O cérebro prevê o futuro? Cientistas publicam estudo que revela como isso acontece
Um novo estudo da Universidade de Columbia (Estados Unidos), publicado na revista científica ‘Neuron’, deu um passo importante para confirmar a hipótese que sugere que a principal função do córtex cerebral é prever o que acontecerá no futuro, identificando e codificando novas informações que recebe do mundo exterior e comparando-as com o que era esperado que acontecesse.
Segundo Yuriy Shymkiv, autor principal do estudo e investigador, a investigação permitiu descobrir “que o córtex atua como uma máquina de memória, codificando novas experiências e prevendo o futuro muito próximo”.
“Este estudo fornece-nos uma riqueza de informações sobre o papel do córtex cerebral e sobre doenças como a esquizofrenia, na qual o córtex parece funcionar mal”, destacou Rafael Yuste, que participou no estudo, observando que também permitiu esclarecer processos importantes no cérebro normal.
“A novidade é a diferença entre o que foi previsto para acontecer e o que realmente aconteceu. Esta pesquisa mostrou que o córtex cerebral deteta continuamente novos estímulos para mudar e melhorar as suas previsões no futuro. A deteção de novidades é uma função fundamental para humanos e outros animais”, indicou o especialista.
A equipa começou a sua pesquisa projetando um estudo para identificar como os ratos respondiam a uma mistura de estímulos sensoriais, familiares e novos. Os estímulos da experiência foram sons tocados em diferentes alturas: depois de obter imagens do córtex auditivo dos ratos, uma parte do córtex cerebral que processa o som, os cientistas descobriram que grupos de neurónios respondiam não apenas ao som tocado, mas também à novidade que representava.
Os especialistas descobriram que cada som deixou um rastro de atividade neural – a que chamaram “eco” -, que rastreava entradas sensoriais ao longo do tempo e formava memórias de curto prazo de entradas recentes. Estes ‘ecos’ de atividade não apenas garantiam que cada estímulo recebido levasse a uma resposta única, mas também serviam para selecionar novos estímulos, o que permitiu respostas cada vez mais fortes.
Para entender melhor as descobertas, a equipa de cientistas construiu um modelo de rede neural do córtex auditivo e treinou-o para detetar novos estímulos: ‘imitando’ o que viam em ratos, mostrou que as redes de neurónios também usavam ‘ecos’ de atividade para armazenas um modelo do ambiente e o usavam para detetar mudanças. Assim, concluíram que a maneira como o córtex está conectado, com laços de neurónios, torna a deteção de novidades uma propriedade emergente automática da rede.