O que é um conectoma? Os novos mapas cerebrais - Psicologia - 2023

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O cérebro humano é um dos sistemas naturais mais complexos conhecidos. Isso não se deve apenas ao tempo relativamente curto desde que o desenvolvimento tecnológico permitiu a criação de ferramentas de medição adequadas para estudar esse conjunto de órgãos, nem ao fato de que um cérebro humano adulto médio contém aproximadamente 80 milhões de neurônios. A chave está em como essas células nervosas estão conectadas.

Como veremos neste artigo, o conceito de conectoma nasceu para nos ajudar a entender a lógica interna de algo tão complicado como um cérebro.

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Qual é o conectoma?

Como vimos, existe um número impressionante de células nervosas no cérebro humano. Mas também, cada neurônio é capaz de se conectar com centenas, milhares de outros neurônios. Essas conexões podem mudar e se desenvolver com o tempo.

Pode-se dizer que, se nosso sistema nervoso funciona, é porque os neurônios são capazes de enviar milhões de impulsos nervosos uns para os outros por meio desses pontos de contato, chamados sinapses. Cada neurônio, individualmente, não é capaz de desempenhar nenhuma das funções que nos permitem pensar, sentir ou mesmo permanecer vivos.

Um conectoma, então, é um mapeamento das conexões neurais que existem em um sistema nervoso ou em parte de um sistema nervoso, geralmente um cérebro. Nos últimos anos, surgiram vários projetos por meio dos quais se tenta compreender o funcionamento de várias partes do sistema nervoso a partir dessas representações.

Conexões estruturais e conexões funcionais

Ao projetar conectomas, é possível descrever as conexões estruturais e as conexões funcionais. O primeiro revela padrões gerais e macroanatômicos de conectividade, normalmente incorporado em feixes de axônios agrupados que vão de uma parte do sistema nervoso para outra região dele. O segundo mostra o foco em detalhes menores relacionados à probabilidade de que um grupo de conexões neurais envie certos impulsos nervosos a outro grupo, uma conexão que geralmente é feita de forma mais imprevisível e interrompida.

The Human Connectome Project

É frequente que o conceito de conectoma seja comparado com o de genoma, a palavra de por sua vez refere-se à informação contida em outro tipo de estrutura biológica: o DNA. Da mesma forma que no século XX a biologia e as disciplinas científicas a ela relacionadas viram grande esperança na possibilidade de desvendar a lógica interna do genoma humano, nos últimos anos. neurociência e psicologia, bem como ciência da computação, começaram a olhar para a possibilidade de compreender o conectoma típico dos membros de nossa espécie.

É por isso que em 2009 nasceu o Human Connectome Project, ou Human Connectome Project, financiado por membros do National Institutes of Health, dos Estados Unidos da América. O vínculo desta iniciativa com a saúde é evidente: é possível traçar o mapeamento de conexões de um cérebro humano saudável, mas também de um associado a uma doença mental particular, para localizar diferenças significativas na maneira como as células nervosas se comunicam entre si em cada caso.

É razoável buscar as causas de certos distúrbios nesse padrão de conectividade, visto que atualmente existe um importante consenso em torno da ideia de que os processos mentais têm maior probabilidade de ter problemas funcionais se os grupos de neurônios que os conduzem estão amplamente separados entre sim , pois trabalhar com essas distâncias envolve assumir um custo metabólico mais alto. Se em um cérebro essa distância entre grupos de neurônios for anormalmente grande, podem aparecer alterações perceptuais ou comportamentais. Até hoje, o Projeto Human Connectome continua.

Uma fotografia do cérebro?

Como vimos, o conectoma é uma espécie de mapa do cérebro, e sua existência pode facilitar a compreensão de seu funcionamento. No entanto, por sua própria natureza, é uma ferramenta com poder limitado.

Isso ocorre porque o sistema nervoso, especialmente o cérebro, é um sistema em constante mudança. Esse é um fenômeno conhecido como plasticidade neuronal, pelo qual qualquer experiência, independentemente de sua importância em termos psicológicos, faz com que os padrões de conectividade e atividade de nossos neurônios mudem.

Assim, um conectoma pode dar uma ideia aproximada do funcionamento de certas lógicas comportamentais, os efeitos de algumas doenças mentais e lesões cerebrais, e pode até ser usado para criar sistemas de aprendizagem de redes neurais em computadores. Na verdade, realizações promissoras já foram feitas, como recriar o conectoma cerebral de um tipo de verme, crie uma simulação com ele e faça com que ele aprenda certos comportamentos assim como um desses animais faria sem programar uma única linha de código.

Mas um conectoma não pode ser usado para prever com precisão o comportamento de um organismo com um cérebro como o humano ou de complexidade semelhante, uma vez que está em constante mudança. Se conseguirmos atingir esse nível de conhecimento, parece que ainda há um longo caminho a percorrer.