Cientistas descobrem neurônios que funcionam como 'velocímetro cerebral'

Células de velocidade fornecem um elemento para a compreensão das células de localização

As células de velocidade correspondem a cerca de 15% dos neurônios existentes no córtex entorrinal medial

Depois de demonstrar que o cérebro tem um "GPS interno", um grupo de cientistas da Noruega descobriu que ele também tem um "velocímetro". Em um novo estudo publicado nesta quarta-feira (15), na revista Nature, os pesquisadores revelam que o cérebro dos ratos possui um grupo de neurônios responsável por processar a velocidade. À medida que os ratos correm mais rápido, esse grupo de células nervosas dispara em taxas mais altas.

Os autores principais do estudo, Edvard Moser e May-Britt Moser já apontaram em 2005 a existência das "células de localização", que formam no cérebro um sistema de posicionamento, permitindo que uma pessoa se oriente no espaço. A descoberta dessas células, descritas como uma espécie de "GPS interno", rendeu ao casal de cientistas o prêmio Nobel da Medicina de 2011. No novo estudo, eles descrevem a descoberta das "células de velocidade", que funcionam exclusivamente para codificar informações sobre a velocidade.

As células de velocidade correspondem a cerca de 15% dos neurônios existentes no córtex entorrinal medial — uma área do cérebro — e processam a velocidade de maneira independente, isto é, elas só disparam em taxa mais alta quando muda a velocidade do animal, sem correlação a direção da corrida.

De acordo com Edvard Moser, as células de velocidade fornecem um elemento que estava faltando para a compreensão completa das células de localização. Segundo ele, as funções cerebrais de localização no espaço são dinâmicas e não poderiam ser explicadas apenas pelas dimensões espaciais. Para se orientar no espaço, o cérebro - assim como qualquer aparelho de GPS - precisa não apenas conhecer o mapa do local e o posicionamento de um objeto, mas também a sua velocidade em relação a um ponto inicial conhecido. A nova descoberta agrega a dimensão temporal às células de localização.

— O mapa produzido (no cérebro) pelas células de localização é dinâmico, no sentido em que a seleção de células de localização ativas muda de acordo com os nossos movimentos no espaço. Quando nos movemos, a atividade desse mapa muda de uma maneira que reflete diretamente nossa localização no ambiente. Para que isso aconteça, as células de localização precisam de informações instantâneas sobre nossa velocidade, de forma que os movimentos no mapa cerebral possam refletir diretamente os movimentos no ambiente externo.

Embora sejam distintas das células de localização, as células de velocidade interagem com elas de maneira muito estreita, segundo Moser.

— O mais provável é que as células de localização sejam o principal receptor da informação fornecida pelas células de velocidade.

Segundo Moser, os neurônios relacionados ao posicionamento e à velocidade podem ajudar a compreender como a consciência se forma no cérebro.

— O estudo das células de localização e de velocidade nos informam sobre o funcionamento do córtex. Eles fornecem dicas importantes sobre os códigos computacionais fundamentais do córtex. Como o córtex é fundamental para aquilo que chamamos de consciência, aprofundar o conhecimento sobre ele poderá nos ajudar a conseguir uma compreensão completa de como todas as regiões corticais funcionam juntas — o que nos ajudará a entender a formação da consciência.

Os próximos passos para a linha de investigação do casal Moser, segundo o cientista, consistirá em investigar como os diferentes tipo de células do sistema de posicionamento funcionam em conjunto.

— Queremos saber como se dá a interação entre as células de localização e de velocidade e como todos os tipos de células dessa área do cérebro nos habilitam a perceber nossa localização atual. Gostaria de descobrir também como esse mapa dinâmico de posicionamento é lido pelo resto do cérebro e como essa leitura é traduzida em ações.

Para realizar a pesquisa, os cientistas implantaram em ratos eletrodos capazes de registrar a atividade de milhares de neurônios do córtex entorrinal. Os animais foram então presos sobre uma espécie de esteira rolante. Quando o aparelho se movia, os ratos eram forçados a correr em velocidades variáveis programadas em um computador. Com isso, eles descobriram uma relação considerável entre a variação da velocidade e a atividade do grupo de neurônios que foi batizado de células de velocidade.

Fonte: R7-Saúde