Ondas cerebrais viajantes revelam direções opostas na memória

A nossa massa cinzenta, macia, desenvolve as suas atividades através de uma orquestra de ondas. Como muitas tarefas decorrem em simultâneo, a forma como o cérebro impede que oscilações distintas se confundam permanece há muito tempo um enigma.

Investigadores norte-americanos descobriram agora que a direção das ondas cerebrais viajantes corresponde ao tipo de tarefa: os processos de aprendizagem seguem num sentido, enquanto as ações de recordação regressam no sentido oposto.

"Estas conclusões… ajudam-nos a compreender melhor como o cérebro suporta uma vasta gama de comportamentos que envolvem interações precisamente coordenadas entre regiões cerebrais", explica a neurologista Uma Mohan, dos National Institutes of Health dos EUA.

O estudo envolveu 93 doentes de hospitais de vários pontos dos EUA que já tinham elétrodos temporariamente implantados na superfície do córtex cerebral para o tratamento de epilepsia resistente a medicamentos. Isto permitiu aos investigadores aceder ao que normalmente não é possível observar.

"É uma oportunidade rara poder ver o que está a acontecer diretamente no cérebro enquanto os participantes realizam diferentes comportamentos cognitivos", afirma Mohan.

O córtex, a camada mais externa do cérebro, está envolvido na consciência e em comportamentos associados, como a atenção e o pensamento.

Ondas cerebrais durante a aprendizagem e a recordação

Mohan e os seus colegas registaram ondas das frequências teta (2–8 Hz) e alfa (8–13 Hz) que percorriam a superfície cerebral enquanto os voluntários realizavam várias tarefas. Um conjunto destas atividades consistia em memorizar listas de palavras ou letras; o outro exigia recordá-las.

"Estamos a observar as oscilações neurais não como elementos independentes e estacionários, mas como algo que se desloca constante e espontaneamente pelo cérebro de uma forma dinâmica", observa Mohan.

Distinguir um padrão na diversidade destas danças de sinais entre indivíduos exigiu algum esforço e a tecnologia mais recente. No estudo, outros 67 participantes apresentavam ondas cerebrais que não eram suficientemente evidentes para serem analisadas durante a tarefa de memória.

A equipa observa que esta grande variedade de diferenças provavelmente resulta de variações anatómicas e fisiológicas entre pessoas, podendo explicar por que motivo estas direções não tinham sido detetadas anteriormente.

"Descobrimos que as ondas tendiam a deslocar-se da parte posterior do cérebro para a parte frontal enquanto os doentes guardavam algo na memória", explica Mohan.

O lobo frontal é a região cerebral que se ativa mais intensamente quando estamos a formar um contexto interno.

"Quando os doentes procuravam mais tarde recordar a mesma informação, essas ondas moviam-se na direção oposta, da frente para a parte posterior do cérebro", continua Mohan.

A direção das ondas e a memória

Ainda não se sabe se estes sinais impulsionam a atividade a que estão associados ou se são um subproduto dessa atividade. Contudo, pensa-se que estas ondas cerebrais viajantes ajudam, pelo menos, a coreografar a sequência e a sincronização das atividades nas diferentes regiões do cérebro.

A nova investigação apoia esta teoria até certo ponto.

As oscilações das ondas correspondem ao nível de atividade dos neurónios, oferecendo uma perspetiva visual sobre a forma como estas comunicações celulares percorrem o cérebro em impulsos discretos. As alterações na direção das ondas cerebrais poderão participar na reorganização desta conectividade.

À medida que aprendermos mais, poderemos encontrar novas formas de ajudar pessoas com dificuldades associadas a condições como a perda de memória.

"Se as ondas de alguém estiverem a mover-se na direção errada quando essa pessoa está prestes a tentar lembrar-se de algo, isso pode colocá-la num mau estado de memória", diz Mohan. "Se fosse possível aplicar estimulação da forma certa, talvez se pudesse levar essas ondas a moverem-se numa direção diferente, produzindo um estado de memória fundamentalmente distinto."

Embora a maioria de nós consiga viver usando o cérebro sem perceber como ele funciona, há ainda muito a aprender para os casos em que algo corre mal. Felizmente, os neurocientistas estão a aprender os passos de dança do cérebro.

Esta investigação foi publicada na Nature Human Behavior.