O ano de 2014 trouxe 5 avanços espetaculares para a pesquisa do cérebro humano

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Neuroscientist Randy McIntosh

Crédito: Randy McIntosh

 

Pode ser dito que foi um grande ano para o cérebro.  Como o The New York Times declarou em fevereiro, a próxima fronteira na ciência é “dentro do nosso cérebro”; e deveras, algumas das pesquisas da neurociência foram particularmente notáveis.

Embora o cérebro humano ainda seja, pela maior parte, um mistério para nós, de forma vagarosa porém certa, os neurocientistas estão chegando à uma compreensão mais profunda de como ele origina a consciência, o pensamento e as emoções.  De acordo com o neurocientista Gary Marcus, o que estamos vendo agora é nada mais, nada menos, do que uma revolução na neurociência.

“Nunca houve um momento tão empolgante na neurociência quanto agora”, escreveu Marcus no prefácio de sua compilação, The Future Of The Brain: Essays By The World’s Leading Neuroscientists (em tradução livre: ‘O Futuro do Cérebro: Dissertações pelos Neuroscientistas Proeminentes do Mundo’), publicado em novembro de 2014.  “Atualmente, a neurociência é uma coleção de fatos que ainda esperam por uma abrangente teoria; se tem havido muito progresso, ainda há muito mais que precisamos conhecer.  Mas a confluência de novas tecnologias… podem mudar isso.”

O Presidente Obama até mesmo comparou o mapeamento do cérebro à “corrida espacial” da década de 1960, durante o lançamento da BRAIN Initiative. Esta ação da ambiciosa pesquisa multimilionária da Casa Branca, para o desenvolvimento de novas tecnologias para a exploração do cérebro, poderá usufruir de até US$ 4,5 bilhões na próxima década, de acordo com o diretor Francis Collins, do National Institutes of Health.  Enquanto isso, a Human Brain Project, da Europa – uma iniciativa similarmente ambiciosa, que também foi lançada em 2013 – começou a avançar após alguns contratempos.  Os pesquisadores japoneses também estão trabalhando duro no projeto Brain/ MINDS , de 10 anos, para mapear o cérebro primata.

 

Aqui estão as cinco importantes coisas que aprendemos sobre o cérebro em 2014:

– O cérebro pode ser altamente afetado pelo sistema digestivo.

Esse ano (2014), uma ideia de que bactérias do sistema digestivo poderiam ter um impacto significativo no funcionamento do cérebro ganhou vapor na comunidade científica.  O National Institute of Mental Health investiu mais de US$ 1 milhão num novo programa de pesquisa, investigando a ligação entre a microbioma do sistema digestivo e o cérebro, e a conferência de neurociência em novembro passado classificou a investigação de micróbios do sistema digestivo como uma “mudança no paradigma” da ciência do cérebro

“Isto abre uma forma completamente nova de olhar para a função do cérebro, e saúde, e doença”, o professo de medicina e psiquiatria da UCLA,  Dr. Emeran Mayer , falou para a NPR em novembro de 2013.

Pesquisas anteriores tinham investigado a ligação entre as desordens como o autismo, depressão e ansiedade, às variações nos micróbios dentro do intestino  – e este ano, os neurocientistas começaram a desenvolver uma compreensão mais aprofundada de como o microbioma, como é chamada, exerce uma influência no desenvolvimento e na atividade do cérebro.  Apesar dessa ligação ainda estar sendo investigada, o sistema imune e o nervo vago, o qual conecta o cérebro ao trato digestivo, ambos provavelmente possuem um papel.

– A comunicação direta, cérebro-a-cérebro, não é somente coisa de ficção científica.

A ideia de telepatia pode não ser tão absurda quanto parece.  Em 2014, cientistas conseguiram uma comunicação direta, cérebro-a-cérebro, entre humanos.

Baseados em pesquisas anteriores, que começaram em 2013, os pesquisadores da Universidade de Washington foram capazes de transmitir sinais via Internet, repetidamente, do cérebro de uma pessoa, e usaram estes sinais para controlar os movimentos da mão de outra pessoa, em menos de uma fração de segundo.

Funcionou assim: Os pesquisadores testaram três pares de participantes (cada par sendo um indivíduo ‘transmissor’ e um ‘receptor’) que foram separados por 800 metros de distância, incapazes de interagir entre si, exceto por uma conexão entre seus cérebros.  O ‘transmissor foi conectado à uma máquina de eletroencéfalografia que lia a atividade cerebral e enviava os pulsos elétricos através da web para um o indivíduo ‘receptor’, que contava com uma bobina transcraniana de estímulo magnético, colocada próxima da área de seu cérebro, a qual controlava os movimentos da mão.  Usando este sistema, o ‘transmissor’ pôde comandar o ‘receptor’ a mover sua mão, simplesmente através do pensamento.  Assim, o ‘transmissor’, que estava jogando um jogo de computador, no qual ele tinha que defender uma cidade com tiros de canhão, pensava em disparar o canhão em vários intervalos do jogo.  O comando “Fogo” do cérebro era enviado pela Internet diretamente ao cérebro do ‘receptor’, cuja mão tocava um ‘touchpad‘ que o permitia disparar o canhão.

“Este paradigma oferece uma ampla oportunidade no desenvolvimento de protocolos para a interação, ou a colocação de informações para dentro do cérebro humano”, escreveu Chantel Part, do UW Institute for Learning & Brain Sciences, num e-mail para o The Huffington Post. “Esta tecnologia poderá finalmente ser usada para ‘remendar’ o que está faltando, ou foi perdido, num indivíduo com o cérebro danificado.”

– Conseguimos replicas as células cerebrais, para assim estudarmos a Doença de Alzheimer.

Alguns avanços nas pesquisas, publicadas na Nature em outubro, foram capazes de replicar as células cerebrais para o uso no estudo da Doença de Alzheimer.

Os pesquisadores do Hospital Geral de Massachusetts criaram o que eles chamam de “Alzheimer num Pratm” — que é um Placa de Petri contendo células cerebrais humanas, as quais reproduzem estruturas importantes e curso de eventos implicados no desenvolvimento dessa doença.

Usando a Placa de Petri, os pesquisadores testarão mais de 1000 drogas para a doença, que estão atualmente no mercado, e mais de 5.000 drogas experimentais.  Os pesquisadores também usaram um novo modelo tridimensional para fornecer evidência para a hipótese existente de que depósitos de placas beta-amiloide no cérebro são um prelúdio para esta doença.

“É um passo gigante à frente para esta área”, disse o Dr. P. Murali Doraiswamy, pesquisador da doença na Universidade Duke, para o The New York Times. “Isto poderia acelerar dramaticamente os testes de novos medicamentos candidatos.”

-Fomos capazes de alterar o caráter emocional das memórias.

Num estudo considerado um marco, os pesquisadores usaram a optogenética, uma técnica que manipula a atividade dos neurônios, através do uso da luz, para influenciar memórias específicas nos cérebros de camundongos.

Os pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, liderados pelo imunologista ganhador de Prêmio Nobel, Susumu Tonegawa, foram capazes de implantar falsas memórias e remover memórias existentes no hipocampo, uma área do cérebro associada à formação e codificação de memórias.

Eles até mesmo conseguiram mudar as emoções associadas às memórias dos camundongos, através da ligação de uma memória com uma memória muito diferente, de um outro ambiente e tom emocional – efetivamente tornando uma memória negativa em uma positiva.  Tonegawa disse ao The New York Times que a pesquisa pode fornecer a base para os tratamentos psicoterápicos que ajudam os pacientes a trazer à tona as memórias boas, para assim diminuir os efeitos das memórias más, ou estressantes.

“[Estes resultados] irão nos ajudar a compreender a proporção de células que estão envolvidas quando você tem que mudar a memória de ruim para boa – estaríamos lidando com uma mudança de 50 por cento das células na amígdala, ou estamos lidando com 1 por cento, ou até menos?”  O Dr. Richard Morris, um pesquisador de memória, o qual não esteve envolvido no estudo, disse à BBC, “Isto nos dá uma ideia da escala do problema”.

– Agora percebemos o quão pouco realmente sabemos.

O grande paradoxo do estudo do cérebro é que, quanto mais aprendemos, menos sabemos.

Embora os cientistas têm sido capazes de sondar dentro da funcionalidade de específicos neurônios e redes de neurônios  no cérebro, eles ainda não possuem a compreensão do grande cenário e nem uma estrutura teórica na qual simular todos os dados.  Há aproximadamente 100 bilhões de neurônios e até 1.000 trilhões de conexões neurais no cérebro – assim estudá-los individualmente, ou em pequenos grupos, diz o neurocientista Rafael Yust, é como “compreender um programa de televisão através do exame de cada pixel [da tela]”.

“Talvez, o maior desafio é que o cérebro funciona e pode ser visto em tantos níveis diferentes, desde um detalhe de uma sinapse, até regiões do cérebro trilhões de vezes maiores.  Há pulsos elétricos a serem estudados, a bioquímica, a estrutura física, as redes em todos os níveis e entre os níveis. E há mais de 40.000 cientistas no mundo todo tentando desvendar isso”, escreveu James Gorman em janeiro de 2014, repórter de ciências para o The New York Times sobre o Projeto Human Connectome, que é uma tentativa de criar um mapa interativo do ‘cabeamento’ do cérebro. “Cada maneira de se olhar para o cérebro revela ainda mais segredos surpreendentes, mas a total e completa compreensão do cérebro humano ainda está fora de alcance.”

EAK

Fontewww.huffingtonpost.com

Colaboração: David Irvine


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