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Imagem inédita mostra como o cérebro toma decis?es em tempo real

1 de 1 Visualiza??o de 75.000 neur?nios (pontos coloridos) ativos no cérebro de um camundongo adulto em diferentes estágios de uma tarefa de tomada de decis?o. — Foto: Dan Birman (Universidade de Washington/Instituto Allen)

Um time internacional de neurocientistas acaba de dar um passo histórico para entender como o cérebro toma decis?es. Pela primeira vez,éditamostracomoocérebrotomadecis?mega sena de 20/9/2017 pesquisadores mapearam a atividade neural de um mamífero inteiro — no caso, de um camundongo — com resolu??o de célula única durante tarefas de escolha.

O trabalho, publicado na quarta-feira (3) em dois artigos na revista Nature, foi conduzido pela Universidade de Princeton em parceria com o Laboratório Internacional do Cérebro (IBL), consórcio que reúne 22 laboratórios da Europa e dos EUA.

Como foi feito o estudo

Para chegar ao resultado, os cientistas treinaram camundongos a girar pequenos volantes, movendo círculos listrados exibidos em uma tela. Se acertassem a dire??o, ganhavam um gole de água com a?úcar.

Enquanto os animais tomavam decis?es rápidas — muitas vezes em menos de um segundo —, eletrodos de alta densidade registraram simultaneamente a atividade de centenas de neur?nios em diferentes regi?es cerebrais.

Ao todo, o conjunto reuniu informa??es de 620 mil células nervosas em 279 áreas do cérebro de 139 camundongos, formando o primeiro mapa abrangente da tomada de decis?o.

Descobertas principais

Até hoje, a maioria dos estudos sobre escolhas no cérebro focava em pequenas áreas isoladas, como o córtex pré-frontal. O novo mapa, no entanto, revelou que o processo é muito mais distribuído.

“A tomada de decis?es está de fato amplamente espalhada por todo o cérebro, inclusive em regi?es que antes n?o eram associadas à cogni??o, mas sim ao movimento”, explica Ilana Witten, professora de neurociência em Princeton e líder do estudo.

Segundo os autores, os dados servir?o de referência para novas análises e podem ajudar a testar teorias sobre como expectativas, experiências passadas e sinais sensoriais se combinam para orientar o comportamento.

O desafio da colabora??o global

O projeto também é considerado um marco organizacional: integrar dados de tantos laboratórios exigiu protocolos padronizados de coleta, controle de qualidade e análise.

“Isso nunca havia sido feito antes”, destaca Alejandro Pan Vazquez, pesquisador do time de Princeton.

Para Tatiana Engel, também de Princeton, o maior legado pode ser o modelo de ciência colaborativa:

“O mapa cerebral é uma conquista impressionante, mas marca um come?o. Mostra como equipes globais podem ir além do que qualquer laboratório isolado conseguiria alcan?ar.”

Próximos passos

Os pesquisadores acreditam que os dados abertos inspirar?o investiga??es sobre distúrbios neurológicos e modelos de inteligência artificial que tentam imitar o cérebro humano.

O estudo recebeu apoio de institui??es como os Institutos Nacionais de Saúde (NIH), Funda??o Nacional de Ciências (NSF), Wellcome Trust e Sociedade Max Planck.