Modelo mostra como cérebro se torna flexível durante crescimento

Cérebro talvez seja muito flexível durante os primeiros estágios da vida porque precisa continuar crescendo, afirmam cientistas.

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22 Junho 2010 | 13h53

Modelo sugere que quando o tecido aumenta nas colunas, mas os seus tamanhos são mantidos, o padrão se torna irregular: listras se dissolvem em ziguezague. Uma base matemática que descreve como o córtex visual pode ser reestruturado durante a fase de crescimento. Crédito: Instituto Max Planck.

Modelo sugere que quando o tecido aumenta nas colunas, mas os seus tamanhos são mantidos, o padrão se torna irregular: listras se dissolvem em ziguezague. Uma base matemática que descreve como o córtex visual pode ser reestruturado durante a fase de crescimento. Crédito: Instituto Max Planck.

Você já deve ter escutado falar que quanto mais precoce é o diagnóstico do autismo em crianças, melhores serão os resultados de uma intervenção terapêutica. Isso decorre do fato de que o cérebro em crianças muito pequenas tem plasticidade, ainda, o que significa em termos mais simples que o órgão ainda está sendo “moldado. A questão que intriga cientistas há muito tempo é: por que o cérebro de um bebê é particularmente tão flexível? A explicação mais óbvia seria a de que eles precisam aprender muito – e um cérebro que muda facilmente facilita todo o processo nos primeiros estágios da vida.

Um time de pesquisadores do Instituto Max Planck, Universidade Schiller em Jena, na Alemanha, e Universidade de Princeton, nos EUA, deram uma nova explicação para o fenômeno: talvez seja porque o cérebro ainda precisa crescer.

Usando uma combinação de experiências, modelos matemáticos e simulações em computador, a equipe mostra que conexões neurais no córtex visual de gatos são reestruturadas durante o crescimento, e que esta reestruturação poderia ser explicada pelo processo de auto-organização.  


Eternamente flexível?

O cérebro está em constante mudança, sendo transformado a cada experiência – caso contrário, não conseguiríamos aprender mais nada após o crescimento. Entretanto, algumas regiões dos cérebros de recém-nascidos são particularmente flexíveis. Em experiências com animais, o desenvolvimento do córtex visual pode ser fortemente influenciado nos primeiros meses de vida por diferentes estímulos visuais.

As células nervosas no córtex visual de animais “crescidos” dividem o processamento de informações nos olhos. Como se estas células aprendessem a ver apenas com o olho direito; outras com o olho esquerdo. Cada célula “especializada” atua próxima a pequenos grupos organizados, chamados colunas de dominância ocular.

Estas estruturas não se tornam maiores – apenas aumentam em número. Tampouco fazem novas colunas a partir de novas células nervosas, cuja quantidade permanece praticamente inalterada também (o crescimento do córtex visual pode ser, assim, atribuído a um aumento no número de células não-neuronais). Estas mudanças podem ser explicadas pelo fato de que as células existentes mudam o gosto: têm mais preferência por um ou outro olho. Com o tempo, o padrão das colunas se torna mais irregular.

“Esta é uma enorme conquista do cérebro – empreendendo uma reestruturação enquanto continua a funcionar”, diz Wolfgang Keil, cientistas do Max Planck e autor do estudo. “Não há engenheiro por trás da condução deste planejamento, o processo deve ser conduzido por si próprio”.

Simulações de computador mostram como o cérebro procede nesta reestruturação: por um lado, o órgão tenta manter as relações de vizinhança do córtex visual de forma uniforme; por outro, o desenvolvimento do córtex visual é determinado pelo próprio processo visual (células muito estimuladas por um ou outro olho tentam manter a sua “vocação”). O modelo proposto sugere que quando o tecido aumenta nas colunas, mas os seus tamanhos são mantidos, o padrão se torna irregular: listras se dissolvem em ziguezague. Uma base matemática que descreve como o córtex visual pode ser reestruturado durante a fase de crescimento.

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