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7 coisas novas que aprendemos sobre o cérebro

Plasticidade cerebral. Superpoderes conscientes. Pokémon invadindo nossa massa cinzenta. Os cientistas apenas começaram a aprender sobre o cérebro humano.

• Em 1848, Phineaus Gage deu o pontapé inicial em nossa neurociência moderna após explodir um ferro de socar em seu crânio.
• Exploramos 7 coisas que os cientistas aprenderam desde então sobre este órgão importante e complexo.
• Muitos mistérios permanecem, como onde a consciência se origina e como desenvolvemos uma mente multifuncional.

Em 1848, Phineas Gage estava instalando trilhos de trem em Cavendish, Vermont. Enquanto ele empacotava a pólvora, a carga detonou prematuramente, lançando o ferro de calcar - um ferro de calcar de três pés e meio de comprimento, uma polegada de espessura e uma lança de 13 libras e meia de metal puro - através de seu cabeça. Ele entrou pelo cheque esquerdo, passou por trás de seu olho e se lançou pelo topo de sua cabeça para pousar a 30 metros de distância.

Gage sobreviveu milagrosamente, embora obviamente não tenha ficado incomodado. Normalmente um homem meticuloso, Gage não conseguia mais acompanhar os planos. Seus amigos reclamaram que ele não era mais ele mesmo. Embora ele tenha se recuperado o suficiente para levar uma vida normal, mesmo se mudando para o Chile para se tornar um motorista de carruagem, a lesão traumática o mudou.

medo de ficar envergonhado em público

A história de Gage foi recontada em inúmeros livros didáticos de psicologia - e exagerada ao longo inúmeras recontagens . Ele é paciente zero para mudança de personalidade por lesão cerebral e um marco importante em nossa compreensão do cérebro humano. Seu crânio exumado ocupa um lugar de honra no Warren Anatomical Museum em Harvard , e os neurocientistas continuam a estudá-lo até hoje.

Desde então, aprendemos muito sobre como o cérebro funciona e seu papel em nos tornar quem somos. Aqui estão sete coisas que os cientistas descobriram sobre este órgão incrível.

Cabbies, uma lobectomia e neuroplasticidade

Os motoristas de táxi de Londres alteram seus cérebros ao desenvolver mapas mentais da cidade. (Foto: Yiannis Chatzitheodorou / Flickr)

A neuroplasticidade vem em duas variedades : plasticidade estrutural e plasticidade funcional. A plasticidade estrutural ocorre quando o cérebro altera sua estrutura física por meio do aprendizado e da interação com o ambiente, a plasticidade funcional quando o cérebro move funções de uma área danificada para outra não danificada. Nós sabemos sobre neuroplasticidade há muito tempo, mas os pesquisadores estão apenas começando a descobrir seu potencial.

'[A plasticidade] é realmente muito poderosa', disse o neurocientista Michael Merzenich durante sua palestra TED . “Essa capacidade vitalícia de plasticidade, de mudança cerebral, é expressa de maneira poderosa. É a base de nossa real diferenciação, um indivíduo do outro. Você pode olhar para baixo no cérebro de um animal que está engajado em uma habilidade específica e pode testemunhar ou documentar essa mudança em vários níveis. '

Mesmo tarefas aparentemente mundanas podem ter efeitos poderosos em nosso cérebro. Dentro um exemplo de neuroplasticidade , neurocientistas compararam as varreduras cerebrais de motoristas de ônibus e táxi de Londres. Eles descobriram que os taxistas têm um hipocampo consideravelmente maior - uma área-chave do cérebro envolvida na memória espacial. Isso porque os taxistas desenvolvem mapas mentais intrincados de Londres para navegar até os destinos de suas tarifas. Os motoristas de ônibus, que dirigem nauseam o mesmo trajeto, não o fazem.

A plasticidade funcional, por outro lado, fornece alguns exemplos extremos. Gage forneceu à neurociência seu principal estudo de caso, mas houve muitos mais desde então.

Um seguiu um menino de sete anos conhecido simplesmente como U.D. Quando U.D. tinha 4 anos, ele começou a sofrer convulsões debilitantes. Quando os medicamentos não os aliviaram, os médicos realizaram uma lobectomia e removeram um terço completo de seu hemisfério direito, incluindo o lobo occipital direito. O cérebro de U.D. compensou o trauma e começou a mudar as tarefas visuais para o hemisfério esquerdo, incluindo a capacidade de reconhecer rostos, uma tarefa normalmente realizada pelo lobo occipital direito.

alemanha no mapa da europa

O que é velho ainda é novo

A espantosa recuperação de U.D. provavelmente foi auxiliada por seu cérebro jovem, e é verdade que a neuroplasticidade diminui com a idade. Mas um crescente corpo de evidências sugere que temos subestimado a massa cinzenta dos idosos.

Em um estudo publicado no ano passado em Cell Stem Cell , os pesquisadores autopsiaram o hipocampo de 28 pessoas, com idades entre 14 e 79. Eles descobriram que os hipocampos de indivíduos mais velhos ainda mantinham milhares de neurônios imaturos e progenitores neurais intermediários. Ao contrário de roedores e primatas, os humanos parecem gerar novas células cerebrais bem em nossos anos de crepúsculo.

'Descobrimos que as pessoas mais velhas têm capacidade semelhante de fazer milhares de novos neurônios do hipocampo a partir de células progenitoras, assim como as pessoas mais jovens fazem,' a autora principal, Maura Boldrini, disse em um comunicado . 'Também encontramos volumes equivalentes do hipocampo (uma estrutura do cérebro usada para emoção e cognição) ao longo das idades.'

O que causa a redução da neuroplasticidade em idosos então? Boldrini postula que pode vir de um pool menor de conexões de neurônios e da formação de menos vasos sanguíneos novos.

No entanto, pode nem sempre ser o caso. Neurocientistas da Tufts University School of Medicine descobriram um mecanismo molecular que aplicava diretamente a plasticidade nos cérebros de camundongos. Ao direcionar esse mecanismo, eles foram capazes de restabelecer a plasticidade originalmente considerada perdida com a velhice.

Novas células cerebrais

Neurônios da medula espinhal de camundongo. (Foto: NICHD / Flickr)

Os cientistas não estão apenas descobrindo como o cérebro funciona; eles estão encontrando todos os novos recursos. Dentro um estudo publicado no ano passado em Nature Neuroscience , os pesquisadores detalharam a descoberta de uma célula cerebral até então desconhecida.

Chamada de neurônio rosa mosqueta, essa célula possui dendritos compactos com muitos pontos de ramificação e constitui cerca de 10% do neocórtex. Sua função exata não é clara, mas os pesquisadores especulam que poderia ser um neurônio inibitório, o que significa que diminui a atividade naquela região do cérebro.

Também não está claro se o neurônio rosa mosqueta é exclusivo dos humanos, embora nunca tenha sido visto em ratos ou outros animais de laboratório. Se for exclusivo para pessoas, o neurônio rosa mosqueta e outras células potencialmente secretas podem explicar por que os tratamentos que funcionam em ratos não se traduzem em pessoas.

'Nós realmente não entendemos o que torna o cérebro humano especial. Estudar as diferenças no nível das células e circuitos é um bom lugar para começar, e agora temos novas ferramentas para fazer exatamente isso ', disse Ed Lein, co-liderado pelo estudo e investigador do Instituto Allen para Ciência do Cérebro, em um lançamento .

Tenho que lembrar de todos eles, Pokémon

Um desfile Pikachu em Yokohama, Japão. (Foto: Yoshikazu Takada / Flickr)

À medida que envelhecemos, a semana passada pode se tornar um borrão nebuloso, enquanto as experiências da terceira série permanecem vivas e vivas. Se você é um filho dos anos 90, isso significa Pokémon .

aqueles que não conhecem a história estão condenados a repeti-la

Pesquisadores da Sandford University colocaram sujeitos de teste adultos em uma ressonância magnética funcional e mostraram-lhes imagens aleatórias Pokémon personagens. Os cérebros de adultos que jogaram Pokémon já que as crianças iluminaram mais a ressonância magnética do que o grupo de controle que não o fez. Pokémon os cérebros dos jogadores ativaram o mesmo local, o sulco occipitotemporal, uma dobra cerebral atrás de nossas orelhas que responde a imagens de animais.

'O que era único sobre Pokémon é que existem centenas de personagens, e você precisa saber tudo sobre eles para jogar o jogo com sucesso. O jogo recompensa você por individualizar centenas desses pequenos personagens de aparência semelhante ', disse o primeiro autor do estudo, Jesse Gomez, em um lançamento . 'Eu pensei,' Se você não conseguir uma região para isso, então isso nunca vai acontecer. '' '

Não são apenas os monstros de bolso coloridos que deixam uma impressão indelével em nossos cérebros. Um estudo publicado no Jornal de Prevenção da Doença de Alzheimer descobriram que a música da nossa juventude ativa um fenômeno chamado resposta sensorial autônoma do meridiano ( ASMR ) Para as pessoas que sofrem de Alzheimer, essa música pode tirá-las de sua névoa mental.

Mindfulness desbloqueia superpoderes mentais

Como tantas experiências religiosas, a meditação passou por lentes científicas e descobriu-se que tem efeitos poderosos em nossos cérebros.

O neurocientista Richard Davidson esquadrinhou as mentes de meditadores proeminentes (ou seja, pessoas que meditaram até 62.000 horas em sua vida). Ele descobriu que a meditação alterava a capacidade de seus cérebros de produzir ondas gama - ondas de oscilação rápida associadas à atenção e à memória - significativamente mais do que a pessoa média.

Quando os supermeditadores foram solicitados a se concentrar na compaixão, por exemplo, seus níveis de gama saltaram 700-800 por cento. Esses efeitos também não se limitaram a quando eles meditaram. Suas ondas cerebrais gama sempre foram intensificadas.

Daniel Goleman, coautor Traços Alterados com Davidson, disse gov-civ-guarda.pt : 'Temos que assumir que o estado especial de consciência que você vê nos meditadores de nível mais alto é muito parecido com algo descrito nas literaturas clássicas de meditação há séculos, que é que existe um estado de ser que não é como o nosso normal Estado.'

alguém pode ser alérgico a outra pessoa

O riso é o melhor remédio (para cirurgia cerebral)

A média de quatro anos de idade ri 300 vezes por dia, enquanto o adulto médio ri 17 vezes. Provavelmente, esse conhecimento pop é exagerado, mas aponta para uma verdade importante. Os momentos mais felizes e saudáveis ​​de nossas vidas são repletos de risos.

O riso ativa o sistema límbico no centro de nossos cérebros, uma área que influencia emoções, memórias e estimulação. Essa onda mental não é apenas edificante emocionalmente; também tem resultados fisicamente saudáveis. Ele reduz a dor, aumenta a frequência cardíaca, produz certos anticorpos e melhora a função dos vasos sanguíneos.

Neurocientistas da Emory University School of Medicine até mesmo hackearam essa resposta fisiológica para tornar a cirurgia cerebral mais segura. Ao estimular o feixe do cíngulo, um conjunto de fibras de substância branca que permite a comunicação entre os componentes do sistema límbico, eles causaram risos imediatos em seus pacientes, seguidos por uma sensação de calma e felicidade. Isso ajudou a evitar que pacientes de cirurgia cerebral acordados entrassem em pânico, tornando a operação mais segura.

Se o riso pode elevar alguém com um médico literalmente cutucando sua cabeça, imagine o que isso pode fazer pelo resto de nós.

Memória é uma doença

Bem, pode ter se originado de um vírus de qualquer maneira. Uma equipe internacional de pesquisadores reavaliou recentemente o Arc, uma proteína essencial para a formação da memória. Quando os pesquisadores observaram como a proteína se monta, eles descobriram que tem propriedades semelhantes às de um vírus que infecta seu hospedeiro.

'Entramos nesta linha de pesquisa sabendo que o Arc era especial em muitos aspectos, mas quando descobrimos que o Arc era capaz de mediar o transporte de RNA de célula para célula, ficamos chocados,' pós-doutoranda Elissa Pastuzyn, autora principal do estudo , disse em um lançamento . 'Nenhuma outra proteína não viral que conheçamos age dessa maneira.'

Especificamente, se parece muito com a forma como o retrovírus do HIV opera. Os pesquisadores acreditam que há 350-400 milhões de anos, um ancestral dos retrovírus, chamados de retrotransposons, inseriu material genético no DNA de animais. Isso levou ao desenvolvimento do Arc nos cérebros dos mamíferos hoje, incluindo os humanos. Sem o Arc, as memórias de longo prazo não podem ser solidificadas, então, de certa forma, as memórias infectam nossos cérebros.

O cérebro humano 101

Aprender sobre o cérebro é um desafio. Os neurocientistas estão tentando medir as operações de uma ferramenta complexa usando a mesma ferramenta que estão tentando medir. Não é uma tarefa fácil, mas, no último meio século, eles acumularam uma vasta quantidade de conhecimento sobre o cérebro humano.

Ainda muitos mistérios permanecem . Não sabemos o que é a consciência, de onde vem ou como evoluiu. Não entendemos como o cérebro humano pode vencer a competição de tantos outros no reino animal. E embora tenhamos pensado muito sobre isso, ainda não sabemos o que realmente é o pensamento.

Apesar desses sete fatos incríveis, estamos apenas no curso introdutório de nossa compreensão. Ainda temos muito que aprender sobre o cérebro humano.