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Pesquisadores da Universidade de Lund desenvolveram uma técnica para medir simultaneamente sinais elétricos de 128 áreas do cérebro em ratos acordados. Eles então usaram as informações para medir o que acontece com os neurônios quando os ratos recebem drogas psicodélicas. Os resultados mostram uma sincronização inesperada e simultânea entre neurônios em várias regiões do cérebro.
A ideia de que as oscilações elétricas no cérebro podem ser usadas para nos ensinar mais sobre nossas experiências foi concebida há vários anos. Pär Halje e a equipe de pesquisa estavam estudando ratos com doença de Parkinson que apresentavam problemas com movimentos involuntários. Os pesquisadores descobriram um tom – uma oscilação ou onda nos campos elétricos – de 80 hertz no cérebro dos ratos com doença de Parkinson. Descobriu-se que a onda estava intimamente ligada aos movimentos involuntários.
“Um pesquisador polonês observou ondas semelhantes depois de dar a ratos o anestésico cetamina. A cetamina foi administrada em uma dose baixa para que os ratos estivessem conscientes, e a dose equivalente em humanos causa experiências psicodélicas. As ondas que eles viram estavam em regiões mais cognitivas do cérebro do que nos ratos com Parkinson, e a frequência foi maior, mas isso ainda nos fez pensar se havia ligações entre os dois fenômenos. Talvez ondas cerebrais excessivas nas regiões motoras do cérebro causem sintomas motores, enquanto ondas excessivas em regiões cognitivas dão sintomas cognitivos”, diz Pär Halje, pesquisador em neurofisiologia da Universidade de Lund.
A equipe de pesquisa à qual Pär Halje pertence desenvolveu um método que usa eletrodos para medir simultaneamente as oscilações de 128 áreas separadas do cérebro em ratos acordados. As ondas elétricas são causadas pela atividade cumulativa em milhares de neurônios, mas os pesquisadores também conseguiram isolar sinais de neurônios individuais.
“Para várias dessas áreas, é a primeira vez que alguém mostrou com sucesso como os neurônios individuais são afetados pelo LSD em animais acordados. Quando demos aos ratos as substâncias psicodélicas LSD e cetamina, as ondas foram claramente registradas.”
Padrões de ondas coletivas
Apesar da cetamina e do LSD afetarem diferentes receptores no cérebro – eles têm caminhos completamente diferentes no sistema nervoso – eles resultaram nos mesmos padrões de onda, mesmo que os sinais das células individuais fossem diferentes. Quando os ratos receberam LSD, os pesquisadores viram que seus neurônios foram inibidos – eles sinalizaram menos – em todas as partes do cérebro. A cetamina parecia ter um efeito semelhante nos grandes neurônios – células piramidais – que tiveram sua expressão inibida, enquanto os interneurônios, que são neurônios menores que são coletados apenas localmente no tecido, aumentaram sua sinalização.
Pär Halje interpreta os resultados vistos no estudo, publicado na Biologia da Comunicação, para significar que o fenômeno das ondas está conectado à experiência psicodélica.
“A atividade nos neurônios individuais causada por ketamina e LSD parece bem diferente e, como tal, não pode ser diretamente ligada à experiência psicodélica. Em vez disso, parece ser esse fenômeno de onda distinto – como os neurônios se comportam coletivamente – que é mais fortemente ligado à experiência psicodélica.”
Modelo de pesquisa para psicoses
Mesmo que o que está acontecendo em células individuais seja interessante, Pär Halje argumenta que o todo é maior e mais emocionante do que as partes individuais.
“As oscilações se comportam de maneira estranha. Pode-se pensar que uma onda forte começa em algum lugar, que depois se espalha para outras partes do cérebro. Mas, em vez disso, vemos que a atividade dos neurônios se sincroniza de uma maneira especial – as ondas em o cérebro sobe e desce essencialmente simultaneamente em todas as partes do cérebro onde somos capazes de fazer medições. Isso sugere que existem outras maneiras pelas quais as ondas são comunicadas além das sinapses químicas, que são relativamente lentas.”
Pär Halje enfatiza que é difícil saber se as ondas causam alucinações ou são apenas uma indicação delas. Mas, ele argumenta, abre a possibilidade de que isso possa ser usado como um modelo de pesquisa para psicoses, onde não existem bons modelos hoje.
“Dado o quão drasticamente uma psicose se manifesta, deve haver um padrão comum que possamos medir. Até agora, não tivemos isso, mas agora vemos um padrão de oscilação muito específico em ratos que podemos medir.”
As ondas podem revelar mais sobre a consciência?
Há também um sonho – que o modelo nos ajude na busca pelos mecanismos por trás da consciência e que as medições possam ser uma maneira de estudar como a consciência é moldada.
“À luz do desenvolvimento da IA, torna-se cada vez mais importante esclarecer o que queremos dizer com inteligência e o que queremos dizer com consciência. A autoconsciência pode ocorrer espontaneamente ou é algo que precisa ser incorporado? Não sabemos isso hoje, porque não sabemos quais são os ingredientes necessários para a consciência em nossos cérebros. É aqui que é emocionante, o padrão sincronizado que vemos e se isso pode nos ajudar a rastrear os fundamentos neurais da consciência “, diz Pär Halje.
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