Novas pesquisas fornecem a evidência mais forte de que a complexa rede de conexões que liga diferentes áreas do cérebro humano pode revelar o papel de cada área.
Pesquisas anteriores identificaram ligações entre conexões cerebrais e certas funções psicológicas, como percepção ou comportamento social. No entanto, este novo trabalho estende esta compreensão a todo o cérebro. Ele fornece uma “visão panorâmica” de como a estrutura e a função se encaixam, conforme descrito pelos pesquisadores, disse a autora principal Kelly Hiersche, estudante de doutorado em psicologia na Universidade Estadual de Ohio.
“Encontramos evidências de que a conectividade é um princípio organizador fundamental que controla a função cerebral, o que tem implicações importantes para a compreensão do que acontece quando algo dá errado no cérebro”, explicou Hiersche.
‘Impressões digitais’ de conexão única no cérebro
De acordo com a equipe de pesquisa, os resultados revelaram uma imagem detalhada da “impressão digital de conectividade” de cada região do cérebro.
“Assim como a impressão digital de cada pessoa é única, descobrimos que diferentes regiões do cérebro têm impressões digitais únicas de identificação de conexões com base nas funções psicológicas que desempenham”, disse o coautor Zeynep Saygin, professor associado de psicologia na Universidade Estadual de Ohio.
O autor sênior David Osher, professor assistente de psicologia na Universidade Estadual de Ohio, acrescentou que essas impressões digitais permitem aos cientistas determinar a função de uma região examinando suas conexões. “Por exemplo, nossas descobertas nos ajudam a compreender os padrões de conectividade que tornam uma área linguística única e como ela difere das áreas vizinhas do cérebro”, disse Oscher.
A pesquisa está publicada na revista neurociência de rede.
Para descobrir essas relações, os pesquisadores usaram dados do Projeto Conectoma Humano, que incluiu exames de ressonância magnética do cérebro de 1.018 participantes. Essas varreduras revelam como as regiões do cérebro se comunicam entre si.
A equipe então recorreu ao NeuroQuery, uma ferramenta de meta-análise online que fornece mapas cerebrais para vários processos cognitivos. A ferramenta prevê padrões de atividade cerebral para 33 tarefas mentais diferentes, incluindo fala, tomada de decisões, ouvir música e reconhecer rostos.
Ao combinar dados do NeuroQuery com o seu modelo de conectividade, os investigadores criaram uma estrutura computacional que liga a forma como o cérebro está ligado à sua função.
A conexão prevê pensamentos e ações
A análise revelou uma ligação forte e consistente entre a fiação do cérebro e a sua atividade em todas as regiões e domínios cognitivos. Essencialmente, os padrões de conectividade de uma região prevêem se esta será activa ou inactiva numa variedade de actividades mentais, desde a conversação ao reconhecimento visual e à tomada de decisões.
“Isso apoia uma hipótese amplamente difundida entre os neurocientistas de que a conectividade cerebral determina a função cerebral, mas isso não foi claramente demonstrado até agora, e não num domínio tão amplo da cognição”, disse Oscher.
Embora todas as regiões do cérebro exibam esta estreita relação conectividade-funcional, este efeito é particularmente pronunciado em regiões associadas a processos de ordem superior, como memória e funções executivas.
“Leva muitos anos para que as pessoas desenvolvam essas habilidades de nível superior, muito mais tempo do que as habilidades sensoriais ou sociais”, observou Hiersche. “Quando você usa continuamente essas áreas do cérebro para desenvolvê-las, isso pode levar a conexões muito estreitas entre a conectividade e a função dessas habilidades de ordem superior”.
Estabeleça uma linha de base para pesquisas futuras
Um resultado importante do estudo, disse Hiersche, é que esta perspectiva do cérebro inteiro fornece um modelo de referência sobre como os cérebros jovens e saudáveis normalmente funcionam.
Os pesquisadores agora podem usar essa linha de base para comparar os cérebros de pessoas com distúrbios neurológicos ou psiquiátricos e determinar como suas conexões e funções diferem.
“Compreender que a conectividade é um princípio organizador geral da função cerebral em todo o cérebro estabelece as bases para trabalhos futuros nesta área”, concluiu Hiersche.
