Ciência descobre como sinapses do ouvido são mais rápidas e garantem equilíbrio

A ciência já sabia, por pelo menos 30 anos, que as sinapses dos nossos ouvidos eram mais rápidas do que o normal, algo importante para conseguirmos manter o equilíbrio e cair com pouca frequência. Só não conhecíamos os processos envolvidos nessa velocidade, um mistério desvendado por cientistas recentemente, após 15 anos de simulações e muita pesquisa: conheça as transmissões não-quantais.

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As estruturas responsáveis pelo nosso equilíbrio são complexas e delicadas, chamadas de sistema vestibular. Quando há problemas nele, corremos o risco de sofrer com vertigens e quedas constantes, o que pode ser muito perigoso, especialmente aos mais velhos. Os reflexos superiores desse sistema conseguem burlar o atraso de 0,5 milissegundos que os neurotransmissores normalmente enfrentam. Mas como?

Os segredos da transmissão não-quantal

A transmissão não-quantal, apesar de nomeada, era um mistério aos cientistas. Ela tem a ver, agora sabemos, com a estrutura do ouvido. Temos capilares no ouvido interno, aglomerados de sensores parecidos com cabelos que detectam o movimento da cabeça humana através do líquido que os envolve. As informações locais são transmitidas diretamente ao cérebro, permitindo alinhar o corpo e a visão de acordo, garantindo o equilíbrio.

Os neurônios ligados aos capilares têm uma estrutura parecida com a de um copo de vinho, chamada Cálice de Held, ou cálice vestibular. Ela envolve os capilares e deixa apenas um pequeno espaço, chamado de fenda sináptica, já que permite o fluxo de sinapses. Íons fluem pelos canais dessa fenda, criando um potencial elétrico que acelera o fluxo de informações a velocidades incríveis. O formato de copo é único em todo o sistema nervoso, cujo funcionamento também era misterioso.

Com modelos computacionais, os cientistas simularam a transmissão não-quantal, buscando entender em detalhes o que ocorria na fenda sináptica. As mudanças no potencial elétrico, então, se mostraram responsáveis. Isso foi descoberto ao rastrear o fluxo dos íons de potássio nos canais dos capilares e da fenda.

O mecanismo foi descrito como sendo bem sutil, cheio de interações dinâmicas que permitem diminuir ou aumentar a velocidade da transmissão de informação. A chave para o sucesso dessa velocidade foi a capacidade de identificar o nível de potássio e o potencial elétrico a cada exato local dentro da fenda. Isso só é possível por conta do formato de cálice, um mecanismo de transmissão elétrica entre células que os pesquisadores suspeitam estar presente em outras sinapses.

Fonte: PNAS