Que língua falam os neurônios?



Cientistas tentam explicar se a vasta coleção de células comunicantes no cérebro possui código próprio, articulado como uma estrutura de linguagem.

Revista Scientific American - por Sidarta Ribeiro

Por meio do exame microscópico de finíssimos cortes de tecido nervoso, Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) descobriu o neurônio e revolucionou a investigação da arquitetura cerebral. Chegou a inferir, com base apenas no formato característico dos neurônios, que estes são capazes de receber e enviar informações. No entanto, dada a imposssibilidade de observar o funcionamento de células mortas, o legendário neuroanatomista espanhol, Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1906, não pôde desvendar a natureza das informações trocadas. Se o cérebro é uma vastíssima coleção de células comunicantes, qual é a língua usada por elas? Ou, reformulando a questão, em termos mais técnicos: qual é o código neural?

Essa pergunta fundamental começou a ser respondida na Universidade de Cambridge, a partir dos experimentos que deram a Edgar Adrian (1899-1977) o Nobel de 1932. Utilizando eletrômetros capilares e tubos de raios catódicos para estudar nervos sensoriais, Adrian descobriu que os neurônios se comunicam por impulsos elétricos. Também observou que o aumento da força do estímulo não altera a magnitude de cada impulso individual, mas sim a freqüência com que são disparados. Esses achados fundamentaram a primeira teoria de codificação neuronal, segundo a qual a informação é representa no cérebro por meio de variações na taxa de disparos elétricos.

Embora essa teoria continue hegemônica até hoje, teorias alternativas surgiram ao longo do século 20. Uma das mais interessantes e controvertidas propõe que a representação de informações depende do disparo simultâneo de grupos neuronais. Mais do que pela freqüência, a informação estaria codificada pela sincronia dos impulsos elétricos (revista Neuron, nº 24,1999).

A teoria enfrenta céticos que enxergam na sincronia apenas um efeito colateral do aumento das taxas de disparo neuronal. Em sua defesa, chegam novidades da Universidade do Chile (Journal of Neurophysiol, nº18), junho de 2008, Estudando o córtex visual de macacos-prego, Pedro Maldonado e colegas observaram que animais expostos a imagens naturais fazem cerca de quatro movimentos oculares por segundo. Os intervalos entre esses movimentos (denominados sacádicos) permitem a aquisição de informações enquanto os olhos focam um único ponto da cena visual. Os pesquisadores descobriram que a freqüência dos impulsos neuronais aumenta depois da parada ocular, alcançando o máximo após 90 milissegundos (ms). Entretanto, bem antes desse instante, cerca de 30 ms após o início do intervalo, ocorre uma forte, mas transitória, sincronização neuronal. Com intervalos inter-sacádicos menores que 200 ms e taxas de disparo normalmente abaixo de dez por segundo, não haveria quantidade de disparos suficiente para codificar a informação apenas com base na freqüência. Os autores acreditam que a fugaz sincronização que precede o pico de atividade neuronal adiciona capacidade de representação ao sistema, contribuindo para a rápida codificação da cena visual.

O argumento, si non è vero, è bene trovato, será muito mais convincente quando for possível demonstrar que a perturbação experimental da sincronia, sem afetar a freqüência, acarreta prejuízo perceptual. Enquanto isso não ocorrer, o debate persistirá. 

SIDARTA RIBEIRO é Ph.D. em neurobiologia pela Universidade Rockefeller e diretor de pesquisas do Instituto Internacional de Neurociências de Natal Edmond e Lily Safra (IINN-ELS). Fez pós-doutorado na Universidade Duke (2000-2005) investigando as bases moleculares e celulares do sono e dos sonhos e o papel de ambos no aprendizado.

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