Sinal inédito foi detectado no cérebro

O cérebro é, sem dúvidas, um dos órgãos mais importantes, complexos e incríveis do corpo humano. Ele é o responsável por tudo que fazemos. Pela forma com que percebemos o que está em nossa volta, por guardar informações, por desenvolver sentimentos, enfim, são inúmeras suas funções.

Mesmo ele sendo um órgão tão pequeno ele esconde vários mistérios. Por isso estudos sobre ele nunca param, e nem as descobertas, como a feita por esses cientistas, que conseguiram identificar uma maneira única de mensagens celulares que acontece no cérebro humano e nunca tinha sido vista antes.

Essa descoberta dá a entender que o cérebro pode ser uma unidade de computação ainda mais poderosa do que se imaginava.

Em 2020, os pesquisadores de institutos na Alemanha e na Grécia identificaram um mecanismo nas células corticais externas do cérebro. Ele produzia por conta própria um sinal novo grudado que dava aos neurônios individuais outra forma de fazer suas funções lógicas.

E através de medições da atividade elétrica nas seções que eram removidas em cirurgia de pacientes epiléticos e análise da sua estrutura com microscopia fluorescente, os neurologistas conseguiram descobrir que as células individuais do córtex usavam não somente os íons de sódio normais para fazer o disparo, mas também o cálcio.

Complexidade do órgão

Biology dictionary

Foi justamente essa junção dos íons carregados positivamente que acabou desencadeando as ondas de voltagem que nunca tinham sido vistas. Elas são conhecidas como potenciais de ação dendrítica mediados por cálcio, ou dCaAPs.

Normalmente, o cérebro, principalmente o humano, é comparado com um computador. Claro que essa analogia tem seus limites, mas em determinadas coisas os dois realmente fazem a atividade de forma parecida.

Por exemplo, os dois usam o poder de uma tensão elétrica para fazer suas operações. No computador, isso acontece com um fluxo simples de elétrons via interseções que são chamados de transmissores. Já no cérebro, no caso nos neurônios, esse sinal vem no formato de uma onda de abertura e fechamento de canais que fazem a troca de partículas carregadas. O fluxo de íons tem um nome, ele é chamado de potencial de ação.

Por sua vez, os neurônios gerenciam essas mensagens de forma química no final das suas ramificações chamadas dendritos. “Os dendritos são fundamentais para entender o cérebro porque estão no centro do que determina o poder computacional de neurônios individuais”, disse Matthew Larkum, neurocientista da Universidade Humboldt, a Walter Beckwith na Associação Americana para o Avanço da Ciência em janeiro de 2020.

Eles são como os semáforos do sistema nervoso. Tanto é que, se o potencial de ação deles for muito grande, eles podem ser transmitidos para outros nervos. Isso por sua vez pode bloquear ou transmitir a mensagem.

Sinal do cérebro

Dana foudantion

Isso é a base lógica de como o cérebro funciona. E essas ondulações de voltagem podem ser comunicadas, de forma coletiva, de duas maneiras. Ou por uma mensagem AND, ou por uma OR.  Isso é mais complexo e denso no córtex cerebral. Até porque, suas segunda e terceira camada são mais profundas, espessas, e cheias de ramificações.

Mesmo assim, foram esses tecidos que os pesquisadores analisaram de perto. Para isso, eles conectaram as células a um dispositivo chamado patch clamp somatodendrítico. Através dele, eles conseguiram enviar potenciais ativos em cada neurônio e registrar seus sinais. “Houve um momento ‘eureka’ quando vimos os potenciais de ação dendríticos pela primeira vez”, disse Larkum.

Assim, para ter certeza de que o que eles descobriram não era algo apenas de pessoas com epilepsia, os pesquisadores fizeram uma nova checagem dos resultados em amostras retiradas de tumores cerebrais.

Por mais que experimentos parecidos já tivessem sido feitos em ratos, os tipos de sinais observados no cérebro humano foram bem diferentes, como por exemplo, além do já conhecido AND e OR, os neurônios individuais trabalharam com interseções OR exclusivas, ou seja, elas só permitiam que um sinal fosse feito quando o outro era classificado de uma forma específica.

Mesmo com a descoberta, mais estudos precisam ser feitos para analisar como os dCaAPs se comportam em neurônios inteiros e em um sistema vivo. Além de também analisar se isso é uma coisa exclusiva dos humanos ou se habilidades parecidas também são vistas em outros animais.

Fonte: Science alert

Imagens: Biology dictionary, Dana foundation