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Correio Braziliense

Estudos olham a relação do cérebro com o tempo para entender a memória

Entre as descobertas recentes está a de que neurônios mudam a velocidade de ação conforme o ritmo de cada atividade


postado em 16/09/2018 08:00 / atualizado em 16/09/2018 12:02

(foto: CB/D.A Press)
(foto: CB/D.A Press)
Ah, o tempo... Simultaneamente tão real, que pode ser percebido, e tão abstrato, porque ninguém consegue defini-lo ao certo. Antes mesmo da escrita e da civilização, o homem pré-histórico já tentava registrá-lo pelo movimento das estrelas, conforme um mapa celeste entalhado há mais de 30 mil anos no marfim de um mamute. Se os muito antigos olhavam para cima, buscando entendê-lo, o grego Aristóteles voltou-se para a mente e tratou do tema sob a perspectiva filosófica, enquanto seus conterrâneos o personificavam nos deuses Cronos e Kairós.

Muitas teses, ensaios e livros, assim como obras de arte, dedicam-se ao tempo, um importante conceito para diversas áreas científicas, da astrofísica à medicina. Com o avanço da neurociência, pesquisadores começaram, há poucas décadas, a investigar como o cérebro vivencia o passado e o presente e conceitualiza o futuro. Além de tentar responder a uma questão clássica, trata-se de uma área de estudo essencial para a compreensão da memória e dos distúrbios associados a ela.

Embora tentadora, a ideia de que o tempo não existe, sendo uma ilusão da mente ou criação do homem, não se sustenta. A cronologia, essa sim, é uma invenção humana que, todavia, segue uma lógica inspirada em fenômenos naturais. A divisão em dias acompanha a rotação da Terra em torno dela mesma, assim como um ano é volta completa ao redor do Sol, e o mês, o quanto a Lua leva para contornar o planeta. O tempo é uma realidade e, independentemente de definições, o próprio organismo tem um cronômetro, o ciclo circadiano, que se convencionou chamar de “relógio biológico”.

O Nobel de fisiologia Edvard Moser, diretor do Instituto Kavli, da Universidade de Ciência e Tecnologia da Noruega, explica que, no processo evolutivo, os organismos vivos desenvolveram diversos relógios internos que os ajudam a rastrear o tempo. Sem isso, por exemplo, animais noturnos não entenderiam que era hora de sair da toca, nem os de hábitos diurnos dariam conta de que podiam sair para caçar.

“O que separa os vários medidores de tempo do cérebro não é apenas a escala medida (se segundos ou minutos, por exemplo), mas o fenômeno ao qual o relógio neural está sincronizado. Alguns desses cronômetros são definidos por processos externos, como o relógio circadiano que se sintoniza à luminosidade, ajudando os organismos a se adaptar aos ritmos do dia”, diz Moser, autor de um estudo recente, publicado na revista Nature, no qual descreve a descoberta de um circuito de neurônios associados à noção do tempo.

O nascer e o pôr do sol têm uma influência tão grande sobre esse processo que, na ausência da alternância claro/escuro, a mente se embaralha. Em 1961, o geógrafo francês Michel Siffre ficou dois meses em uma geleira subterrânea nos Alpes, onde decidiu se submeter à experiência de “viver como um animal”. Na volta, pensou que apenas duas semanas tinham se passado.

Circuitos complexos

De acordo com os pesquisadores, muitos relógios biológicos estão no cérebro, como células especializadas na região do hipocampo que formam sinais de cadeia como um dominó, “contando” intervalos de tempo que chegam a precisos 10 segundos. A forma como o órgão cronometra o tempo — uma habilidade essencial para diversas tarefas, de tocar piano e manter um diálogo a realizar uma cirurgia — não depende de uma única rede neuronal, como se pensava no passado, explica Mehrdad Jazayeri, professor de ciências cerebrais e cognitiva do Instituto Tecnológico de Massachusetts, nos Estados Unidos. O neurocientista revela que, por muitas décadas, acreditou-se na existência de um grande relógio central, um “Big Ben” encravado no cérebro, responsável por controlar a noção de tempo.

“Uma variação posterior desse modelo sugeria que, em vez de um cronômetro central, o cérebro media o tempo rastreando a sincronização entre diferentes frequências de ondas cerebrais. Mas nenhuma dessas hipóteses combina com o que, de fato, o cérebro faz”, afirma Jazayeri. No lugar disso, uma série de pesquisas que ele conduz, desde a década passada, com primatas e voluntários humanos mostra que os neurônios envolvidos com as atividades que, além de uma ação, demandam cronometragens, como tocar um instrumento ou jogar tênis, aprendem a responder a esses intervalos e conseguem reproduzi-los posteriormente, com acurácia.

Por exemplo, ao ler a partitura, um músico sabe quais são os sinais indicativos do tempo de duração de cada nota, assim como dos intervalos. Em vez de existir um relógio no cérebro, responsável pela tarefa única de avisar ao pianista que é hora de executar um som mais curto ou mais longo, os mesmos neurônios implicados no ato de tocar o instrumento realizam essa “contagem do tempo”. Os testes realizados por Jazeyeri mostram que um complicado padrão neuronal faz com que as células disparem mais rápido ou mais devagar, dependendo do intervalo de tempo requerido por uma atividade.

Consistente com a ideia de que não há um único cronômetro no cérebro, Jazeyeri afirma que há pelo menos um longo circuito conectando três regiões — córtex frontal dorsomedial, núcleo caudado e tálamo. “Essas áreas estão envolvidas em muitos processos cognitivos, e o núcleo caudado também tem implicação com controle motor, inibição e alguns tipos de aprendizagem”, diz. No tálamo, onde há geração de sinais motores e sensoriais, os testes mostraram um padrão diferenciado. Em vez de os neurônios alterarem a velocidade da trajetória, muitos apenas aumentam ou reduzem a taxa de disparo, dependendo do intervalo requerido. “Isso levanta a possibilidade de o tálamo instruir o córtex a ajustar sua atividade para gerar certos intervalos de tempo.”

Dando sentido


Para o neurocientista norueguês Edvard Moser, diretor do Instituto Kavli, estudos como os de Mehdad Jazayeri elucidam questões importantes sobre a contagem do tempo presente pelo cérebro, mas não respondem todas as questões. “Hoje, temos uma boa compreensão dos mecanismos de medição, por parte do cérebro, de pequenos intervalos, como segundos. Pouco se sabe, porém, sobre as escalas que o cérebro usa para gravar experiências e memórias, o que pode durar de segundos e minutos a horas”, afirma.

Em um estudo recente publicado na revista Nature, a equipe de Moser descreveu uma cadeia especializada localizada do lado direito da área cerebral que codifica o espaço. “Essa rede fornece registros de data e hora para eventos e acompanha a ordem dos eventos dentro de uma experiência”, explica. Ou seja, ela é o que mais se aproxima do conceito amplo de tempo, associando intervalos cronológicos a acontecimentos. “O nosso estudo revela como o cérebro dá sentido ao tempo como um evento vivenciado. A rede de neurônios não codifica o tempo explicitamente. O que medimos foi mais um tempo subjetivo derivado do fluxo de experiências”, explica Albert Tsao, pesquisador do laboratório de Moser, no Instituto Kavli.

De acordo com ele, esse “relógio neural” opera organizando as experiências de vida em uma sequência ordenada de eventos. Essa atividade cria uma ideia de tempo subjetivo. “A experiência e a sucessão de eventos dentro dessa experiência são, portanto, a substância da qual o tempo subjetivo é gerado e medido pelo cérebro”, afirma Tsao. Mas os neurocientistas noruegueses destacam que a função não é tão cartesiana quanto pode parecer. “O tempo não é um processo equilibrado. Ele é sempre único e sempre está mudando”, explica Moser. Afinal, o cérebro é plástico, o que significa que se adapta constantemente. “A distribuição das redes e a combinação das estruturas de atividade merecem mais atenção no futuro”, diz.

 

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