O que acontece no cérebro quando nos lembramos de algo? Estudo descreve a ativação da memória

Uma famosa teoria na neurociência diz que, quando o cérebro exerce uma atividade intensa em uma parte do sistema nervoso central chamada córtex inferotemporal (IT), significava que a pessoa estava olhando para algo novo, como o rosto de um estranho, por exemplo. Em contrapartida, a diminuição da atividade indicava que o indivíduo estava diante de algo familiar. Uma nova pesquisa feita por neurocientistas da Universidade da Pensilvânia e a de Nova York, no entanto, a coloca em xeque.

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Imagens diferentes produzem quantidades diferentes de ativação no cérebro, mesmo quando são novas. É o que diz Nicole Rust, neurocientista da Universidade da Pensilvânia e uma das autoras do estudo, em comunicado à imprensa. Ela explica que além disso, outros fatores como o brilho de uma imagem ou seu contraste, resultam num efeito semelhante. 

A pesquisa dela e de outros neurocientistas da Universidade da Pensilvânia e Nova York sugere que o cérebro deixa para trás o sinal de familiaridade, ativando outras partes no sistema sensorial e corrigindo-as. O grande problema central da visão é como colocar as informações do mundo em nossas cabeças de uma forma interpretável. Sabemos que nossos sistemas sensoriais precisam quebrar isso.

O processo é complicado e merece uma explicação. 

Quando o indivíduo capta todas as referências à sua volta por meio dos olhos, imediatamente as células do sistema visual chamadas fotorreceptores, recebem esses estímulos. Os fotorreceptores dividem-se em dois grupos: cones e bastonetes. A partir daí, as células têm a difícil missão de levar a informação, que viaja por milhares de neurônios, até o córtex IT, para que sejam decodificadas pelo sistema nervoso central. 

Rust explica que os 16 milhões de neurônios são ativados em padrões diferentes dependendo do que está sendo visto, e o cérebro deve interpretar cada um deles para decodificar a mensagem. Pode haver um padrão para um rosto, outro diferente para uma xícara de café, ou lápis. 

O co-autor da pesquisa Vahid Mehrpour esclarece que vários fatores afetam a quantidade total de atividade neural, o que eles chamam de picos no córtex IT, e o cérebro não consegue discernir o que está causando especificamente essa oscilação. Pode ser memória, contraste de imagem ou qualquer outra coisa, disse à publicação. 

Rust afirma que além de seu papel na visão, acredita-se que a ativação do córtex IT também desempenha um papel na memória. A supressão de repetição, a velha teoria, baseia-se na ideia de que existe um limite para a ativação do sistema sensorial, e segundo ela, isso é ultrapassado. Talvez, esse seja o ponto mais empolgante da pesquisa: a possibilidade de contribuição para alavancar os tratamentos e prevenção de doenças relacionadas à memória, como Alzheimer, por exemplo.

A neurocientista explicou que ‘ao compreender como funciona a memória em um cérebro saudável, você pode lançar as bases para desenvolver medidas preventivas e tratamentos para os distúrbios relacionados à memória que assolam uma população idosa’. 

A pesquisa

Chegar a estes resultados não foi uma tarefa fácil. Os cientistas juntaram uma abordagem matemática muito precisa e monitoraram minuciosamente cada resultado. Para que os pesquisadores pudessem atingir o objetivo, eles precisaram usar uma nova técnica, já que o método geralmente utilizado, separava grupos de 10 mil células neurais. O que não era bom para a equipe de Rust. Nos novos testes, eles mediram individualmente cada neurônio para entender o pico de atividade neural no córtex IT, estamos falando de mais de 16 milhões de células.

Os testes foram feitos em dois macacos rhesus adultos, ligados a aparelhos que mediam a atuação do cérebro. Os exercícios consistiam na apresentação de diferentes imagens em tons cinzas para os animais. Cada imagem foi repetida exatamente duas vezes por apenas meio segundo, a primeira exposta como imagem nova e a segunda como imagem familiar. Além disso, a equipe de Rust também exibiu uma sequência de fotos com diferentes contrastes.

Com a matemática exata, eles decifraram os padrões que explicavam como os macacos podiam distinguir a memória do contraste. Isso acabou por confirmar a hipótese deles. “Familiaridade e contraste mudam a taxa de pico do córtex IT geral”, explica a pesquisadora à reportagem.

Entender como a memória funciona é um passo muito importante não só para o tratamento de doenças, mas no desenvolvimento de novas tecnologias. Mehrpour vai além e prevê que, no futuro, será possível uma melhor compreensão desse processo que pode ter aplicações para inteligência artificial (AI). Se soubermos como o cérebro representa e reconstrói as informações na memória, na presença de mudanças na entrada sensorial como contraste, podemos projetar sistemas de AI que irão funcionar da mesma maneira, diz ele à EurekAlert! 

Já pensou? 

[EurekAlert]