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O cérebro humano é o órgão mais complexo que conhecemos. Tanto que talvez seja menos o que sabemos do que o que não sabemos. Uma das grandes incógnitas sobre o seu funcionamento é como os bilhões de neurônios que funcionam em nosso cérebro conseguem se coordenar em uma rede com trilhões de conexões.
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Organização multiescala
Um novo estudo revelou novos detalhes sobre como os neurônios são organizados no cérebro humano para realizar suas tarefas de maneira coordenada.
Em um artigo para The Conversation, o pesquisador e co-autor do estudo da Universidade de Sydney, Brandon Robert Munn, explica com uma analogia a maneira incrível como nossas células cerebrais funcionam. “É um pouco como trabalhar em uma empresa de alto desempenho”, compara.
Munn refere-se ao fato de que os neurônios devem manter um equilíbrio entre as habilidades individuais e o trabalho em equipe. A questão para a equipe era como os neurônios alcançavam o equilíbrio certo. Vale lembrar que nosso cérebro tem seu próprio backup.
40%-50%
O estudo deste “equilíbrio de trabalho” revelou que os neurônios dedicavam entre 40% e 50% do seu trabalho a “tarefas individuais”, enquanto o restante era alocado ao “trabalho em equipe”.
Um dos pontos mais marcantes do estudo é que esse padrão organizacional não é de forma alguma exclusivo do cérebro humano, mas pode ser observado em espécies muito diversas do reino animal.
A equipe observou essa divisão de trabalho em invertebrados como moscas-das-frutas ou alguns vermes, bem como em mamíferos, como ratos e macacos. Ou seja, os animais separados por centenas de milhões de anos de evolução mantiveram esta forma organizacional, explica Munn.
Os fractais
O estudo revelou uma “estrutura fractal” no funcionamento do cérebro. Ou seja, uma estrutura na qual as células criam redes que por sua vez são integradas em redes maiores até que um organismo seja criado, de modo que os padrões de trabalho sejam semelhantes independentemente da escala em que nos encontramos.
Para estudar como os neurônios funcionam, a equipe recorreu à visualização do cálcio. É uma ferramenta a meio caminho entre a análise dos neurônios ao nível celular e as análises cerebrais que nos permitem ver como regiões inteiras do cérebro são ativadas ou desativadas. Esta metodologia permite estudar várias dezenas de milhares de neurônios em tempo real, através de sensores fluorescentes que medem os níveis de cálcio nas células. Detalhes do trabalho foram publicados em artigo na revista Cell.
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A adaptação é essencial
A equipe foi além dessa análise e também realizou simulações de atividade neural nas circunstâncias observadas. Verificaram assim que esta “divisão fractal” otimizava o desempenho da atividade cerebral.
Esta estratégia teria permitido não só a otimização dos recursos, mas também uma grande adaptabilidade. Talvez seja por isso que se tornou uma estratégia presente em cérebros separados por centenas de milhões de anos de evolução, como os quase mil milhões de anos que separam as moscas dos humanos.
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