Cientistas descobriram uma forma única de mensagem celular que ocorre no cérebro humano e que nunca foi vista antes. Com isso, a descoberta sugere que os nossos cérebros podem ser unidades de computação mais poderosas do que imaginávamos.
No início do ano passado, pesquisadores de institutos na Alemanha e na Grécia relataram um mecanismo nas células externas do cérebro que produzem um novo sinal “graduado” por conta própria, que poderia fornecer aos neurônios individuais outra maneira de realizar suas funções lógicas.
Medindo a atividade elétrica em seções de tecido removidas durante a cirurgia em pacientes epilépticos e analisando sua estrutura usando microscopia fluorescente, os neurologistas descobriram que células individuais no córtex usavam não apenas os íons de sódio usuais para ‘disparar’, mas também o cálcio.
A combinação de íons carregados positivamente desencadeou ondas de voltagem que nunca foram vistas, conhecidas como potenciais de ação dendrítica mediados por cálcio, ou dCaAPs. Inclusive, cérebros, principalmente da variedade humana, são freqüentemente comparados a computadores.
Essa analogia tem seus limites, porém, em alguns níveis eles realizam tarefas de maneiras semelhantes. Sendo que ambos usam o poder de uma voltagem elétrica para realizar várias operações. Enquanto nos computadores, tem a forma de um fluxo bastante simples de elétrons através de interseções chamadas transistores, nos neurônios, o sinal está na forma de uma onda de abertura e fechamento de canais que trocam partículas carregadas, como sódio, cloreto e potássio.
“Os dendritos são fundamentais para a compreensão do cérebro porque estão no cerne do que determina o poder computacional de neurônios individuais”, explicou o neurocientista da Universidade Humboldt, Matthew Larkum.
Isso porque os dendritos são os semáforos do nosso sistema nervoso. Caso um potencial de ação for significativo o suficiente, ele pode ser transmitido a outros nervos, que podem bloquear ou transmitir a mensagem. Inclusive, em nenhum lugar isso é mais complexo do que na seção externa densa e enrugada do sistema nervoso central humano: o córtex cerebral.
Sendo que a segunda e a terceira camadas mais profundas são especialmente espessas, repletas de ramos que realizam funções de alta ordem que associamos com sensação, pensamento e controle motor.
Portanto, foram os tecidos dessas camadas que os pesquisadores examinaram de perto, conectando células a um dispositivo chamado patch clamp somatodendrítico para enviar potenciais ativos para cima e para baixo em cada neurônio, gravando seus sinais.
“Houve um momento ‘eureka’ quando vimos os potenciais de ação dendrítica pela primeira vez”, comentou Larkum. Ademais, para garantir que quaisquer descobertas não fossem exclusivas de pessoas com epilepsia, os pesquisadores checaram seus resultados em um punhado de amostras retiradas de tumores cerebrais.
Por isso, mais trabalho precisa ser feito para ver como os dCaAPs se comportam em neurônios inteiros e em um sistema vivo. Sem mencionar se é uma coisa humana ou se mecanismos semelhantes evoluíram em outras partes do reino animal.
Inclusive, a tecnologia se inspira em nosso sistema nervoso para desenvolver um hardware melhor, o que aumenta o interesse em saber que nossas células individuais têm mais alguns truques na manga pode levar a novas formas de transistores de rede.
Fonte: Science Alert
