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Cientistas já haviam demonstrado que o cérebro possui "estações de rádio", transmitindo em várias frequências.
Isso alterou completamente a visão que se tinha até então da chamada atividade neural, que era vista como uma sequência homogênea de pulsos elétricos.
Agora, pesquisadores da Universidade da Califórnia (EUA) mostraram como essas estações de rádio cerebrais criam ritmos adequados para o aprendizado.
A descoberta, que, juntamente com a anterior, desafia o conhecimento que se tinha dos mecanismos de funcionamento do cérebro e do aprendizado, poderá levar a novas terapias para ajudar a tratar problemas de aprendizado e memória.
Sinapses
Hoje considera-se que o cérebro aprende através do reforço de suas sinapses, a conexão entre os neurônios - quanto mais fortes são as sinapses, maior é o aprendizado.
A alteração na força de uma sinapse - chamada plasticidade sináptica - ocorre através das chamadas sequências de disparo, séries de sinais neurais que ocorrem em várias frequências e em temporizações diferentes.
Contudo, em seus experimentos, os cientistas vinham usando apenas a frequência desses disparos, mostrando que muitos disparos reforçam a sinapse.
E eles usam muitos disparos mesmo, centenas deles, quando o cérebro em condições reais não usa mais do que 10, e a uma velocidade de 50 disparos por segundo, quando os experimentos usavam uma frequência irreal de 100 disparos por segundo.
Os cientistas não faziam isso porque eram "sem noção", mas porque não havia tecnologia disponível para fazer melhor.
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| A pesquisa mostrou que os neurônios e as sinapses não são meros fios elétricos carregando uma corrente - eles precisam de ritmo. [Imagem: UCLA] |
Antena no cérebro
Agora, Mayank Mehta e seu colega Arvind Kumar criaram essa tecnologia, partindo de novos modelos matemáticos que otimizaram a captura das medições e das gerações dos impulsos.
A propósito, Kumar é um dos autores de uma nova teoria sobre a linguagem do cérebro.
Contrariamente ao que se havia concluído antes, Mehta e Kumar demonstraram que aumentar a frequência dos estímulos não é a melhor forma para aumentar a força das sinapses e otimizar a plasticidade sináptica.
Quando se supera o ritmo natural do cérebro, o aumento da frequência na verdade diminui a intensidade das sinapses.
Esta descoberta de que a sinapse tem uma frequência ótima para o aprendizado levou os cientistas a compararem as frequências das sinapses com base em sua localização no neurônio - o neurônio lembra as raízes de uma árvore, com sinapses nas pontas de cada um dos chamados dendritos.
E os resultados mostraram que, quanto mais distante a sinapse está do centro do neurônio, mais alta é sua frequência ótima.
"Incrivelmente, quando se trata do aprendizado, o neurônio se comporta como uma gigantesca antena, com as diferentes pontas dos dendritos ajustadas para diferentes frequências," conta Mehta.
Música do cérebro
Veio então a descoberta mais surpreendente e "melódica" dessa rádio cerebral.
Para um aprendizado ótimo, as diversas frequências das diversas sinapses precisam atingir um ritmo preciso, com temporizações perfeitamente ajustadas, como em uma música.
Mesmo com a frequência ótima, se o neurônio perde o ritmo, o aprendizado é prejudicado.
E o cérebro não gosta de tocar sempre a mesma música. Tão logo uma sinapse "aprende" - registra sua intensidade mais forte - sua frequência ótima muda.
Em outras palavras, seu cérebro toca em uma frequência diferente, mais baixa, depois que aprende - o nível ótimo de disparos dos neurônios tem uma redução na frequência de cerca de 20%.
Embora essa pesquisa não tenha tido esse objetivo, os resultados levantam a possibilidade do desenvolvimento de medicamentos para "re-sintonizar" os ritmos do cérebro.
Esse processo de redução na frequência, segundos os pesquisadores, pode ter importantes implicações para o tratamento de desordens relacionadas à memória, como as desordens pós-traumáticas.
Ou, quem sabe, encontrando o ritmo correto, os seres com cérebros normais possamos nos transformar em algo mais próximos de cérebros mais "ritmados" - Mozart ou Einstein seriam objetivos razoáveis.
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