Mecanismos, genética e desempenho do sistema visual: pesquisa clínica em humanos e experimentação animal

O pleno funcionamento do sistema visual pode ser ameaçado por várias condições patológicas – genéticas, ambientais, infecciosas, neurológicas, metabólicas, ao longo da vida, na infância ou no envelhecimento. Instrumentos para avaliar esse funcionamento em seres humanos podem ser comportamentais ou eletrofisiológicos. A característica desses instrumentos é o fato de não serem invasivos, mas baseados em informações provenientes de experimentação animal, serem capazes de testar vias visuais específicas, ou subsistemas visuais, como os de visão de cor ou de visão de contrastes. A comparação do desempenho alterado com o de indivíduos saudáveis traz informações que ajudam a desvendar os mecanismos das afecções. A metodologia experimental em animais de laboratório, que permite acesso direto aos tecidos afetados, comprova e acrescenta informações no mesmo sentido. Neste projeto propomos agregar ao projeto que está em andamento, várias novas frentes em particular o estudo sobre a visão de pacientes idosos e de pacientes expostos a infecções virais pandêmicas como Zika, Dengue e COVID-19. Assim, propomos prosseguir o bem sucedido desenvolvimento de novos protocolos e/ou metodologias para estudar o sistema visual em humanos e animais e nesta fase, além de continuar o desenvolvimento de novos testes, aplicar os testes já criados em várias populações com diferentes acometimentos. A aplicação destes conhecimentos fornecerá para a área médica ferramentas de diagnóstico precoce e acompanhamento. O projeto investigará o sistema visual através de testes perceptuais com métodos psicofísicos; protocolos eletrofisiológicos visuais; visão de cores, de contrastes, perimetria visual, adaptação ao escuro e pupilometria. A pupilometria permitirá avaliar funções do pigmento melanopsina, descoberto no início do século, responsável pelo reflexo pupilar à luz, pelo ritmo circadiano e por várias outras funções como, por exemplo, a depressão sazonal. Os experimentos de visão de cores serão combinados com a determinação genética dos pigmentos visuais de cada indivíduo e estas técnicas moleculares serão estendidas a diversas questões ligadas à evolução da visão de cores em vertebrados com ênfase para a pergunta sobre pressões ambientais e de hábitos circadianos nessa evolução. Nosso conhecimento de eletrofisiologia visual animal permitirá testar e avaliar a toxicidade e eficácia de novos medicamentos para doenças da retina. Finalmente, esse conhecimento eletrofisiológico será usado para avaliar um tratamento por terapia genética para a Distrofia Muscular de Duchenne, em projeto em colaboração com França, Alemanha e Hungria. O desenvolvimento de novas tecnologias psicológicas para a investigação de mecanismos básicos e formas de aplicação das funções visuais para o entendimento de mecanismos das sensações e percepções visuais, bem como possíveis marcadores comportamentais de doenças oftalmológicas, neurológicas e psiquiátricas são importante parte deste projeto. Medidas de sensibilidade ao contraste de segunda ordem permitirão entender melhor o funcionamento de áreas visuais corticais sensoriais e perceptuais, ampliando o nível de entendimento das funções espaciais. Da mesma forma, medidas da contribuição de estímulos de processamento local e global na atenção sustentada, auxiliarão no entendimento das diferentes contribuições das vias psicofísicas mediadas pelas células magnocelular e parvocelular na atenção visual. Ainda, propomos o desenvolvimento de medidas de segunda ordem para percepção de movimento, buscando evidências para assimetrias entre as contribuições dos subsistemas ON e OFF da via visual primária. O projeto envolve os setores de pesquisa básica e clínica de diversas instituições nacionais e internacionais em colaboração com nossos laboratórios: o Centro de Ciências Biológicas, o Núcleo de Medicina Tropical e a Escola de Primatas da Universidade Federal do Pará (colaboradores nacionais), a Universidade Federal da Paraíba, a Faculdade de Medicina da USP, a Universidade Federal de Minas Gerais e o Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, e no exterior, a Universidade de Erlangen, na Alemanha, o CNRS e a Université Paris-Sud na França, na Hungria, a Sommelweis University e a Budapest University of Technology and Economics, no Canadá, a Universidade de Toronto, e no Panamá o Smithsonian Regional Research Institute, Elisabet Borg (University of Stocholm, Suécia) (colaboradores internacionais). O projeto prevê missões de estudo e trabalho entre os diferentes grupos de pesquisa com intuito de conhecer e implantar os novos métodos de investigação visual.

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