pessoas com transtornos de humor, como transtorno afetivo sazonal ou transtornos depressivos maiores.
“Como isso se compara a um grupo de controle de pessoas saudáveis não diagnosticadas com esses transtornos?”, questionou.
“A luz ativa as mesmas regiões e, em caso afirmativo, essas regiões são mais ou menos sensíveis à ativação da luz? Qual a magnitude da diferença no efeito? Esta é uma área de investigação em curso”, disse, acrescentando que as respostas podem informar o desenvolvimento de tratamentos terapêuticos para transtornos de humor.
Referência
Michael Worden, do Departamento de Neurociência de Brown e do Instituto Carney de Ciência do Cérebro, também contribuiu para essa pesquisa, assim como pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém.
“Luxotonic signals in human prefrontal cortex as a possible substrate for effects of light on mood and cognition” by Shai Sabbah et al. PNAS
