Resumo. Neste trabalho, apresentamos o desenvolvimento de um modelo matemático que descreve a ação conjunta de circuitos cerebrais envolvidos na sensação de recompensa e na filtragem de estímulos sensoriais. Desta forma, estudamos o comportamento do foco de atenção sob a influência da nicotina de um ponto de vista neurocientífico. Nossos resultados indicam que a nicotina aumenta o foco de atenção sobre um deteminado estímulo, diminuindo a flexibilidade mental do fumante.Palavras-chave. Modelagem matemática, circuito da recompensa, circuito tálamo-cortical, nicotina, foco de atenção
IntroduçãoA dependência do tabacoé um processo de vários estágios que envolve ciclos persistentes de tabagismo crônico. Tal processo está associado a efeitos duradouros da nicotina -principal substância viciante no fumo do tabaco -sobre os neurônios do circuito da recompensa [4]. No entanto, apesar de sua responsabilidade no vício, o uso da nicotina pode ser terapeuticamenteútil. Experimentos clínicos têm demonstrado que o uso de nicotina pode melhorar o desempenho cognitivo em uma variedade de grupos, inclusive adultos não fumantes saudáveis. A melhoriaé vista em termos de melhora do desempenho de uma série de tarefas cognitivas e, em particular, aumenta a focalização da atenção [2,5].Neste trabalho, abordamos o desenvolvimento de um modelo neurocomputacional que envolve o circuito da recompensa acoplado ao circuito tálamo-cortical (para mais detalhes ver [1]). No circuito da recompensa, a nicotina age nos terminais glutamatérgicos dos neurônios do córtex pré-frontal (CPF). Como consequência do estímulo da nicotina, os neurônios corticais liberam seu neurotransmissor naárea tegmentar ventral (ATV). Os neurônios da ATV são, portanto, excitados. Na ATV, os receptores nicotínicos e glutamatérgicos são ativados pela nicotina e glutamato, respectivamente, estimulando os neurônios GABAérgicos e dopaminérgicos a liberarem seus respectivos neurotransmissores. A atividade dos neurônios GABAérgicos da ATV cessa após alguns minutos iniciais, 1 kdamasio@lncc.br 2 daniele@lncc.br