A dinâmica neural esclarece como o cérebro se adapta e suprime memórias assustadoras
Ao longo de suas vidas, os seres humanos podem, às vezes, adquirir respostas de medo a estímulos, animais, objetos ou situações específicos, geralmente após experiências adversas ou eventos traumáticos. Compreender os processos cerebrais associados à extinção dessas respostas de medo aprendidas poderia orientar o desenvolvimento de estratégias terapêuticas mais eficazes para tratar fobias ou outros transtornos de ansiedade.
Pesquisadores da Universidade Ruhr de Bochum, do Instituto do Cérebro de Paris — Institut du Cerveau, ICM, INSERM, CNRS, APHP, Hospital Pitié-Salpêtrière e outros institutos realizaram recentemente um estudo investigando o que acontece no cérebro quando seres humanos e outros animais estão aprendendo a suprimir memórias de medo associadas a estímulos específicos e a criar novas memórias.
Suas descobertas, publicadas na Nature Human Behavior, sugerem que esse processo de extinção do medo é apoiado por representações neurais estáveis e específicas do contexto, produzidas simultaneamente por uma rede de regiões cerebrais, incluindo a amígdala e o hipocampo.
“A aprendizagem da extinção é uma habilidade fundamental necessária para se adaptar a um ambiente em mudança”, disse Nikolai Axmacher, autor sênior do artigo, ao Medical Xpress. “Por exemplo, alguém pode ter aprendido por meio de uma experiência ruim que alguns aparelhos elétricos (por exemplo, uma torradeira) podem ser perigosos em caso de mau funcionamento e, portanto, pode hesitar em usá-los no futuro.
No entanto, essa pessoa pode então descobrir que, em um ambiente diferente, as torradeiras são, na verdade, seguras. Isso é chamado de aprendizagem de extinção. Agora, um aspecto marcante da aprendizagem por extinção é que a memória original do medo não desaparece totalmente — ao voltar ao ambiente original ou ao se mudar para um lugar completamente novo, pode-se pensar que as torradeiras podem ser perigosas novamente.”
Estudos anteriores mostraram consistentemente que a aprendizagem por extinção (ou seja, o processo pelo qual as respostas emocionais de uma pessoa a um estímulo temido se tornam menos intensas) é altamente dependente do contexto em que ela encontra o estímulo. No entanto, os mecanismos neurais exatos envolvidos nesse processo ainda não haviam sido totalmente elucidados.
Axmacher e seus colegas se propuseram a preencher essa lacuna na literatura, realizando uma série de experimentos envolvendo participantes humanos. Eles analisaram especificamente como pistas específicas (por exemplo, imagens de objetos) e contextos (por exemplo, vídeos de um determinado ambiente) são representados no cérebro de diferentes indivíduos.
Além disso, eles tentaram determinar se as representações contextuais eram mais “específicas” enquanto o medo estava se extinguindo do que enquanto as pessoas estavam aprendendo a temer um estímulo específico. Se fosse esse o caso, o traço neutro associado a um contexto se tornaria mais distinguível do traço de outro contexto.
“Um desafio específico ao analisar essas questões em humanos é que as áreas cerebrais supostamente relevantes são muito pequenas e profundas no cérebro e, portanto, difíceis de investigar”, disse Axmacher.
“Por isso, optamos por um método relativamente incomum: realizamos gravações a partir de eletrodos finos implantados no cérebro. Isso não é possível em participantes saudáveis, mas há certos pacientes com epilepsia nos quais esses eletrodos são implantados de qualquer maneira por razões clínicas (para testar de onde vem a epilepsia). Esses pacientes são de grande valor para abordar questões fundamentais na neurociência cognitiva, e nossos laboratórios têm longa experiência na análise desses dados.”
Em seus experimentos, Axmacher e seus colegas mostraram aos participantes, que tinham eletrodos implantados em seus cérebros como parte do tratamento contra epilepsia, imagens de aparelhos elétricos específicos, incluindo uma torradeira, um secador de cabelo, um ventilador e uma máquina de lavar. Algumas dessas imagens eram imediatamente seguidas por um estímulo aversivo (ou seja, a imagem de uma pessoa com aparência assustada e um som de grito).
“Cada uma dessas imagens foi mostrada no contexto de uma situação específica”, explicou Axmacher. “Durante o experimento, alguns dispositivos que inicialmente eram ‘perigosos’ tornaram-se seguros (ou seja, não eram mais seguidos pelo estímulo aversivo) para testar a aprendizagem por extinção. Registramos a atividade cerebral a partir de eletrodos intracranianos em várias regiões do cérebro que esperávamos serem relevantes para esse processo. Por meio da análise desses dados, investigamos como as representações dos dispositivos e dos contextos foram formadas (e extintas) nessas áreas.”
Quando os pesquisadores analisaram os dados coletados, descobriram padrões neurais específicos que ocorriam quando as pessoas estavam aprendendo a associar objetos específicos a uma sensação de segurança, em oposição a uma ameaça. Em primeiro lugar, eles descobriram que as respostas na amígdala, uma região do cérebro conhecida por desempenhar um papel nas respostas de medo e na sinalização de ameaças, estavam surpreendentemente associadas à segurança de um determinado estímulo.
“Em segundo lugar, descobrimos que as representações neurais de contextos individuais eram mais específicas durante a extinção do que durante a aquisição”, disse Axmacher. “Esse efeito ocorreu em uma região do cérebro chamada córtex pré-frontal, que é importante para o controle adaptativo do comportamento, sugerindo que essas representações contextuais podem ter sido deliberadamente modificadas pelos pacientes. Por fim, observamos que esse efeito influenciou se os pacientes ficariam com medo dos estímulos extintos em um novo ambiente experimental.”
Axmacher e seus colegas observaram que, se as representações neurais dos contextos de extinção apresentados aos participantes diferiam muito entre si, seu aprendizado de extinção não se generalizava para um novo ambiente. Isso significa essencialmente que os participantes poderiam não mais perceber um objeto (por exemplo, uma torradeira) como ameaçador em um contexto, mas ainda assim achavam que ele era ameaçador em outro contexto. Esse fenômeno, também conhecido como “retorno do medo”, parecia ser influenciado pelas representações neurais dos contextos.
As descobertas da equipe podem em breve inspirar estudos semelhantes com foco nas bases neurais da aprendizagem e extinção do medo. Enquanto isso, Axmacher e seus colegas planejam adaptar seu experimento para garantir que ele esteja mais alinhado com situações e ambientes cotidianos.
“Nossa abordagem de ‘aprendizagem de extinção na natureza’ pressupõe que, no mundo real, as contingências (ou seja, se algo é perigoso ou não) podem mudar entre os contextos”, acrescentou Axmacher.
“Seria relevante investigar esse fenômeno usando tecnologias como a realidade virtual, que nos permitem criar experiências imersivas e envolventes nas quais contextos naturalistas podem ser criados e manipulados. Isso leva a uma hipótese empolgante: se — como sugerem nossos resultados atuais — a aprendizagem da extinção leva a novos traços de memória que suprimem, em vez de substituir, as memórias formadas anteriormente, isso significa que múltiplas mudanças levam a uma hierarquia de traços de memória que se inibem mutuamente?”
Mais informações: Daniel Pacheco-Estefan et al., Dinâmica representacional durante a extinção de memórias de medo no cérebro humano, Nature Human Behaviour (2025). DOI: 10.1038/s41562-025-02268-5.
