NYT: Cientistas identificam o centro de atividade do cérebro
Na última segunda-feira, cientistas relataram que a camada externa do cérebro - a região da razão, do planejamento e do autoconhecimento conhecida como córtex cerebral, tem uma câmara de compensação central de atividade abaixo da coroa da cabeça que é amplamente conectada a regiões mais especializadas em uma grande rede, similar a um mapa de metrô.
O novo relatório, publicado no jornal online de livre acesso "PLoS Biology", oferece o mais completo rascunho até hoje da arquitetura elétrica do córtex, o grupo de nós e centros interconectados que ajudam a direcionar o pensamento e o comportamento.
O artigo também traz uma impressionante demonstração de como as novas técnicas de imagens focadas na matéria branca do cérebro - as conexões entre células, no lugar dos próprios neurônios - estão oferecendo uma nova dimensão do funcionamento do cérebro humano que tem sido tudo, menos escura.
Em estudos anteriores, cientistas usavam imagens de ressonância magnética para identificar picos e vales de atividade neural enquanto as pessoas realizavam diversas tarefas, como tomar decisões, reagir a imagens assustadoras ou reviver memórias dolorosas. Mas esses estudos, apesar de polêmicos, não revelaram virtualmente nada sobre as redes neurais fundamentais envolvidas - sobre quais regiões do cérebro conversam entre si, e quando. Estimativas anteriores de estrutura de rede, baseadas em tais imagens, foram incompletas.
As novas descobertas, embora não conclusivas, dão aos cientistas algo que é essencialmente um diagrama de rede, que eles podem testar e refinar.
"Este é talvez o artigo mais interessante que li em um bom tempo. O artigo é visionário ao indicar para onde a ciência está indo," diz o Dr. Marcus E. Raichle, um professor de neurologia e radiologia na Universidade de Washington em St. Louis, que não foi envolvido na pesquisa. E acrescenta, "Eles encontraram no cérebro algo que parece um mapa de centrais do sistema aéreo dos Estados Unidos."
No estudo, em colaboração com a Universidade de Lausanne na Suíça e as Universidades de Harvard e Indiana, pesquisadores estudaram os cérebros de cinco homens saudáveis utilizando uma nova técnica chamada de imagens de espectro difuso (diffusion spectrum imaging).
A técnica permite que os cientistas estimem a densidade e a orientação das conexões atuantes em locais específicos do cérebro. Usando uma análise computadorizada dos resultados, os pesquisadores colocaram os pontos mais atarefados do córtex em ordem pelo número de conexões que tiveram. No fim, organizaram esses pontos de volta aos mapas cerebrais dos cinco voluntários.
Os centros agrupados no cérebro de cada homem, em uma região com aproximadamente o tamanho de um palmo, foram centralizados no topo do córtex como uma pequena tampa do crânio. "Não havíamos conseguido um mapa abrangente do cérebro mostrando o que se conectava a o quê, e você realmente precisa da coisa completa antes de poder fazer certas perguntas, como o que acontece se a atividade for obstruída em um dos centros? Como isso afetaria o funcionamento?" diz Olaf Sporns, um psicólogo da Universidade Indiana e autor-sênior do artigo. Seus co-autores foram Patric Hagmann, Leila Cammoun, Xavier Gigandet, Reto Meuli, Christopher J. Honey and Van J. Wedeen.
Para checar as descobertas, os pesquisadores realizaram uma leitura funcional padrão de ressonância magnética nos participantes, medindo quais áreas de sua matéria cinza - que empacota suas células nervosas - estavam mais ativas quando o homem descansava. Como previsto, as mesmas áreas cobriam os centros de rede que o grupo já havia identificado.
Em estudos anteriores, a ativação nessas áreas foi associada com pensamento errante e autoconhecimento agudo. No jargão do campo, essas áreas "esquentam" continuamente durante as horas de acordar e consomem muito mais energia do que áreas mais periféricas.
Sporns diz que a pesquisa continuada deve ajudar a produzir um diagrama de rede neural mais completo e detalhado, o que ele chamou de "connectome" do cérebro. "Esperamos poder chegar a um ponto onde teremos, efetivamente, um simulador cerebral, da mesma maneira que temos modelos de computador que simulam o clima," diz ele, "para podermos simular padrões de ativação vistos em casos clínicos," como problemas psiquiátricos e danos cerebrais.
O novo relatório, publicado no jornal online de livre acesso "PLoS Biology", oferece o mais completo rascunho até hoje da arquitetura elétrica do córtex, o grupo de nós e centros interconectados que ajudam a direcionar o pensamento e o comportamento.
O artigo também traz uma impressionante demonstração de como as novas técnicas de imagens focadas na matéria branca do cérebro - as conexões entre células, no lugar dos próprios neurônios - estão oferecendo uma nova dimensão do funcionamento do cérebro humano que tem sido tudo, menos escura.
 O relatório é o mais completo rascunho já feito da arquitetura elétrica do córtex, o grupo de nós e centros interconectados que ajudam a direcionar o pensamento e o comportamento |
As novas descobertas, embora não conclusivas, dão aos cientistas algo que é essencialmente um diagrama de rede, que eles podem testar e refinar.
"Este é talvez o artigo mais interessante que li em um bom tempo. O artigo é visionário ao indicar para onde a ciência está indo," diz o Dr. Marcus E. Raichle, um professor de neurologia e radiologia na Universidade de Washington em St. Louis, que não foi envolvido na pesquisa. E acrescenta, "Eles encontraram no cérebro algo que parece um mapa de centrais do sistema aéreo dos Estados Unidos."
No estudo, em colaboração com a Universidade de Lausanne na Suíça e as Universidades de Harvard e Indiana, pesquisadores estudaram os cérebros de cinco homens saudáveis utilizando uma nova técnica chamada de imagens de espectro difuso (diffusion spectrum imaging).
A técnica permite que os cientistas estimem a densidade e a orientação das conexões atuantes em locais específicos do cérebro. Usando uma análise computadorizada dos resultados, os pesquisadores colocaram os pontos mais atarefados do córtex em ordem pelo número de conexões que tiveram. No fim, organizaram esses pontos de volta aos mapas cerebrais dos cinco voluntários.
Os centros agrupados no cérebro de cada homem, em uma região com aproximadamente o tamanho de um palmo, foram centralizados no topo do córtex como uma pequena tampa do crânio. "Não havíamos conseguido um mapa abrangente do cérebro mostrando o que se conectava a o quê, e você realmente precisa da coisa completa antes de poder fazer certas perguntas, como o que acontece se a atividade for obstruída em um dos centros? Como isso afetaria o funcionamento?" diz Olaf Sporns, um psicólogo da Universidade Indiana e autor-sênior do artigo. Seus co-autores foram Patric Hagmann, Leila Cammoun, Xavier Gigandet, Reto Meuli, Christopher J. Honey and Van J. Wedeen.
Para checar as descobertas, os pesquisadores realizaram uma leitura funcional padrão de ressonância magnética nos participantes, medindo quais áreas de sua matéria cinza - que empacota suas células nervosas - estavam mais ativas quando o homem descansava. Como previsto, as mesmas áreas cobriam os centros de rede que o grupo já havia identificado.
Em estudos anteriores, a ativação nessas áreas foi associada com pensamento errante e autoconhecimento agudo. No jargão do campo, essas áreas "esquentam" continuamente durante as horas de acordar e consomem muito mais energia do que áreas mais periféricas.
Sporns diz que a pesquisa continuada deve ajudar a produzir um diagrama de rede neural mais completo e detalhado, o que ele chamou de "connectome" do cérebro. "Esperamos poder chegar a um ponto onde teremos, efetivamente, um simulador cerebral, da mesma maneira que temos modelos de computador que simulam o clima," diz ele, "para podermos simular padrões de ativação vistos em casos clínicos," como problemas psiquiátricos e danos cerebrais.
