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Mais de um quarto de todas as vítimas de derrame desenvolvem um distúrbio bizarro – elas perdem a percepção consciente de metade de tudo o que seus olhos percebem.
Depois de um derrame na metade direita do cérebro, por exemplo, uma pessoa pode comer apenas o que está do lado direito do prato porque não tem consciência da outra metade. A pessoa pode ver apenas a metade direita de uma foto e ignorar uma pessoa do lado esquerdo.
Surpreendentemente, porém, essas vítimas de derrame podem reagir emocionalmente a toda a foto ou cena. Seus cérebros parecem absorver tudo, mas essas pessoas estão conscientes de apenas metade do mundo.
Essa aflição intrigante, chamada de negligência unilateral, destaca uma questão de longa data na ciência do cérebro: qual é a diferença entre perceber algo e estar ciente ou consciente de percebê-lo? Você pode não notar conscientemente que passou por uma loja de calçados enquanto rolava pelo feed do Instagram, mas começou a pesquisar on-line por vendas de calçados. Seu cérebro registra coisas que você não percebe conscientemente.
Neurocientistas da Universidade Hebraica de Jerusalém e da Universidade da Califórnia, Berkeley, agora relatam que podem ter encontrado a região do cérebro onde essas imagens visuais sustentadas são retidas durante os poucos segundos em que as percebemos. Eles publicaram suas descobertas este mês na revista Relatórios de Células.
“A consciência e, em particular, a experiência visual, é a coisa mais fundamental que todos sentem desde o momento em que abrem os olhos quando acordam de manhã até o momento em que vão dormir”, disse Gal Vishne, estudante de pós-graduação da Universidade Hebraica, principal autor do estudo. “Nosso estudo é sobre sua experiência cotidiana.”
Embora as descobertas ainda não expliquem como podemos não ter consciência do que percebemos, estudos como esses podem ter aplicações práticas no futuro, talvez permitindo que os médicos digam, a partir da atividade cerebral de um paciente em coma, se a pessoa ainda está ciente do mundo exterior e potencialmente capaz de melhorar. Compreender a consciência também pode ajudar os médicos a desenvolver tratamentos para distúrbios da consciência.
“A inspiração para toda a minha carreira científica vem de pacientes com derrame que sofrem de negligência unilateral, onde eles simplesmente ignoram metade do mundo”, disse o autor sênior Leon Deouell, professor de psicologia da Universidade Hebraica e membro do Centro Edmond e Lily Safra para pesquisa do cérebro. “Isso realmente despertou todo o meu interesse na questão da consciência. Como é que você pode ter a informação, mas ainda não reconhecê-la como algo que você está experimentando subjetivamente, não agir sobre ela, não mover seus olhos para ela, não agarrá-la? O que é necessário para algo não apenas ser sentido pelo cérebro, mas para você ter uma experiência subjetiva? Entender isso acabaria nos ajudando a entender o que está faltando no sistema cognitivo e no cérebro dos pacientes que têm esse tipo de síndrome.”
“Estamos adicionando uma peça ao quebra-cabeça da consciência – como as coisas permanecem em sua mente para você agir”, acrescentou Robert Knight, também autor sênior e professor de psicologia da UC Berkeley e membro do Helen Wills Neuroscience Institute.
O cérebro tem uma resposta transitória e sustentada
Deouell observou que, por cerca de seis décadas, os estudos elétricos do cérebro humano se concentraram quase exclusivamente no surto inicial de atividade depois que algo é percebido. Mas esse pico desaparece após cerca de 300 ou 400 milissegundos, enquanto muitas vezes olhamos e estamos conscientes das coisas por segundos ou mais.
“Isso deixa muito tempo que não é explicado em termos neurais”, disse ele.
Em busca de uma atividade mais duradoura, os neurocientistas obtiveram consentimento para realizar testes em 10 pessoas cujos crânios estavam sendo abertos para que eletrodos pudessem ser colocados na superfície do cérebro para rastrear a atividade neural associada a ataques epiléticos. Os pesquisadores registraram a atividade cerebral dos eletrodos enquanto mostravam diferentes imagens aos pacientes em uma tela de computador por diferentes períodos de tempo, até 1,5 segundo. Os pacientes foram solicitados a apertar um botão quando vissem uma peça de roupa ocasional para garantir que realmente estavam prestando atenção.
A maioria dos métodos usados para registrar a atividade neural em humanos, como ressonância magnética funcional (fMRI) ou eletroencefalografia (EEG), permite apenas que os pesquisadores façam inferências detalhadas sobre onde ou quando a atividade cerebral está acontecendo, mas não ambos. Ao empregar eletrodos implantados dentro do crânio, os pesquisadores da Universidade Hebraica/UC Berkeley conseguiram preencher essa lacuna.
Depois de analisar os dados usando aprendizado de máquina, a equipe descobriu que, ao contrário de estudos anteriores que viram apenas uma breve explosão de atividade no cérebro quando algo novo foi percebido, as áreas visuais do cérebro realmente retiveram informações sobre a percepção em um baixo nível de atividade por muito mais tempo. O padrão sustentado da atividade neural era semelhante ao padrão da atividade inicial e mudava quando uma pessoa visualizava uma imagem diferente.
“Essa representação estável sugere uma base neural para uma percepção estável ao longo do tempo, apesar da mudança no nível de atividade”, disse Deouell.
Ao contrário de alguns estudos anteriores, eles descobriram que os córtex pré-frontal e parietal na frente do cérebro se tornam ativos apenas quando algo novo é percebido, com a informação desaparecendo completamente em meio segundo (500 milissegundos), mesmo para um estímulo muito mais longo.
A área occipitotemporal do córtex visual na parte de trás do cérebro também se torna muito ativa brevemente – por cerca de 300 milissegundos – e então cai para um nível sustentado, mas baixo, cerca de 10% a 20% do pico inicial. Mas o padrão de atividade não desaparece; na verdade, dura inalterado enquanto uma pessoa vê uma imagem.
“O córtex frontal está envolvido na detecção de algo novo”, explicou Deouell. “Mas você também vê uma representação contínua nas regiões sensoriais de nível superior.”
A sequência de eventos no cérebro pode ser interpretada de várias maneiras. Knight e Vishne inclinam-se para a ideia de que a percepção consciente surge quando o córtex pré-frontal acessa a atividade sustentada no córtex visual. Deouell suspeita que a consciência surge de conexões entre muitas áreas do cérebro, sendo o córtex pré-frontal apenas uma delas.
As descobertas da equipe foram confirmadas por um grupo que se autodenomina Cogitate Consortium. Embora os resultados do consórcio ainda estejam aguardando revisão por pares, eles foram descritos em um evento em junho na cidade de Nova York, anunciado como um confronto entre duas teorias “principais” da consciência. Ambos os Célula Relatórios resultados e os resultados não publicados poderiam se encaixar em qualquer uma das teorias da consciência.
“Essa colaboração adversária envolve duas teorias de algo como 22 teorias atuais da consciência”, alertou Deouell. “Muitas teorias geralmente significam que não entendemos.”
No entanto, os dois estudos e outros estudos em andamento que fazem parte da colaboração adversária iniciada pela Fundação Templeton podem levar a uma teoria verdadeira e testável da consciência.
“Em relação às previsões das duas teorias que pudemos testar, ambas estão corretas. Mas, olhando para o quadro mais amplo, nenhuma das teorias em sua forma atual funciona, embora achemos que cada uma tem algum grão de verdade, no momento”, disse Vishne. “Com tanto ainda desconhecido sobre a base neural da consciência, acreditamos que mais dados devem ser coletados antes que uma nova fênix possa ressurgir das cinzas das teorias anteriores.”
Estudos futuros planejados por Deouell e Knight explorarão a atividade elétrica associada à consciência em outras regiões do cérebro, como as áreas que lidam com a memória e as emoções.
Edden Gerber também é coautor do artigo. O estudo foi financiado pela Fundação Binacional de Ciências EUA-Israel (2013070) e pelo Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame dos Institutos Nacionais de Saúde (R01 NS021135).
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