Joshua Sariñana
Neurocientistas
decifram o cérebro adormecido para revelar memórias ocultas.
O cérebro conecta informações
sensoriais do ambiente às nossas experiências subjetivas, resultando em nossas
percepções, emoções e memórias. No entanto, nossos cérebros precisam se
desconectar — ou seja, dormir — do mundo sensorial barulhento em que estamos
imersos. O sono nos ajuda a manter a saúde do cérebro, fortalece nossas
memórias e auxilia na resolução de problemas.
Pesquisadores no laboratório do
Professor Matthew Wilson do MIT no Instituto Picower para Aprendizagem e
Memória estudam como a atividade de uma região do cérebro chamada hipocampo —
que é crítica para memórias espaciais e memórias de eventos específicos — se
relaciona com a formação de memória e resolução de problemas. Em um novo artigo
lançado hoje no periódico Scientific Reports, Wilson e os membros de sua
equipe descrevem uma nova ferramenta analítica que eles criaram que vira
modelos mais antigos de formação de memória de cabeça para baixo.
No passado, a pesquisa de
memória usava medidas comportamentais como uma leitura para o aprendizado. Por
exemplo, um cientista rastrearia o quão rápido um rato poderia descobrir um
labirinto após várias tentativas.
Mas, conforme a neurociência
progrediu, os pesquisadores começaram a sondar a atividade do cérebro durante o
aprendizado para ver como ele codificava ou aprendia novas informações. Ao
encontrar padrões de atividade cerebral durante tarefas de aprendizado, esses
padrões seriam procurados novamente em um momento posterior — por exemplo,
durante um teste de memória ou mesmo quando o animal estivesse dormindo.
Usar tais métodos exigia
comportamento que levasse a padrões de atividade cerebral que se
correlacionavam com o desempenho de aprendizado e memória, o que presumia que a
memória era um produto do comportamento. No entanto, os neurocientistas sabem
há décadas que a memória é aprimorada quando um animal não está se comportando
de forma alguma — isto é, quando o animal está dormindo. Isso levanta a
questão: como os neurocientistas podem medir a formação da memória quando o
cérebro está essencialmente isolado do mundo sensorial?
“O conteúdo da memória fica
oculto durante o sono e, portanto, requer ferramentas para decodificar o
conteúdo que não exijam medições a priori coletadas durante testes
comportamentais”, diz Wilson, pesquisador principal sênior do relatório.
Ferramentas estatísticas estão
em desenvolvimento há décadas para ler a atividade hipocampal relacionada à
memória. No entanto, a maioria dessas ferramentas se concentrou na atividade
enquanto o animal está acordado, o que torna a análise mais fácil porque o
comportamento e as informações sensoriais aumentam a atividade hipocampal e os
dados relacionados. Mas, durante o sono, a grande maioria das informações
registradas do cérebro adormecido é criptografada. Quais informações são
mantidas nesses padrões criptografados de atividade e como as decodificamos
para ajudar em nossa compreensão da formação da memória quando o animal está
acordado?
Zhe Chen, autor principal do
estudo e ex-membro do Center for Brains and Minds and Machines do MIT,
atualmente professor assistente na New York University School of Medicine, diz:
Desenvolver ferramentas estatísticas imparciais para
descobrir a representação da atividade neuronal do hipocampo melhoraria nossa
compreensão do mecanismo de formação da memória e, em geral, do processamento
de informações durante o sono.
Outra maneira de colocar isso é que estamos fornecendo
uma leitura do sonho do rato, pois ele se relaciona com a formação da memória e
medidas comportamentais posteriores.
Em vez de ver a memória como
resultado do comportamento, Chen e Wilson invertem o velho paradigma com o
desenvolvimento de ferramentas que poderiam ser usadas para mostrar que a
atividade do cérebro adormecido é um impulsionador crucial — se não primário —
do desempenho comportamental durante tarefas de aprendizado e memória. Ou seja,
em vez de usar o comportamento animal para nos contar sobre a memória, os
pesquisadores decodificam a atividade do cérebro adormecido para mostrar a eles
como medir o aprendizado e a memória quando o animal está acordado.
Chen e Wilson avançaram muito os
métodos para analisar a atividade do hipocampo durante o sono sem primeiro ter
que obter dados quando o animal está acordado. Suas ferramentas analíticas
permitirão que os pesquisadores encontrem novos métodos para investigar mais
profundamente o papel do hipocampo no aprendizado e na memória, para estudar
outras regiões do cérebro e como as informações são transferidas entre
diferentes partes do cérebro.
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