Quando a maioria dos neurologistas da minha geração iniciou o curso de Medicina, queríamos ser cirurgiões, ou clínicos generalistas. Na época, as neurociências ainda eram uma perspectiva para o futuro, mas já então os departamentos de Neurologia das universidades estavam repletos de pesquisadores intrigados pela complexidade das doenças neurológicas. Os avanços dos últimos 40 anos, no entanto, revelaram progressivamente um mundo incrivelmente complexo, o cérebro humano, e o conhecimento adquirido neste período equivale ao avanço da astronomia adquirido com o uso dos grandes telescópios. O cérebro humano é a entidade biológica mais complexa do universo conhecido pelo homem. O conhecimento de como as células do sistema nervoso, as moléculas e os circuitos levam à possibilidade da percepção, emoções, pensamento e comportamento humanos foram, nos últimos anos, o objetivo das várias áreas de pesquisa que podem ser reunidas sob o nome de Neurociências.  Esse conhecimento tem sido impulsionado pelo advento de novas tecnologias, cujo desenvolvimento tem sido dramaticamente acelerado na última década, através de grandes financiamentos de pesquisa.  Liderados por iniciativas governamentais, na Europa e nos Estados Unidos (The Human Brain Project na Europa, e The Brain Initiative nos EUA), o desenvolvimento de pesquisas é hoje em dia baseado em Neurotecnologia. As novas técnicas permitem estudar o cérebro humano com resolução crescente, sendo capazes de examinar genes individuais, e as moléculas que eles determinam, especializadas em detalhes sutis do funcionamento do sistema nervoso. Ao mesmo tempo, podemos visualizar imagens do cérebro todo, com cada vez maior precisão.  Os avanços nessas áreas de pesquisa, no entanto, deixam um espaço onde o conhecimento ainda é incipiente: como as conexões de milhões de neurônios constituem circuitos funcionais, que apresentam propriedades semelhantes, embora mais poderosas, que as redes neurais dos supercomputadores.

paulo 1paulo 2

A primeira, imagem do cérebro na Ressonância Magnética, com marcações estereotáxicas para cirurgia. Em seguida, imagens do metabolismo de glicose do cérebro, após injeção de deoxiglucose marcada radioativamente, para estudo de áreas de alteração do metabolismo que podem identificar ou sugerir determinadas doenças.

paulo 3paulo 4 

 

A primeira, imagem das conexões entre grupos de neurônios no cérebro humano. Elas são possíveis utilizando técnicas computacionais avançadas, associadas a dados de Ressonância Magnética. As conexões longas são responsáveis pela sincronização das várias células em regiões distantes do cérebro. Em seguida, células inibitórias do cérebro humano (em vermelho) chamadas células em buque de rosa. Descritas em 2018, aparentemente são neurônios exclusivos do cérebro humano. Estas células não foram identificadas em nenhum dos primatas próximos na evolução. Elas são conectadas às emergências dos neurônios principais do cérebro, e são responsáveis por filtrar a atividade dos mesmos (em outras palavras, ordenam aos neurônios principais a ficarem calados). Note que as escalas das duas figuras são diferentes. A fotografia dos neurônios tem escala de 50 micrômetros (milionésimos de metro).

Mais recentemente, avanços no desenvolvimento de algoritmos computacionais que imitam processos cerebrais como o reconhecimento de imagens, aumentam incrivelmente nossa capacidade de entender o cérebro na saúde e na doença. As próximas décadas virão não somente com promessas do conhecimento, mas da possibilidade do tratamento de várias doenças neurológicas, incluindo as doenças demenciais, da qual a doença de Alzheimer é paradigma. Para isso, precisamos conhecer melhor não somente os mecanismos do envelhecimento, da inflamação e da imunidade. Porém, ainda persistem alguns mistérios em relação ao funcionamento do cérebro:

– ainda não conhecemos todos os componentes do cérebro humano (aproximadamente 85 bilhões de neurônios) e como suas conexões funcionam de maneira sinérgica para produzir funções de sobrevivência e experiência do mundo (por exemplo, qual a lógica fundamental implícita nos mecanismos neurais do controle motor ou da tomada de decisão?).

– ainda não sabemos perfeitamente como os neurônios comunicam entre si, e qual é a forma computacional de processamento utilizado pelo meio biológico (como a dinâmica circuitaria cerebral se compara aos processamentos digitais).

Estamos em um momento especial na história das Neurociências, onde a inovação tecnológica criou possibilidades de conhecimento não imaginadas anteriormente. O futuro nos reserva a compreensão de nossa intimidade psicológica em bases científicas. Freud tinha razão?

 

Imagens: Allen Institute de San Diego

Conteúdo: por Dr. Paulo Cesar Ragazzo

Neurologia e Neurofisiologia Clínica do ING. CRM GO 4951.