Como seu cérebro liga pessoas e lugares

Jennifer Aniston

O que Clint Eastwood e a Torre Inclinada de Pisa têm em comum? Não muito, no que diz respeito ao seu cérebro. Mas dê uma olhada em uma foto do famoso ator e o ponto de referência juntos, e seu cérebro vai ligar os dois, graças a neurônios que rapidamente codificam associações entre pessoas e lugares, de acordo com um novo estudo. A descoberta é um "primeiro passo" para entender como o cérebro codifica memórias complexas e semelhantes a movimentos de eventos passados, diz o autor do estudo Itzhak Fried, um neurocientista da Universidade da Califórnia, em Los Angeles.

Cerca de 10 anos atrás, Fried e seus colegas descobriram um fenômeno bizarro. Enquanto sondava uma região cerebral profunda chamada de lobo temporal medial (MTL) em pessoas com epilepsia, que tiveram parte de seus crânios removidos temporariamente para que os médicos pudessem identificar a origem de suas convulsões, descobriram um único neurônio que começou a disparar como louco sempre que o paciente via uma foto da atriz Jennifer Aniston. A equipe mostrou que outros neurônios individuais na mesma região - que inclui o hipocampo, uma estrutura conhecida por ser vital para o processamento da memória - responderam a diferentes celebridades, como Julia Roberts e Halle Berry, e até mesmo eventos específicos em 5 segundos de clipes dos Simpsons.

O agora o famoso neurônio “Jennifer Aniston” sustenta uma hipótese amplamente aceita de que células cerebrais específicas nessa região codificam representações discretas de lugares, pessoas e objetos. Esses neurônios têm uma propriedade "incrível", chamada invariância, que os sensibiliza não apenas para uma imagem de seu estímulo "preferido", mas para muitas versões diferentes, explica Fried. Em seus experimentos de 2005, por exemplo, o neurônio Aniston respondeu às imagens da atriz em qualquer roupa e com qualquer corte de cabelo. A única imagem que a célula não respondeu, curiosamente, foi a da atriz de mãos dadas com Brad Pitt. Não é que apenas uma célula responda à imagem de Aniston, enfatiza Fried. Milhares, se não milhões, de outras células do cérebro também podem ser sensíveis à atriz. Mas as células são tão escassamente distribuídas na região que os pesquisadores só pegam uma ou várias de cada vez, diz ele.

A maneira como esses neurônios contribuem para as lembranças perfeitas e semelhantes a filmes de eventos passados ​​- chamadas memórias episódicas - ainda é bastante desconhecida. Assim, no novo estudo, Fried e colegas mostraram 14 pessoas submetidas a cirurgias exploratórias para epilepsia de 100 a 200 imagens ordenadas aleatoriamente, incluindo fotos de seus entes queridos, celebridades como Clint Eastwood e a jogadora de voleibol Kerri Walsh, bem como pontos de referência como Torre Eiffel, a Casa Branca e o letreiro de Hollywood em Los Angeles. Cada paciente já tinha eletrodos afundados em seu MTL para detectar uma atividade elétrica aberrante, e os cientistas usaram os fios para ouvir as células que disparavam em resposta a diferentes imagens.

Dos cerca de 600 neurônios que a equipe registrou em cada paciente, entre 2 e 28 células dispararam vigorosamente em resposta a pelo menos uma imagem. Em seguida, os pesquisadores apresentaram aos participantes fotografias digitalmente alteradas nas quais a imagem “preferida” de um neurônio, como uma foto de Clint Eastwood, era sobreposta em um fundo que o neurônio havia ignorado em um teste anterior, como a Torre de Pisa. Em uma série de tarefas de memória, os participantes foram solicitados a combinar pares de imagens separadas com base nos compostos adulterados. Se eles tivessem visto o composto de Eastwood, por exemplo, a tarefa deles seria emparelhar uma foto de Eastwood com uma foto separada da torre.

Mesmo depois de uma exposição aos compostos, os neurônios que haviam disparado exclusivamente em resposta a uma imagem - como a de Eastwood - aumentaram significativamente sua taxa de disparo quando expostos à imagem com a qual foram combinados - em um caso, em 230%, Fried e seus colegas relatam hoje na revista Neuron. O fato de um neurônio individual poder adaptar sua taxa de disparo tão rapidamente poderia ajudar a explicar como grandes redes neuronais dinâmicas formam memórias complicadas de eventos passados, diz Fried.

As descobertas são "muito consistentes com os resultados de vários estudos em animais" que mostram mudanças rápidas na atividade neural do hipocampo durante o aprendizado, diz Loren Frank, neurocientista da Universidade da Califórnia, em San Francisco, que não esteve envolvido no estudo. "Este é realmente o tipo de coisa que tem que acontecer no cérebro para armazenar memórias de eventos únicos na vida", diz ele.

Fried espera que o novo estudo contribua para os esforços de restaurar a memória em pessoas que sofrem de traumatismo cranioencefálico ou doença de Alzheimer, como uma ambiciosa iniciativa financiada pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) voltada para restaurar a função da memória em pacientes neurológicos nos quais seu laboratório está participando. Muitos cientistas expressaram ceticismo sobre o projeto DARPA, e Fried observa que fazer a ponte entre pesquisa básica sobre associações simples e tratamentos clínicos de memória é “um desafio formidável”. Tais projetos, ele diz, “devem evitar as armadilhas de expectativas irrealistas 'grandes vitórias'”

 Emily Underwood