Neurocientistas seguiram um pensamento enquanto ele se movia pelo cérebro humano

Um estudo com pacientes com epilepsia submetidos à cirurgia deu aos neurocientistas a oportunidade de rastrear em detalhes sem precedentes o movimento de um pensamento através do cérebro humano, desde a inspiração até a resposta.

As descobertas, publicadas em 2018, confirmaram o papel do córtex pré-frontal como coordenador de complexas interações entre diferentes regiões, ligando nossa percepção à ação e servindo como o que pode ser considerado a “cola da cognição”.

Esforços anteriores para medir a passagem de informações de uma área para outra basearam-se em processos como eletroencefalografia (EEG) ou ressonância magnética funcional (fMRI), que, embora não invasivos, oferecem resolução menos do que perfeita.

O estudo liderado por pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Berkley, registrou a atividade elétrica dos neurônios usando uma técnica precisa chamada eletrocorticograhy (ECoG).

Isso exigiu que centenas de minúsculos eletrodos fossem colocados contra o córtex, fornecendo mais detalhes espaciais do que o EEG e melhorando a resolução do fMRI com o tempo.

Embora isso represente um nível de risco antiético para o voluntário médio, os pacientes submetidos à cirurgia para epilepsia têm sua atividade cerebral monitorada exatamente dessa maneira, dando aos pesquisadores a chance perfeita de realizar alguns testes.

Cada um dos 16 sujeitos de teste executou uma série de tarefas variadas para se adequar ao seu arranjo individual de eletrodos, ao mesmo tempo em que teve sua atividade neural monitorada e rastreada.

Os participantes foram solicitados a ouvir um estímulo e responder, ou assistir a imagens de rostos ou animais em uma tela e a executar uma ação.

Algumas tarefas eram mais complexas do que outras; por exemplo, uma ação simples envolvia simplesmente repetir uma palavra, enquanto uma versão mais complexa era pensar em seu antônimo.

Os pesquisadores monitoraram o movimento de frações de segundo da atividade elétrica de uma área – como áreas associadas à interpretação de estímulos auditivos – para o córtex pré-frontal, para áreas necessárias para moldar uma ação, como o córtex motor.

Embora nada disso tenha gerado nenhuma surpresa, os resultados enfatizaram claramente o papel do córtex pré-frontal no direcionamento da atividade.

Para algumas tarefas, sua entrada era bastante limitada. Em outros, a área era obrigada a trabalhar duro, gerenciando sinais de várias partes do cérebro para coordenar o reconhecimento de palavras, possivelmente desenterrando memórias antes de começar a trabalhar vários músculos para fornecer uma nova resposta.

“Esses estudos muito seletivos descobriram que o córtex frontal é o orquestrador, ligando as coisas para um resultado final”, disse o neurocientista Robert Knight, da UC Berkeley, na época.

“É a cola da cognição.”

O córtex pré-frontal permaneceu ativo durante a maior parte do processo de pensamento, como seria de se esperar para uma região multitarefa do cérebro.

Quanto mais rápido for a transferência de uma área para outra, mais rápido as pessoas responderão a um estímulo.

“Estudos de fMRI geralmente descobrem que quando uma tarefa fica cada vez mais difícil, vemos mais atividade no cérebro, e no córtex pré-frontal em particular”, disse o principal autor do estudo, o neurocientista Avgusta Shestyuk .

“Aqui, podemos ver que não é porque os neurônios estão trabalhando muito, muito duro e disparando o tempo todo, mas sim, mais áreas do córtex estão sendo recrutadas.”

O que foi surpreendente foram os detalhes sobre o momento preciso de cada área.

Algumas das áreas de resposta se iluminaram notavelmente cedo, muitas vezes durante o estímulo, sugerindo que, mesmo antes de termos uma resposta completa à mão, nosso cérebro já está preparando essas partes do córtex para a ação.

“Isso pode explicar por que as pessoas às vezes dizem coisas antes de pensar”, sugere Shestyuk .

Esta pesquisa foi publicada na Nature Human Behavior