<br /> Visualização de 75.000 neurônios (pontos coloridos) ativos no cérebro de um camundongo adulto em diferentes estágios de uma tarefa de tomada de decisão.
Dan Birman (Universidade de Washington/Instituto Allen)
Um time internacional de neurocientistas acaba de dar um passo histórico para entender como o cérebro toma decisões. Pela primeira vez, pesquisadores mapearam a atividade neural de um mamífero inteiro — no caso, de um camundongo — com resolução de célula única durante tarefas de escolha.
O trabalho, publicado na quarta-feira (3) em dois artigos na revista Nature, foi conduzido pela Universidade de Princeton em parceria com o Laboratório Internacional do Cérebro (IBL), consórcio que reúne 22 laboratórios da Europa e dos EUA.
Como foi feito o estudo
Para chegar ao resultado, os cientistas treinaram camundongos a girar pequenos volantes, movendo círculos listrados exibidos em uma tela. Se acertassem a direção, ganhavam um gole de água com açúcar.
Enquanto os animais tomavam decisões rápidas — muitas vezes em menos de um segundo —, eletrodos de alta densidade registraram simultaneamente a atividade de centenas de neurônios em diferentes regiões cerebrais.
Ao todo, o conjunto reuniu informações de 620 mil células nervosas em 279 áreas do cérebro de 139 camundongos, formando o primeiro mapa abrangente da tomada de decisão.
Descobertas principais
Até hoje, a maioria dos estudos sobre escolhas no cérebro focava em pequenas áreas isoladas, como o córtex pré-frontal. O novo mapa, no entanto, revelou que o processo é muito mais distribuído.
“A tomada de decisões está de fato amplamente espalhada por todo o cérebro, inclusive em regiões que antes não eram associadas à cognição, mas sim ao movimento”, explica Ilana Witten, professora de neurociência em Princeton e líder do estudo.
Segundo os autores, os dados servirão de referência para novas análises e podem ajudar a testar teorias sobre como expectativas, experiências passadas e sinais sensoriais se combinam para orientar o comportamento.
O desafio da colaboração global
O projeto também é considerado um marco organizacional: integrar dados de tantos laboratórios exigiu protocolos padronizados de coleta, controle de qualidade e análise.
“Isso nunca havia sido feito antes”, destaca Alejandro Pan Vazquez, pesquisador do time de Princeton.
Para Tatiana Engel, também de Princeton, o maior legado pode ser o modelo de ciência colaborativa:
“O mapa cerebral é uma conquista impressionante, mas marca um começo. Mostra como equipes globais podem ir além do que qualquer laboratório isolado conseguiria alcançar.”
Próximos passos
Os pesquisadores acreditam que os dados abertos inspirarão investigações sobre distúrbios neurológicos e modelos de inteligência artificial que tentam imitar o cérebro humano.
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O estudo recebeu apoio de instituições como os Institutos Nacionais de Saúde (NIH), Fundação Nacional de Ciências (NSF), Wellcome Trust e Sociedade Max Planck.