Aprendizado e memória: inter-relações entre dinâmica do cálcio e metabolismo energético
Ca2+ é o principal segundo mensageiro intracelular; sua multivalência confere a célula a habilidade de coordenar uma série de processos fisiológicos de pequena e/ou grande escala, e algumas vezes ambíguos como morte ou proliferação celular. Assim, evolutivamente e, devido a sua importância na sinalização intracelular, provocou o surgimento de uma série de mecanismos e maquinários proteicos para, de modo preciso, controlar sua quantidade e dinâmica nas células. Dentre todas as células, os neurônios apresentam uma enorme gama de processos mediados pelo Ca2+, como: transcrição gênica, transmissão e plasticidade sináptica, mudanças da permeabilidade da membrana plasmática etc. Há um enorme aparato proteico para o controle do influxo, liberação e retirada desse íon do meio intracelular. Além disso, devido sua versatilidade e universalidade é de supor que este íon esteja envolvido em uma série de processos cognitivos, tais como memória e aprendizado e, não obstante, tem papel crucial nos mecanismos celulares que regem esses processos. O arcabouço de estudos sobre aprendizado e memória têm demonstrado o intrincado manejo da utilização do Ca2+ pelo sistema nervoso nos mecanismos de plasticidade sináptica, alterações intrínsecas neuronais e do metabolismo energético que influenciam o processo de aprendizado e memória, ressaltando que modulações ou falhas na sinalização do Ca2+ ocasionam alterações cognitivas. Assim sendo, este trabalho pretende apresentar como a dinâmica da homeostase do Ca2+ e sua desregulação se correlacionaria a diversos mecanismos celulares de aprendizado e memória.
Por fim, ao longo de todo o texto observações e sugestões sobre uma série de problemas são feitas com base na análise de diversos estudos. Uma delas, propõem um modelo de acoplamento energético que engloba não só a relação conhecida entre astrócito-neurônio (ANLS), mas também entre o citoplasma celular e a transmissão sináptica. Evidenciando assim, o Ca2+como elemento central da biologia do sistema nervoso, atuando como molécula de sinalização interna e consequente produção de energia para a realização das atividades dos neurônios.