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Como o cérebro lida com a incerteza Circuitos dedicados avaliam a incerteza no cérebro, impedindo-a de usar informações não confiáveis para tomar decisões.

Márcio Silva
Márcio Silva

À medida que interagimos com o mundo, somos constantemente apresentados com informações não confiáveis ou incompletas – de vozes confusas em uma sala lotada a estranhos solícitos com motivações desconhecidas. Felizmente, nossos cérebros estão bem equipados para avaliar a qualidade das evidências que usamos para tomar decisões, geralmente nos permitindo agir deliberadamente, sem tirar conclusões precipitadas.

Agora, neurocientistas do Instituto McGovern de Pesquisa Cerebral do MIT se abrigaram em circuitos cerebrais chave que ajudam a orientar a tomada de decisões sob condições de incerteza. Ao estudar como os ratos interpretam sinais sensoriais ambíguos, eles encontraram neurônios que impedem o cérebro de usar informações não confiáveis.

Os achados, publicados em 6 de outubro na revista Nature,poderiam ajudar os pesquisadores a desenvolver tratamentos para esquizofrenia e condições relacionadas, cujos sintomas podem ser, pelo menos em parte, devido à incapacidade dos indivíduos afetados de medir efetivamente a incerteza.

Decodificação da ambiguidade

"Muito cognição é realmente sobre lidar com diferentes tipos de incerteza", diz o professor associado de ciências cerebrais e cognitivas do MIT, Michael Halassa,explicando que todos nós devemos usar informações ambíguas para fazer inferências sobre o que está acontecendo no mundo. Parte de lidar com essa ambiguidade envolve reconhecer o quão confiantes podemos estar em nossas conclusões. E quando esse processo falha, pode distorcer drasticamente nossa interpretação do mundo ao nosso redor.

"Na minha mente, os transtornos do espectro da esquizofrenia são realmente desordens de inferir adequadamente as causas dos eventos no mundo e o que outras pessoas pensam", diz Halassa, que é psiquiatra praticante. Pacientes com esses transtornos frequentemente desenvolvem crenças fortes com base em eventos ou sinais que a maioria das pessoas consideraria como sem sentido ou irrelevante, diz ele. Eles podem assumir que mensagens ocultas estão embutidas em uma gravação de áudio embaralhada, ou se preocupam que estranhos rindo estão conspirando contra eles. Tais coisas não são impossíveis - mas delírios surgem quando os pacientes não reconhecem que são altamente improváveis.

Halassa e o pós-doutor Arghya Mukherjee queriam saber como cérebros saudáveis lidam com a incerteza, e pesquisas recentes de outros laboratórios forneceram algumas pistas. Imagens cerebrais funcionais mostraram que quando as pessoas são convidadas a estudar uma cena, mas não sabem o que prestar atenção, uma parte do cérebro chamada tálamo mediodorsal torna-se ativa. Quanto menos orientação as pessoas são dadas para esta tarefa, mais difícil o tálamo mediodorsal funciona.

O tálamo é uma espécie de encruzilhada dentro do cérebro, composta de células que conectam regiões cerebrais distantes umas às outras. Sua região mediodorsal envia sinais para o córtex pré-frontal, onde a informação sensorial é integrada com nossos objetivos, desejos e conhecimentos para orientar o comportamento. Trabalhos anteriores no laboratório halassa mostraram que o tálamo mediodorsal ajuda o córtex pré-frontal a sintonizar os sinais certos durante a tomada de decisão, ajustando a sinalização conforme necessário quando as circunstâncias mudam. Curiosamente, esta região cerebral tem sido encontrada menos ativa em pessoas com esquizofrenia do que em outras.

Trabalhando com o pós-doutor Norman Lam e o cientista ralf Wimmer, Halassa e Mukherjee projetaram um conjunto de experimentos em animais para examinar o papel do tálamo mediodorsal no tratamento da incerteza. Os ratos foram treinados para responder a sinais sensoriais de acordo com pistas de áudio que os alertavam se se concentravam na luz ou no som. Quando os animais receberam sinais conflitantes, coum-se a eles animais descobrir qual deles foi representado com mais destaque e agir em conformidade. Os experimentadores variaram a incerteza dessa tarefa manipulando os números e a razão das pistas.

Divisão do trabalho

Ao manipular e registrar atividade no cérebro dos animais, os pesquisadores descobriram que o córtex pré-frontal se envolvia toda vez que os ratos completavam essa tarefa, mas o tálamo mediodorsal só era necessário quando os animais recebiam sinais que os deixavam incertos sobre como se comportar. Havia uma simples divisão do trabalho dentro do cérebro, diz Halassa. "Uma área se preocupa com o conteúdo da mensagem - que é o córtex pré-frontal - e o tálamo parece se importar com a certeza de que a entrada é."

Dentro do tálamo mediodorsal, Halassa e Mukherjee encontraram um subconjunto de células que eram especialmente ativas quando os animais eram apresentados com sinais sonoros conflitantes. Esses neurônios, que se conectam diretamente ao córtex pré-frontal, são neurônios inibitórios, capazes de amortecer a sinalização a jusante. Então, quando eles disparam, Halassa diz, eles efetivamente impedem o cérebro de agir com informações não confiáveis. Células de um tipo diferente estavam focadas na incerteza que surge quando a sinalização é escassa. "Há um circuito dedicado para integrar evidências ao longo do tempo para extrair significado desse tipo de avaliação", explica Mukherjee.

À medida que Halassa e Mukherjee investigam esses circuitos mais profundamente, uma prioridade será determinar se eles são interrompidos em pessoas com esquizofrenia. Para isso, eles estão agora explorando os circuitos em modelos animais da desordem. A esperança, diz Mukherjee, é, eventualmente, atingir circuitos disfuncionais em pacientes, usando métodos não invasivos e focados de entrega de medicamentos atualmente em desenvolvimento. "Temos a identidade genética desses circuitos. Sabemos que eles expressam tipos específicos de receptores, para que possamos encontrar drogas que visam esses receptores", diz. "Então você pode liberar especificamente essas drogas no tálamo mediodorsal para modular os circuitos como uma estratégia terapêutica potencial."


Fonte: Jennifer Michalowski | Instituto McGovern de Pesquisa Cerebral

in mit.edu

Instituto de Tecnologia de Massachusetts 77

Massachusetts Avenue, Cambridge, MA, EUA.

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Comentários (2)

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Marcos Bruno

Marcos Bruno

15/10/2021 10:35

Bom dia!

Conteúdo muito interessante.

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Crislaine Araujo

Crislaine Araujo

15/10/2021 03:11

Muito interessante 👏🏾

Estudante de Front-end JS | C# .NET em formação na área de Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas.

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