O cérebro é um receptor de rádio FM

 

Circuitos no cérebro podem captar os sentidos como um rádio FM vivo, ou seja o cérebro é um receptor analógico afirmam vários cientistas.

A ideia de que o cérebro funciona como um receptor de rádio FM pode parecer surpreendente à primeira vista, mas a analogia é bastante intrigante. Assim como um rádio sintoniza diferentes estações, o cérebro pode "sintonizar" suas células nervosas para diferentes frequências de sinais sensoriais. Isso pode explicar como o cérebro é capaz de perceber uma ampla variedade de estímulos sensoriais, como luz, som, toque e cheiro.

De acordo com o modelo convencional do cérebro, as informações sensoriais, como o toque, passam como pulsos elétricos das terminações nervosas da pele para o tronco cerebral. Os pulsos então viajam para o tálamo, uma estrutura em forma de ervilha logo acima, e terminam em um centro de processamento no córtex.

Ehud Ahissar Neurocientista, do Weizmann Institute of Science, em Rehovot, e seus colegas dizem que essa não é toda a história. Sete anos atrás, eles descobriram que o córtex de um macaco tem certos neurônios que oscilam continuamente. “Não estava nada claro qual poderia ser o papel deles”, diz Ahissar.

Sua equipe decidiu estudar ratos para ver se essas oscilações têm um papel na percepção sensorial. Os ratos descobrem os objetos ao seu redor tocando-os com bigodes trêmulos.

Os pesquisadores monitoraram neurônios no córtex que recebem informações dos bigodes. Eles descobriram que, mesmo quando os ratos não moviam seus bigodes ou tocavam em nada, um décimo dos neurônios tinha uma frequência intrínseca de cerca de 10 hertz. Quando os bigodes tocam um objeto, a frequência da oscilação do neurônio se altera.

                 Ehud Ahissar Neurocientista

Isso significa que o cérebro interpreta os sinais como um rádio FM, Ahissar diz na edição da Proceedings of the National Academy of Sciences. Transmissores de modulação de frequência (FM) envia uma onda de rádio “portadora” na frequência do canal. Os sons são codificados nesta onda como alterações na frequência.

Assim, no cérebro dos ratos, a frequência natural dos neurônios no córtex pode ser comparada à frequência do canal FM, enquanto as informações sobre o objeto que o rato está tocando são codificadas como o som. Ahissar especula que, em vez de simplesmente retransmitir pulsos para o córtex, os neurônios no tálamo agem como um receptor FM, interpretando as mudanças de frequência, a partir das quais os ratos percebem a textura.

O mesmo pode ser verdade para os humanos. Nossas pontas dos dedos têm dois tipos principais de receptores, e Ahissar suspeita que enquanto um envia pulsos ao cérebro da maneira convencional, o outro funciona como o sistema FM. “Eles provavelmente são decodificados em paralelo no cérebro humano”, diz Ahissar. “Juntos, eles fornecem a imagem completa.”

Os animais (e também os humanos) têm um mapa mental do ambiente circundante, que consiste em células de lugar. Essas células correspondem a lugares no espaço físico e disparam quando o animal chega ao local ou se lembra dele. O mapa mental é alimentado por dois tipos de informações: com memórias de experiências anteriores e com informações sensoriais. Mas como o mapa mental carrega essas informações?

Transferência de Informação Dentro do Cérebro

Usando implantes no cérebro de camundongos, os neurocientistas encontraram a primeira prova direta de como funciona o botão de ajuste do cérebro. Os minúsculos eletrodos implantados podem coletar e enviar informações sobre células cerebrais individuais em funcionamento. Como os dispositivos - que pesam apenas dois gramas e não parecem incomodar os roedores de roaming livre - medem várias células ao mesmo tempo, a atividade da rede também pode ser acompanhada, explica Francesco Battaglia.

Micro Escutas

Os pesquisadores usaram um labirinto no formato do Pentágono, com cinco corredores nos quais se escondia ou não uma guloseima. Os camundongos foram treinados para buscar a recompensa a partir de um ponto de partida fixo e começaram a seguir o caminho mais curto até a guloseima rotineiramente. Para testar como os animais são capazes de navegar até o objetivo, os pesquisadores os desafiam iniciando-os, de vez em quando, de um braço de labirinto diferente do que estão acostumados. Em seguida, os camundongos se dirigiam para o local habitual da guloseima, provavelmente usando pontos de referência para se orientar, mas outras vezes eles apenas confiavam na sequência memorizada de curvas para a esquerda e para a direita e acabavam no braço errado do labirinto.

Desafio de Análise de Dados

Análises meticulosas dos dados do cérebro revelaram que, quando os camundongos usavam sua memória, as células do campo de lugar oscilavam na mesma frequência que as células da memória (em 35 Hz), mas sintonizavam a vibração das células sensoriais quando pareciam estar usando pontos de referência ( 60 Hz).

Para esclarecer ainda mais os diferentes papéis da memória e da entrada sensorial no mapa mental, os pesquisadores repetiram o experimento com camundongos nocauteados, nos quais o gene que codifica o receptor NMDA foi bloqueado. Battaglia diz: "Sabemos que o NMDA é importante para o bom funcionamento das sinapses e para as oscilações. Para nossa surpresa, os camundongos nocauteados não conseguiram enviar informações de seu sistema sensorial para o mapa mental".

Implicações e Aplicações

Se a teoria de Ahissar se mostrar correta, isso poderia ter implicações profundas para a compreensão das capacidades perceptuais humanas e também para o desenvolvimento de tecnologias relacionadas à percepção sensorial. Compreender como o cérebro sintonizar e interpretar informações sensoriais poderia levar a avanços no campo da neurociência, bem como na criação de dispositivos que melhorem nossas capacidades sensoriais.

Críticas e Desafios

Como em qualquer teoria científica inovadora, a proposta de Ahissar também enfrenta críticas e desafios. Alguns especialistas questionam a validade da analogia com um receptor de rádio FM e pedem por evidências mais robustas para respaldar essa ideia. Além disso, a complexidade do cérebro humano e sua interação com diferentes sistemas sensoriais tornam essa teoria um tópico de pesquisa em andamento

A teoria de que o cérebro humano funciona como um receptor de rádio FM, proposta pelo cientista Ahissar, oferece uma nova perspectiva sobre como o mundo ao nosso redor está em conflito. Embora essa teoria ainda esteja sendo explorada e debatida, ela destaca a incrível complexidade do cérebro e a necessidade contínua de investigar suas capacidades perceptuais. A pesquisa de Ahissar pode eventualmente abrir portas para um entendimento mais profundo entre o cérebro e o ambiente, redefinindo nossa compreensão da percepção humana.

Observação:

O NMDA é um aminoácido excitatório agonista do neurotransmissor, também aminoácido, glutamato.

Age ativando receptores ionotrópicos conhecidos como receptores glutamatérgicos do tipo NMDA.

A ativação de receptores NMDA está envolvida em mecanismos de aquisição de memórias e aprendizado.

Curiosidade: O som dos microtúbulos do cérebro 🧠

                 Dr. Anirban Bandyopadhyay

Cientista sênior do Instituto Nacional de Ciência de Materiais do Japão, Anirban é especialista em matemática, física, biologia molecular, mecânica quântica e em vários outros campos.

Fonte: What Do Sensory Organs Tell the Brain?

Avner Wallach,Satomi Ebara, and Ehud Ahissar

Artigo da New Scientist