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Os cientistas obtiveram novos insights sobre a parte do cérebro que nos dá um senso de direção, rastreando a atividade neural com os últimos avanços nas técnicas de imagem cerebral. As descobertas lançam luz sobre como o cérebro se orienta em ambientes em mudança – e até mesmo os processos que podem dar errado com doenças degenerativas como a demência, que deixam as pessoas perdidas e confusas.
“A pesquisa em neurociência testemunhou uma revolução tecnológica na última década, permitindo-nos fazer e responder a perguntas que só poderiam ser sonhadas há apenas alguns anos”, diz Mark Brandon, professor associado de psiquiatria na McGill University e pesquisador do Douglas Research Centre, que co-liderou a pesquisa com Zaki Ajabi, ex-aluno da Universidade McGill e agora pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Harvard.
Lendo a bússola interna do cérebro
Para entender como a informação visual afeta a bússola interna do cérebro, os pesquisadores expuseram ratos a um mundo virtual desorientador enquanto registravam a atividade neural do cérebro. A equipe gravou a bússola interna do cérebro com precisão sem precedentes, usando os últimos avanços na tecnologia de gravação neuronal.
Essa capacidade de decodificar com precisão a direção interna da cabeça do animal permitiu que os pesquisadores explorassem como as células de direção da cabeça, que compõem a bússola interna do cérebro, apóiam a capacidade do cérebro de se reorientar em ambientes em mudança. Especificamente, a equipe de pesquisa identificou um fenômeno que eles chamam de “ganho de rede” que permitiu que a bússola interna do cérebro se reorientasse depois que os camundongos estavam desorientados. “É como se o cérebro tivesse um mecanismo para implementar um ‘botão de reset’ permitindo uma rápida reorientação de sua bússola interna em situações confusas”, diz Ajabi.
Embora os animais deste estudo tenham sido expostos a experiências visuais não naturais, os autores argumentam que tais cenários já são relevantes para a experiência humana moderna, especialmente com a rápida disseminação da tecnologia de realidade virtual. Essas descobertas “podem eventualmente explicar como os sistemas de realidade virtual podem facilmente assumir o controle sobre nosso senso de orientação”, acrescenta Ajabi.
Os resultados inspiraram a equipe de pesquisa a desenvolver novos modelos para entender melhor os mecanismos subjacentes. “Este trabalho é um belo exemplo de como as abordagens experimental e computacional juntas podem avançar nossa compreensão da atividade cerebral que impulsiona o comportamento”, diz o coautor Xue-Xin Wei, neurocientista computacional e professor assistente da Universidade do Texas em Austin.
doenças degenerativas
Os resultados também têm implicações significativas para a doença de Alzheimer. “Um dos primeiros sintomas cognitivos auto-relatados da doença de Alzheimer é que as pessoas ficam desorientadas e perdidas, mesmo em ambientes familiares”, diz Brandon. Os pesquisadores esperam que uma melhor compreensão de como funciona a bússola interna do cérebro e o sistema de navegação leve à detecção precoce e a uma melhor avaliação dos tratamentos para a doença de Alzheimer.
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