Descanso das ondas cerebrais funciona em padrões harmônicos específicos, sugere estudo

Entender como o complexo mapa de conexões neurais do cérebro realmente funciona é um dos maiores desafios enfrentados pelos cientistas atualmente, mas uma nova pesquisa realizada pela Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW) proporciona uma maior percepção de como nossas ondas cerebrais funcionam quando em repouso, e que poderia ter enormes implicações para a nossa compreensão do vasto conectoma do cérebro.

“Tem sido um mistério, porque esses padrões espontâneos de atividade cerebral ocorrem quando as pessoas estão simplesmente deitadas em um scanner cerebral, sem pensar em nada em particular e não fazendo qualquer tarefa explícita”, disse um dos pesquisadores, o psicólogo Joel Pearson.

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Ondas harmônicas são pensadas para explicar outros fenômenos de auto-organização na natureza, tais como os padrões que a areia forma quando é colocada em uma placa de metal vibrando. Fonte: UNSW Austrália.

Pearson e sua equipe criaram mapas tridimensionais das estruturas dos cérebros de 10 dos pacientes usando técnicas de imagem por tensores de difusão (DTI) e imagens de ressonância magnética (IRM). “A IRM nos deu a estrutura do córtex – a superfície enrugada do cérebro – e o DTI nos deu um mapa anatômico das conexões subjacentes da matéria branca no cérebro”, diz ele .

Estes mapas 3D permitiram-lhes ver como as diferenças no tamanho do cérebro de uma pessoa e as estruturas podem criar mudanças nas ondas cerebrais produzidas quando em repouso. E verificaram-se que esses padrões cerebrais de repouso foram identificados antes em regras simples e universais da natureza, conhecidos como ondas harmônicas .

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A função cerebral está relacionada com a forma do cérebro das pessoas. Imagem: iStock.

“Os padrões que predizem as ondas harmônicas sobre o cérebro humano podem ser comparados com as notas musicais que compõem uma peça musical complexa; os blocos de construções de padrões mais complexos de atividades cerebrais”, disse a principal autora do estudo, Selen Atasoy.

“Nossos resultados mostram que a forma da matéria cerebral, é da mesma maneira que… a forma de um violino Stradivarius é importante para se produzir um som requintado quando as cordas estão vibrando”, acrescentou Pearson. “Curiosamente, os mesmos tipos de ondas harmônicas são pensados para explicar outros fenômenos de auto-organização na natureza, tais como quando os padrões que as formas de areia tomam em uma placa de metal vibrando, ou o desenvolvimento de padrões biológicos, tais como as listras em tigres e manchas em leopardos. “

Embora os cientistas tenham uma boa compreensão de como os neurônios trabalhem individualmente, a coleção de neurônios juntos, e como se formam a atividade coordenada, ainda é pouco compreendido. Esta pesquisa poderia ajudar os cientistas a descobrir como os pequenos grupos de neurônios podem criar mudanças significativas, e sinais de controle que podem viajar pelo cérebro.

“Isso poderia levar a uma nova forma de diagnosticar distúrbios de consciência, ajudando-nos a compreender os padrões muito complexos da atividade cerebral associada a estar ciente e consciente”, disse Pearson. “A abordagem que nós desenvolvemos também fornece uma nova técnica para analisar a enorme quantidade de dados que estão sendo gerados na atividade do cérebro.”

Esta pesquisa foi publicada na Nature Communications .

 

Texto traduzido da revista Science Alert por Vinicius de Oliveira Mussi.

Revisado por Igor Augusto G. Cunha.

Vinicius Mussi

Vinicius Mussi

Capixaba, graduado em Biomedicina, com especialização em Saúde Pública e mestre em Biociências e Biotecnologia pela UENF - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.
Vinicius Mussi

Vinicius Mussi

Capixaba, graduado em Biomedicina, com especialização em Saúde Pública e mestre em Biociências e Biotecnologia pela UENF - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.

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