Células cerebrais disparam para identificar tempo e espaço

A maneira como o cérebro humano codifica e compreende o fluxo do tempo e as experiências parece estar sendo desvendada. Publicado na revista Nature, um trabalho liderado pela Universidade da Califórnia em Los Angeles, nos Estados Unidos, registrou a atividade de neurônios isolados em pessoas, revelando que tipos específicos de células cerebrais disparam para refletir a ordem e a estrutura das vivências individuais.

De acordo com o artigo, publicado, ontem, na revista Nature, os pesquisadores descobriram que o cérebro não apenas retém esses padrões de disparo únicos após a experiência, mas também é capaz de reproduzi-los rapidamente em estado de repouso. Além disso, ele utiliza essas informações para se preparar para estímulos futuros. Essas evidências esclarecem como células cerebrais específicas integram as informações de "o quê" e "quando", permitindo que o cérebro extraia e retenha representações das experiências ao longo do tempo.

Itzhak Fried, autor senior do estudo, mencionou que esses resultados podem contribuir para o desenvolvimento de dispositivos neuroprotéticos que melhoram a memória e outras funções cognitivas. Ele também destacou a relevância das descobertas para a compreensão da cognição humana, especialmente no contexto da inteligência artificial.

"Reconhecer padrões de experiências ao longo do tempo é crucial para o cérebro humano formar memória, prever potenciais resultados futuros e orientar comportamentos," afirmou Fried. Ele ressaltou ainda que a compreensão do processo celular por trás dessa função cerebral era desconhecida até o momento da pesquisa.

Pesquisas anteriores utilizaram gravações cerebrais e neuroimagem para investigar como o cérebro processa a navegação espacial. Essas avaliações revelaram que as áreas do hipocampo e do córtex entorrinal desempenham papéis centrais na criação de um "mapa cognitivo", interagindo para formar representações espaciais.

Os neurônios do hipocampo, conhecidos como "células de lugar", identificam a localização, enquanto os entorrinais funcionam como "células de grade", fornecendo uma medida de distância. Outras descobertas mostraram que ações neurais semelhantes podem representar experiências não espaciais, como tempo e características de objetos, incluindo a identificação de "células conceituais" que respondem a indivíduos e lugares específicos.

Para explorar como o cérebro processa eventos temporais, o estudo convidou 17 pacientes com epilepsia intratável, que já tinham eletrodos implantados como uma tentativa de amenizar a condição. Os pesquisadores registraram a atividade neural durante um procedimento complexo que envolvia reconhecimento de padrões e sequenciamento de imagens.

Os participantes passaram por uma triagem inicial com cerca de 120 imagens apresentadas em um computador. Após essa fase, realizaram um experimento de três etapas, onde as imagens eram exibidas em uma pirâmide gráfica, levando a um alinhamento da atividade neuronal ao sequenciamento apresentado. Os resultados mostraram que os padrões neuronais refletiam a probabilidade de estímulos futuros, retendo essas informações mesmo após o fim das atividades.