O centro oculto da mente

Cérebro tem hub de informações que pode explicar atenção, memória e percepção

 

Capacidade de integrar dados sensoriais e cognitivos influencia a forma como interagimos com o mundo - Foto: Canva

por Paiva Rebouças - Sala de Ciência-Agecom/UFRN

Se você já tentou se concentrar em uma conversa em um ambiente barulhento ou lembrar onde deixou as chaves enquanto fala ao telefone, seu cérebro precisou lidar com múltiplas informações ao mesmo tempo. Sons, imagens e pensamentos foram processados simultaneamente para que você pudesse responder ao que era mais importante. Essa capacidade de integrar diferentes estímulos ocorre porque áreas do cérebro estão constantemente trocando sinais para coordenar visão, atenção e planejamento motor.

Um estudo conduzido por cientistas brasileiros e espanhóis revelou detalhes inéditos sobre uma estrutura que desempenha um papel fundamental nesse mecanismo. A pesquisa analisou o pulvinar medial, uma região do tálamo exclusiva dos primatas, que se expandiu significativamente nos humanos. O tálamo recebe informações dos sentidos e as redistribui para outras áreas do cérebro, onde são interpretadas e organizadas. O pulvinar medial, em especial, estabelece conexões diretas com regiões envolvidas na visão, na atenção e na memória, permitindo que esses processos aconteçam de forma integrada.

Os pesquisadores identificaram que essa estrutura funciona como um hub neural, um ponto de conexão que regula o fluxo de informações dentro do cérebro. Assim como um aeroporto central organiza o tráfego aéreo e distribui voos para diferentes destinos, o pulvinar medial facilita a comunicação entre áreas cerebrais envolvidas em tarefas simultâneas, garantindo que os estímulos certos cheguem aos lugares certos no momento adequado.

A pesquisa revelou que o pulvinar medial se divide em dois subnúcleos com funções distintas. A parte caudal (mais para trás) se conecta a áreas responsáveis pelo reconhecimento visual e pela identificação de objetos. A parte rostral (mais para frente) se liga a regiões envolvidas na tomada de decisões, no planejamento motor e no controle da atenção.

Outro achado importante foi a descoberta de axônios de longo alcance, fibras nervosas que enviam sinais simultaneamente para diferentes partes do cérebro. Essa rede de conexões permite que o pulvinar medial module a conectividade funcional entre áreas responsáveis pelo reconhecimento visual, pela interpretação de gestos e pelo direcionamento do olhar. Isso sugere que essa estrutura pode ter um papel essencial na cognição social, ou seja, na forma como os indivíduos compreendem e reagem ao comportamento dos outros.

Pesquisas anteriores já apontavam que alterações nesses circuitos estão associadas a transtornos psiquiátricos, como a esquizofrenia, que afeta a capacidade de interpretar gestos e expressões faciais. O novo estudo reforça essa hipótese ao demonstrar que o pulvinar medial pode estar diretamente envolvido nesses processos.

Pesquisadores Expedito Nascimento, Jeferson Cavalcante, Ruthnaldo Rodrigues, Paulo Leonardo, Francisco Clascá, Angélica Córdoba e Pablo Rubio

O trabalho foi publicado na revista The Journal of Neuroscience, periódico oficial da Society for Neuroscience dos Estados Unidos, e tem como autores os pesquisadores brasileiros Expedito Silva do Nascimento Jr., Ruthnaldo de Lima Rodrigues (Programa de Pós-graduação em Biologia Estrutural e Funcional da UFRN), Jeferson Souza Cavalcante (Programa de Pós-graduação em Psicobiologia da UFRN) e Paulo Leonardo Morais (UFRN), que conduziu parte de sua pesquisa de doutorado sob coorientação de Francisco Clascá, da Universidade Autônoma de Madrid (UAM). O estudo foi realizado em colaboração com os neurocientistas Francisco Clascá e Pablo Rubio-Garrido, da UAM, que já haviam participado de intercâmbios científicos no Brasil pelo Programa Ciência sem Fronteiras.

Subtítulo

A pesquisa utilizou métodos de rastreamento neural em saguis (Callithrix jacchus), um dos modelos mais utilizados para estudar o cérebro de primatas. Os pesquisadores injetaram biotina-dextranoamina (BDA) no pulvinar medial, um marcador que permite visualizar o trajeto das fibras nervosas. Também usaram traçadores retrógrados, substâncias que percorrem os neurônios no sentido inverso, identificando quais áreas do córtex recebem sinais do pulvinar.

Representação da distribuição de fibras marcadas no córtex cerebral nas áreas pré-frontal, temporal e parietal do sagui após injeções de traçadores anterógrados no pulvinar medial (A, B e C). G e H mostram neurônios marcados retrogradamente no pulvinar medial. As setas em L e P mostras células duplamente marcadas indicando que o neurônio se projeta simultaneamente para distintas áreas corticais

As amostras foram analisadas com microscopia de alta resolução, permitindo observar detalhadamente os padrões de ramificação dos axônios e suas conexões com diferentes áreas do cérebro. Os resultados mostraram que os neurônios do pulvinar medial formam redes de comunicação distribuídas que podem influenciar múltiplas funções cognitivas ao mesmo tempo.

Embora o estudo tenha sido realizado em saguis, os pesquisadores destacam que o pulvinar medial é ainda mais desenvolvido nos humanos, o que indica que ele pode ter um papel ainda maior na coordenação de funções cognitivas complexas. A pesquisa sugere que os resultados ajudam a entender como o cérebro conecta diferentes informações para gerar respostas coordenadas e conscientes.

Além das implicações para transtornos psiquiátricos, os achados também podem abrir caminho como referência essencial para pesquisas que utilizam técnicas de conectividade funcional e para a construção de modelos computacionais de redes neurais distribuídas no cérebro de primatas.

Pesquisas futuras podem explorar se a estimulação artificial do pulvinar medial pode modular a atenção e aprimorar a capacidade de resposta a estímulos complexos. O mapeamento detalhado dessas conexões também pode contribuir para o desenvolvimento de novos tratamentos para transtornos que envolvem falhas na comunicação entre diferentes regiões cerebrais.