Entender como funciona o cérebro humano é algo que os cientistas talvez nunca consigam alcançar em sua totalidade. Mas uma característica peculiar, que é objeto de estudo de um grupo de pesquisadores, pode nos dar uma pista de como funciona um dos processos mais fascinantes do nosso cérebro: a percepção de quando algo está diferente através de pequenos detalhes no passado e presente.
Parece coisa de ficção científica? A gente explica. O estudo foi liderado por Rafi Haque, estudante da Escola de Medicina da Universidade Emory, em Atlanta. Haque estava concluindo seu trabalho de dissertação com o objetivo de testar se uma teoria chamada codificação preditiva pode ser aplicada a como nosso cérebro se lembra de experiências passadas, conhecidas como memórias episódicas. O relatório completo foi publicado na Nature Communications.
Basicamente, a codificação preditiva sustenta a teoria que o cérebro otimiza a atividade cerebral para processar novas informações (e não coisas que já estamos familiarizados). Esses “dados”, por assim dizer, no futuro se tornarão memórias. Segundo Haque, esse é um processo semelhante à forma como nosso cérebro faz a associação de sons, objetos e elementos particulares a seus respectivos donos — o verde de um campo gramado, o ruído dos pássaros etc.
Para testar essa teoria, os cientistas trabalharam com 14 pacientes diagnosticados com tipos de epilepsia resistentes a medicamentos. O cérebro dos voluntários passou por um procedimento cirúrgico em que foram implantadas grades de eletrodos, com o objetivo de diagnosticar e tratar as convulsões dos pacientes.
No experimento, os pesquisadores mostraram aos voluntários quatro cenas naturais exibidas na tela do computador. Os pacientes então tinham de memorizar as imagens, que tinham conteúdo variado — uma das fotos era de uma bicicleta marrom inclinada em um suporte de metal na frente de um arbusto verde.
Segundos depois, as pessoas viram um novo conjunto de fotografias e tinham de responder se reconheciam a cena ou se notaram algo de diferente. Algumas imagens eram as mesmas da série anterior, enquanto outras passaram por mudanças sutis, como a remoção ou adição de um pássaro vermelho.
Na conclusão dos testes, foi constatado que os pacientes detectaram com sucesso 82% de peças adicionadas às imagens e 70% das remoções. A maioria se contentou nas adições (83%), enquanto apenas um terço (34%) focou seus olhares somente naquilo que tinha sido retirado da foto. Como resultado, os cientistas dizem que nosso cérebro tem um comportamento preditivo que usa as memórias de uma experiência durante a definição de experiências futuras.
A observação das primeiras imagens desencadeou um aumento na força das ondas de alta frequência da atividade neural em uma área chamada córtex occipital lateral — um centro de processamento visual na parte posterior do cérebro. As ondas fluíram para a frente, chegando alguns milissegundos depois a um centro de memória conhecido como lobo temporal medial.
E lembra das grades de eletrodos citadas anteriormente? Elas mostraram uma diferença na atividade das ondas cerebrais entre os momentos em que pacientes se lembraram de cenas repetidas e nos momentos que notaram mudanças em uma das fotos. Em ambas as situações, os cérebros dos pacientes pareciam reproduzir os padrões de atividade neural que foram observados quando eles testemunharam as cenas pelas primeiras vez.
No entanto, houve uma diferença: o aumento na atividade cerebral foi mais forte quando os pacientes reconheceram uma mudança em uma das cenas. Simultaneamente, uma segunda onda de frequência mais baixa ressoava através do córtex occipital lateral e do lobo temporal medial.
“Nossos dados reforçam a ideia de que nossas expectativas de experiências visuais são controladas por uma repetição de feedback entre o córtex visual e o lobo temporal medial. Ondas de alta frequência de atividade neural parecem carregar uma mensagem de erro quando vemos algo que não corresponde às nossas expectativas, enquanto as ondas de baixa frequência podem estar atualizando nossas memórias”, concluíram os cientistas.