O número de maio do JoVE (Journal of Visualized Experiments) inclui alguns artigos que abordam os sentidos e a percepção. Especificamente, serão publicados artigos envolvendo gustação (paladar), olfação (olfato), nocicepção (dor) e os sentidos vestibulares (equilíbrio e movimento inercial).
O sistema vestibular é importante para perceber o movimento inercial, e a informação inercial é um componente importante da integração de trajetória. A integração de trajetória é um processo pelo qual o cérebro integra informações multisensoriais durante o movimento, de modo que mantenhamos uma percepção da posição do nosso corpo em relação a um ponto de partida. Na natureza, muitos organismos utilizam esse processo para encontrar o caminho de volta para seus ninhos ou tocas após procurar alimento.
Este mês de maio, a JoVE publicará um método filmado no Instituto Max Plank de Cibernética Biológica, que explora como a integração de trajetória ocorre em três dimensões. A maioria dos estudos desse fenômeno é conduzida em duas dimensões, mas graças a um simulador de movimento com grande amplitude de movimento, a integração de trajetória pode ser avaliada nos planos horizontal e vertical. Ao controlar os estímulos sensoriais fornecidos aos sujeitos neste dispositivo, nossos autores podem analisar as contribuições relativas das informações visuais e inerciais para as estimativas da posição inicial.
Por meio de uma série elegantemente projetada de experimentos, esses pesquisadores descobrem que os indivíduos tendem a superestimar os ângulos de movimento no plano horizontal em comparação com os verticais. Eles também descobrem que os indivíduos são mais lentos para apontar a posição inicial quando precisam confiar apenas em estímulos inerciais. O mecanismo neuronal subjacente à integração de trajetória é pouco compreendido, e experimentos adicionais utilizando este sistema fornecerão insights sobre como os seres humanos mantêm a orientação espacial durante o movimento, o que tem implicações que vão desde o entendimento de distúrbios vestibulares até o treinamento de pilotos mais competentes.
No que diz respeito à gustação, a JoVE publicará em maio um procedimento para o isolamento e cultivo de células gustativas humanas fungiformes. Em 2010, publicamos um artigo que abordava o isolamento de papilas fungiformes humanas – um subtipo das pequenas estruturas em nossas línguas que contêm os botões gustativos. Embora a coleta de papilas seja adequada para experimentos agudos, estudos de longo prazo com células gustativas exigem que sejam isoladas e cultivadas.
Pela primeira vez relatado, nossos autores demonstram o isolamento e o cultivo de células gustativas humanas fungiformes e mostram que elas podem ser mantidas em cultura por até 8 passagens, ou um ano. A capacidade de cultivar essas células por um período prolongado permite estudos sobre proliferação e regeneração, e elimina a necessidade de coletar repetidamente papilas de doadores.
No que diz respeito à olfação, a JoVE publicará um artigo do Departamento de Agricultura, que descreve um experimento que transforma as antenas de insetos em uma ferramenta de triagem para novas alternativas a pesticidas. Após isolar compostos voláteis de plantas por cromatografia gasosa e espectrometria de massa, esses pesquisadores avaliam os compostos quanto à atividade biológica utilizando o eletroantenograma (EAG).
Como nem todos os compostos voláteis emitidos pelas plantas provocam respostas biológicas, esse bioensaio é extremamente importante para identificar moléculas candidatas que possam afetar o comportamento de insetos. Por sua vez, experimentos comportamentais podem determinar se um composto volátil de planta é capaz de atrair um inseto. Atrativos voláteis de plantas podem ser usados para confundir insetos e potencialmente servir como uma alternativa segura aos pesticidas.
A nocicepção térmica, ou a percepção de estímulos térmicos nocivos, é o foco de um artigo da Universidade do Texas neste mês de maio. Especificamente, a nocicepção térmica é investigada em larvas de Drosophila utilizando dois métodos: o ensaio com sonda térmica e o ensaio com placa aquecida. Curiosamente, em ambos os métodos, as larvas devem primeiro ser tratadas com radiação UV para induzir dano tecidual e sensibilizar os neurônios nociceptivos térmicos, que normalmente respondem com um limiar muito alto.
Como o nome sugere, o ensaio com sonda térmica utiliza uma sonda térmica personalizada para administrar estímulos térmicos localmente. A nocicepção é quantificada registrando a latência entre o início do estímulo e o comportamento de retirada. Intuitivamente, o segundo método, ou ensaio com placa aquecida, envolve colocar larvas de drosófila sobre uma placa de aquecimento dentro de uma gota de água para testar as respostas do corpo inteiro ao calor nocivo. Após a colocação, as drosófilas exibem uma série de comportamentos característicos, incluindo rolamento, movimentos bruscos ou até atividade semelhante a convulsões. Quando combinados com manipulação genética, esses ensaios podem fornecer informações sobre os genes subjacentes à nocicepção térmica – um processo altamente conservado, desde larvas até mamíferos.
Naturalmente, uma exploração dos sentidos não é tudo o que a JoVE tem a oferecer este mês de maio. Outras publicações notáveis envolvem coloração do pâncreas para manter a orientação durante a histologia, o uso de um dispositivo operante automatizado para testar funções cognitivas múltiplas em camundongos, a análise da apoptose induzida por tamoxifeno usando microscopia de vídeo com lapso de tempo e a criação de uma ferramenta prática para recuperar amostras perdidas em tanques de nitrogênio líquido. Fiquem atentos.