Uma equipe internacional de neurocientistas conseguiu, pela primeira vez, montar um estudo global sobre o funcionamento do cérebro de camundongos e descobre que a tomada de decisões envolve várias áreas, e não, somente, uma como se pensava antes
As reações foram observadas nas regiões parietal, frontal pró-motora do córtex em 139 animais testados – (crédito: Laboratorio Internacional do Cerebro)
Pela primeira vez, neurocientistas de 12 laboratórios dos Estados Unidos e da Europa conseguiram fazer um mapa completo da atividade cerebral dos camundongos. O experimento revelou que a tomada de decisões do indivíduo não se concentra em uma área específica, mas ocorre de forma organizada em vários setores. A expectativa é de que, a partir dessa análise seja possível definir, inclusive, diagnósticos e tratamentos mais detalhados. O estudo é considerado um avanço, numa escala sem precedentes, registrando dados de mais de meio milhão de neurônios de ratinhos.
Dois artigos com detalhes sobre o mapa cerebral foram publicados na revista Nature em colaboração internacional de pesquisadores da UCLA Health, do Laboratório Internacional do Cérebro (IBL), da Wellcome e da Fundação Simons, das equipes de física e biologia do CERN e do Projeto Genoma Humano. O grupo verificou que a escolha foi observada nas regiões parietal, frontal pró-motora do córtex. “O mapa descreve a atividade de mais de 650.000 neurônios individuais. É um grande sucesso para a ciência em equipe e a ciência aberta”, comemorou Matteo Carandini, professor de neurociência visual na UCL e um dos membros principais do IBL.
“É a primeira vez que alguém produziu um mapa completo, de todo o cérebro, da atividade de neurônios individuais durante a tomada de decisões”, afirmou o professor Alexandre Pouget, cofundador do IBL e líder do grupo na Universidade de Genebra. “São dados que abrangem 279 áreas, que juntas representam 95% do volume cerebral do camundongo”, acrescentou ele, informando que foram revelados dados que desafiam a “visão hierárquica tradicional do processamento de informações no cérebro e mostra que a tomada de decisões é distribuída por diversas regiões de forma altamente coordenada”.
O professor Tom Mrsic-Flogel, diretor do Sainsbury Wellcome Centre da UCL e um dos membros principais do IBL, destacou a relevância dos resultados do estudo. “O cérebro é a estrutura mais complexa que conhecemos no universo, e entender como ele direciona o comportamento requer uma colaboração internacional em uma escala que corresponda a essa complexidade”, observou.
Pesquisa
No estudo, 139 camundongos — 94 machos e 45 fêmeas — foram submetidos a várias tarefas. Uma atividade importante exigia que o animal ficasse em frente a uma tela e uma luz aparece no lado esquerdo ou direito. O ratinho, então, respondia movendo uma pequena roda na direção apropriada para receber uma recompensa. Porém, por vezes, a luz era tão fraca que o animal precisava adivinhar para que lado girar a roda. A partir daí, das reações, os pesquisadores analisaram como as expectativas anteriores influenciam a percepção e a tomada de decisões.
Assim, os cientistas constataram que os sinais de tomada de decisão são distribuídos por todo o cérebro, não se localizando em regiões específicas. O que desafia o modelo hierárquico tradicional da função cerebral, indicando ainda que há comunicação constante entre as áreas cerebrais. A conclusão vai contribuir com futuros estudos abrangendo todo o cérebro para avaliar os comportamentos complexos no futuro.
Outro aspecto verificado é que, diferentemente do esperado de que o comportamento relativo às expectativas se concentraria exclusivamente nas áreas cognitivas, observou-se que o processamento de informações sensoriais e de controle das ações perpassam por outros setores cerebrais. Essas descobertas podem ter implicações para a compreensão de condições como esquizofrenia e autismo, que se acredita serem causadas por diferenças na maneira como as expectativas são atualizadas no cérebro.
“Tradicionalmente, a neurociência analisa as regiões cerebrais isoladamente. Registrar o cérebro inteiro significa que agora temos a oportunidade de entender como todas as peças se encaixam. Este era um projeto grande demais para qualquer laboratório, e uma colaboração dessa escala só foi possível graças à dedicação dos nossos cientistas”, afirmou Kenneth Harris, professor de neurociência quantitativa na UCL e um dos membros principais do IBL.
Duas perguntas para Priscilla Proveti, neurologista do Hospital Anchieta
Na sua avaliação, a partir deste estudo, em breve será mapeado o cérebro humano?
O estudo do International Brain Laboratory representa um marco porque conseguiu, pela primeira vez, mapear de forma quase completa a atividade de neurônios individuais em todo o cérebro de um mamífero em comportamento ativo. No entanto, precisamos considerar algumas diferenças fundamentais: o cérebro do rato tem cerca de 70 milhões de neurônios, enquanto o humano ultrapassa 86 bilhões. A complexidade estrutural, funcional e genética é exponencialmente maior no nosso caso. O que esse trabalho mostra é a abordagem colaborativa, padronizada e multicêntrica que é viável e pode ser escalada progressivamente. Foi um passo essencial para poder desvendar muitas conexões do nosso cérebro.
Como esse tipo de estudo pode vir a cooperar com diagnósticos e tratamentos?
Para os tratamentos, a principal contribuição é mudar nossa forma de pensar: em vez de buscar um único centro cerebral para cada função, passamos a enxergar o todo e a doença como falha de redes distribuídas. Isso abre espaço para terapias mais integradas e, no futuro, mais personalizadas.
Com informações do Correio Braziliense
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