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‘O exercício é uma terapia para o cérebro’, afirma neurocientista

1A descoberta de que exercícios protegem e preservam a memória deu à cientista brasileira Fernanda De Felice o mais prestigioso prêmio do mundo na pesquisa do Alzheimer. De Felice é a primeira brasileira a receber o Prêmio Inge Grundke-Iqbal, concedido pela Associação Internacional sobre a Doença de Alzheimer ao pesquisador principal do artigo de maior impacto na área publicado nos últimos dois anos.

A pesquisa, publicada na revista científica Nature Medicine em 2019, revelou que a irisina, um hormônio produzido pelos músculos durante os exercícios, protege o cérebro e restaura a memória afetada pelo Alzheimer.

O trabalho abriu caminho para estabelecer mudanças de estilo de vida que ajudam na prevenção. Também pavimentou uma via para o desenvolvimento de novas terapias contra a doença neurodegenerativa que mais avança no mundo.

De Felice, neurocientista do Instituto D’Or de Pesquisa e Ensino (IDOR), da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e da Queen’s University (Canadá), investiga agora qual a melhor forma de aumentar os níveis de irisina e, assim, proteger e conservar a memória.

Por que a pesquisa teve tamanha repercussão?

Principalmente porque ela comprovou que existe uma conexão entre a atividade muscular e a função cerebral. A irisina é liberada pelos músculos em resposta ao exercício. E ela ativa mecanismos no cérebro ligados ao funcionamento dos neurônios, à formação e à retenção da memória.

Por que decidiu investigar a irisina contra o Alzheimer?

O carro-chefe do meu laboratório é a investigação dos efeitos de hormônios sobre a doença de Alzheimer e as demências de forma geral. Há 15 anos comecei a pesquisar o papel da insulina. Ela foi descoberta há exatos cem anos, ainda assim, até há 15 anos não se sabia se atuava no cérebro. A exceção era o hipotálamo, que tem funções associadas ao metabolismo. Descobrimos que havia uma diminuição da sinalização de insulina no cérebro de pessoas com Alzheimer. Foi um achado pioneiro. A partir daí, investigamos um outro hormônio chamado GLP-1.

O que é o GLP-1?

É um hormônio liberado pelo intestino e com funções no metabolismo. Mas vimos que ele também tem efeitos na proteção do sistema nervoso.

Como chegaram à irisina?

Quando a irisina foi descoberta, percebi que poderia ter muita importância também para o cérebro e decidi investigar.

Como o hormônio atua contra o Alzheimer?

A irisina está relacionada ao aumento de uma molécula chamada BDNF, estimulada pelo exercício (a BDNF é fundamental para a sobrevivência dos neurônios e a aquisição e consolidação de memórias). Mostramos pela primeira vez que os níveis da irisina são menores no cérebro de pacientes com Alzheimer. E vimos que isso também acontecia com modelos animais, camundongos transgênicos que têm problemas de aprendizado e memória. Observamos que, quando aumentávamos a irisina, conseguíamos recuperar a memória e a capacidade de aprendizado.

Por que a atividade física é tão importante para o cérebro?

Gosto de pensar no cérebro como um ecossistema, sensível a mudanças ao longo da vida. Ele é como a Amazônia, que se desequilibra com a perda de diversidade. No caso do cérebro, o desequilíbrio é consequência de um somatório de fatores biológicos e sociais. As pessoas costumam imaginar a doença de Alzheimer como um mal da velhice, mas ela é resultado de um acúmulo de fatores, como estresse, inflamação, atividade física, alimentação.

Que impacto o exercício tem nesse órgão?

Os exercícios são uma terapia completa. Melhoram a vascularização do cérebro, o aporte de oxigênio. E têm muitas outras funções benéficas para todo o corpo. Impactam a microbiota (os microrganismos benéficos que vivem em nosso corpo), os ossos, estimulam metabolismo, e tudo isso chega ao cérebro. A atuação pode ser indireta, por meio da ação em outras partes do corpo. Mas também direta, como no caso do BDNF e da irisina.

O que o grupo investiga agora?

Temos duas frentes de estudo. Uma é descobrir drogas que podem aumentar os níveis de irisina. Temos investigado isso usando terapia gênica em camundongos. Eles são geneticamente alterados para produzir uma quantidade maior do hormônio.

Há outra frente de estudo?

Procuramos identificar qual o melhor exercício e em que quantidade para estimular os músculos a liberarem mais irisina. Sabemos que atividades muito intensas têm esse efeito. Mas buscamos exercícios mais leves e atividades físicas cotidianas, que possam ser executadas por qualquer um.

Em que fase da vida exercícios são mais importantes?

Por toda a vida. Nunca é tarde demais para começar e obter ganhos. Mas é claro que o ideal é prevenir. É preciso começar a se exercitar ainda criança e incorporar a atividade física à rotina. Recorro mais uma vez à analogia com a Floresta Amazônica. Você pode tentar reflorestar, mas isso será muito mais difícil do que preservar as árvores. E é isso que o exercício faz no cérebro. Ele preserva os neurônios, as funções cerebrais.

A irisina pode combater os efeitos do envelhecimento?

Essa é uma possibilidade. Como outros tantos hormônios, a irisina é complexa e ainda começamos a entender todos os seus efeitos e mecanismos.

Existem outras perspectivas farmacológicas contra o Alzheimer?

Nossos estudos são muito usados para embasar testes clínicos de drogas que atuam sobre a insulina e o GLP-1 no tratamento do Alzheimer, com resultados muito interessantes. São drogas contra o diabetes, mas que têm efeitos importantes na sensibilidade à insulina no cérebro.

Quais são as maiores dificuldades das pesquisas?

Financiamento é a maior dificuldade desse tipo de pesquisa. Elas têm custo muito elevado e os recursos no Brasil vêm diminuindo. O mais desafiador é conseguir manter os recursos e seguir em frente.

Fonte: O Globo

Como caminhar pode fortalecer o cérebro

1Exercitar-se pode refrescar e renovar a substância branca em nossos cérebros, melhorando potencialmente nossa capacidade de pensar e de memória conforme envelhecemos, de acordo com um novo estudo sobre caminhada, dança e saúde cerebral. A pesquisa mostra que a substância branca, que conecta e sustenta as células em nossos cérebros, remodela a si mesma quando as pessoas se tornam mais ativas fisicamente. Por outro lado, entre aqueles que permanecem sedentários, a substância branca tende a se desgastar e encolher.

 

As descobertas destacam o dinamismo de nossos cérebros e como eles se transformam constantemente – para o bem e para o mal – em resposta a como vivemos e nos movimentamos.

A noção de que cérebros adultos podem ser maleáveis é uma descoberta razoavelmente recente, em termos científicos. Até o final da década de 90, a maioria dos pesquisadores acreditava que os cérebros humanos eram fisicamente fixos e inflexíveis depois da primeira infância. Acreditava-se que nascíamos com a maioria das células cerebrais que teríamos durante a vida e que não poderíamos produzir outras mais. Nesse cenário, a estrutura e a função de nossos cérebros só diminuiriam com a idade.

Mas a ciência avançou, felizmente, e revisou aquela previsão tenebrosa. Estudos complexos usando corantes especializados para identificar células recém-nascidas indicaram que algumas partes de nossos cérebros criam neurônios na idade adulta, um processo conhecido como neurogênese. Estudos de acompanhamento comprovaram que o exercício aumenta a neurogênese. Quando os roedores correm, por exemplo, eles produzem três ou quatro vezes mais células cerebrais novas do que os animais inativos, enquanto nas pessoas, começar um programa de exercícios regulares leva a um maior volume cerebral. Em suma, esta pesquisa mostra que nossos cérebros conservam a plasticidade ao longo da vida, mudando conforme mudamos, inclusive em resposta à forma como nos exercitamos.

No entanto, aqueles estudos anteriores em relação à plasticidade do cérebro geralmente se concentravam na matéria cinzenta, que contém as famosas pequenas células cinzentas, ou neurônios, que permitem e criam pensamentos e memórias. Menos pesquisas têm examinado a substância branca, a “fiação” do cérebro. Composta principalmente por fibras nervosas envoltas em gordura conhecidas como axônios, a substância branca conecta os neurônios e é essencial para a saúde do cérebro. Mas pode ser frágil, escassa e desenvolver pequenas lesões à medida que envelhecemos; degradações que podem ser precursoras do declínio cognitivo. De forma preocupante, ela também tem sido considerada relativamente estática, com pouca plasticidade ou capacidade de se adaptar muito conforme nossas vidas mudam.

Mas Agnieszka Burzynska, professora de neurociência e desenvolvimento humano na Universidade do Estado do Colorado em Fort Collins, suspeitou que a ciência estava subestimando a substância branca. “Ela tem sido como a meia-irmã feia e negligenciada” da matéria cinzenta, ignorada e julgada mal, disse. Agnieszka considerou provável que a substância branca possuísse tanta plasticidade quanto sua equivalente cinzenta e pudesse remodelar a si mesma, principalmente se as pessoas começassem a se movimentar.

Então, para o novo estudo, que foi publicado on-line em junho na revista acadêmica NeuroImage, ela e a estudante de pós-graduação Andrea Mendez Colmenares e outros colegas começaram a analisar a substância branca das pessoas. Eles deram início ao estudo reunindo quase 250 homens e mulheres mais velhos que eram sedentários, mas saudáveis. No laboratório, testaram o condicionamento aeróbico e as habilidades cognitivas atuais desses voluntários e também avaliaram a saúde e o funcionamento da substância branca deles, usando uma forma sofisticada de ressonância magnética para examinar o cérebro.

Em seguida, eles dividiram os voluntários em grupos, um dos quais começou um programa supervisionado de alongamento e treinamento de equilíbrio três vezes por semana, para servir de controle ativo. Outro grupo começou a caminhar em grupo três vezes por semana, rapidamente, por cerca de 40 minutos. E o último grupo começou a dançar, reunindo-se três vezes por semana para aprender e praticar coreografias em conjunto. Todos os grupos se exercitaram por seis meses e depois voltaram ao laboratório para repetir os exames do início do estudo.

E, para muitos, seus corpos e cérebros tinham mudado, descobriram os cientistas. Aqueles que caminharam e praticaram dança estavam com melhor condicionamento aeróbico, como esperado. Ainda mais importante, sua matéria branca parecia renovada. Nos novos exames, as fibras nervosas em certas partes do cérebro deles pareciam maiores e qualquer lesão de tecido havia encolhido. Essas alterações desejáveis foram mais prevalentes entre os que caminharam, que também tiveram melhor desempenho nos testes de memória dessa vez. Isso não aconteceu com os dançarinos, de modo geral.

Enquanto isso, aqueles do grupo de controle, que não haviam praticado exercícios aeróbicos, mostraram declínio na saúde da substância branca após os seis meses, com maior afinamento e desgaste de seus axônios e queda nos resultados cognitivos.

Para aqueles que praticam exercícios, essas descobertas “são muito promissoras”, diz Agnieszka. Elas nos dizem que a substância branca permanece plástica e ativa, seja qual for a nossa idade; e algumas caminhadas rápidas por semana podem ser suficientes, disse ela, para polir o tecido e diminuir ou prevenir o declínio da memória.

Claro, as mudanças cerebrais foram sutis e um tanto inconsistentes. Agnieszka e seus colegas esperavam, por exemplo, que dançar produziria mais substância branca e melhorias cognitivas do que caminhar, afirmou, uma vez que dançar envolve mais aprendizado e prática. Mas caminhar foi mais potente, sugerindo que o exercício aeróbico, por si só, é mais importante para a saúde da substância branca. “Os dançarinos passavam parte de seu tempo em cada sessão observando os instrutores e sem se movimentar muito”, disse Agnieszka. “Isso provavelmente afetou seus resultados.”

Os participantes do estudo também tinham mais de 60 anos, eram sedentários e praticaram atividade física por apenas seis meses. Ainda não está claro se os cérebros de pessoas mais jovens e com melhor condicionamento também se beneficiariam ou se exercícios aeróbicos no longo prazo poderiam levar a melhorias maiores na memória e no pensamento. Mas, por ora, diz Agnieszka, os resultados oferecem “um forte argumento para nos levantarmos e nos movimentarmos” pelo bem de nossa substância branca. / TRADUÇÃO DE ROMINA CÁCIA

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O cérebro aprende melhor se você intercalar a prática com pausas

1_neura-6794087Uma boa noite de sono e uma pausa para atividade física, especialmente entre um turno e outro, são muito importantes para “esfriar o motor do cérebro”

Praticar, praticar, praticar. Esse é o mantra de muitos estudantes, e discuto frequentemente, no consultório, essa questão com pessoas que querem incrementar o desempenho cerebral. Sempre argumento que pausas são importantes para a solidificação da memória, e bons exemplos são uma boa noite de sono e uma pausa para atividade física, especialmente entre um turno e outro. Além de “esfriar o motor do cérebro”, o exercício físico libera uma série de substâncias no cérebro que facilita o aprendizado.

Outro exemplo interessante de pausas é a famosa técnica “Pomodoro”. Pomodoro era um timer em formato de tomate que o italiano Francisco Cirillo usava para avisá-lo, a cada 25 minutos, que estava na hora de um descanso de cinco minutos. A história rendeu a publicação do livro The Pomodore Technique prometendo melhorar o desempenho no trabalho e nos estudos.

O periódico Current Biology publicou, em 2019, uma pesquisa mostrando que pausas ainda mais frequentes podem fazer com que o aprendizado seja mais eficiente. Os voluntários aprendiam mais quando praticavam por 10 segundos e então descansavam por outros 10 segundos. Isto era feito por 35 vezes e na 11ª repetição eles alcançavam uma eficiência máxima que era mantida nas repetições posteriores. O mais interessante é que a atividade cerebral, demonstrada pelo método de magnetoencefalografia, era maior nos períodos de pausa do que durante a prática, refletindo atividade cerebral de consolidação e solidificação da memória.

A pesquisa tinha a intenção de encontrar uma tática que permitisse a reabilitação cognitiva em pessoas que tenham sofrido lesões cerebrais, mas os resultados provavelmente também são válidos para o aprendizado entre indivíduos com cérebro intactos.

Nessa última semana, pesquisadores do Instituto Max Planck, na Alemanha, publicaram, na mesma revista, os resultados de um estudo que nos faz entender melhor como as pausas podem potencializar o aprendizado. Os resultados mostraram que a retenção do conteúdo é maior quando o processo de aprendizado se dá entremeado por pausas. A isso se dá o nome de “efeito espaçamento”.

Camundongos tinham que encontrar um pedaço de chocolate escondido em um labirinto em três diferentes oportunidades e o desenho do estudo definia diferentes pausas entre as três chances. No senso comum, pode-se imaginar que, quanto mais próximas as tentativas, mais facilmente os animais se lembrariam daquilo que aprenderam. Os pesquisadores demonstraram isso no curtíssimo prazo, mas passadas algumas horas, o resgate da memória era maior entre os animais que tiveram pausas mais longas entre as oportunidades de achar o chocolate. Pausas maiores fizeram com que as mesmas conexões neuronais utilizadas em tentativas anteriores fossem ativadas, reforçando o aprendizado a cada “round”. O conteúdo aprendido é armazenado e pode ser recuperado reativando o mesmo grupo de neurônios e suas conexões.

O “efeito espaçamento” foi descrito há mais de um século em diversos mamíferos e o estudo nos mostra, de forma bastante elegante, como ele é capaz de aumentar o potencial do aprendizado. Com pausas mais longas, a tarefa fica mais demorada, mas o conteúdo aprendido fica consolidado por mais tempo.

*Dr. Ricardo Teixeira é neurologista e diretor clínico do Instituto do Cérebro de Brasília

 

 

 

Uma mentira leva a outra. Como isso funciona no cérebro?

neuroblog_imagePesquisadores do University College of London estudaram, por meio de ressonância magnética funcional, os cérebros de 80 voluntários durante um jogo em que eles tinham a possibilidade de mentir para aumentar as chances de ganhar

Nosso cérebro tem um mecanismo de alarme que acende a “luz vermelha” quando fazemos algo de perigoso, errado ou imoral. Contar uma mentira tem o poder de disparar esse alarme, ativando as amígdalas das regiões temporais. Uma elegante pesquisa publicada no periódico Nature Neuroscience demonstrou como o cérebro colabora para o fenômeno de uma mentira levar a outra.

Pesquisadores do University College of London estudaram, por meio de ressonância magnética funcional, os cérebros de 80 voluntários durante um jogo em que eles tinham a possibilidade de mentir para aumentar as chances de ganhar. Uma pequena mentira era capaz de estimular as amígdalas e, à medida que novas mentiras iam sendo contadas, as amígdalas iam ficando menos estimuladas, iam adormecendo. Com as amígdalas adormecidas, o cérebro ficaria mais encorajado a contatar mentiras mais robustas.

E foi exatamente isso que os cientistas encontraram: à medida que eles iam mentindo, as amígdalas iam se apagando e as mentiras ficavam cada vez mais ousadas. Fico aqui pensando nas amígdalas de alguns depoentes da CPI da Covid. Adormecidas é pouco. Elas devem estar em coma.
O presente estudo só testou o ato de desonestidade, mas o mesmo poderia ser aplicado à tomada de atitudes de risco e comportamento violento. Isso ainda precisa ser testado.

*Dr. Ricardo Teixeira é neurologista e diretor clínico do Instituto do Cérebro de Brasília

Cérebro precisa de check-up após covid, alerta estudo

sitecoPesquisa mostra que o vírus SARS-CoV-2, causador da covid-19, é capaz de infectar o tecido cerebral e causar alterações neurológicas.

A covid-19 está diretamente relacionada a alterações neurológicas. Isso é o que revela uma pesquisa divulgada na plataforma MedRvix, o vírus SARS-CoV-2, causador da covid-19, é capaz de infectar o tecido cerebral.

O estudo, conduzido por pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e pela Universidade de São Paulo (USP), mostrou que a doença atinge os astrócitos, células em maior presença no sistema nervoso central e responsáveis por fornecer nutrientes aos neurônios, ajudando o cérebro a se proteger de prováveis patógenos.

Para chegar a esse resultado, os pesquisadores avaliaram o cérebro de 26 pacientes, que morreram em decorrência da covid. A presença do vírus foi confirmada em todas as amostras. Mesmo os pacientes que contraíram a forma leve da doença podem sofrer com problemas cognitivos.

Em uma segunda parte da pesquisa, conduzida na Faculdade de Ciências Médicas da Unicamp (FCM), 81 pacientes que tiveram a forma leve do vírus e se recuperaram, passaram por uma ressonância magnética. O exame foi feito, em média, dois meses após o diagnóstico da doença. Um terço dos pacientes ainda relatava sintomas neurológicos ou neuropsiquiátricos como dor de cabeça, fadiga, alteração de memória, ansiedade, perda de olfato, depressão, sonolência, entre outros.

Além dos sintomas neurológicos, outros problemas como depressão e ansiedade, muito presentes nos pacientes que contraíram a covid-19, também podem afetar o sistema cognitivo.

Quanto mais cedo o problema é identificado, melhores são as chances de melhora nas funções cognitivas.

Medo do escuro? Estudo mostra onde os “monstros” estão escondidos no cérebro

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O medo é uma resposta comum à escuridão, especialmente em crianças. Agora, os cientistas da Monash University, em Melbourne, na Austrália, acham que podem ter descoberto os mecanismos cerebrais por trás disso, que têm origem em algumas áreas do cérebro em particular.

A seção da amígdala do cérebro é responsável por processar a emoção e regular nossa resposta ao medo, e o novo estudo destaca como a atividade cerebral nessa região muda quando somos expostos à luz e à escuridão.

Teste apontou que o medo varia de acordo com iluminação

Nesta nova pesquisa, varreduras cerebrais feitas em 23 pessoas foram analisadas à medida que eram expostas a períodos de 30 segundos de iluminação fraca e moderada, bem como à escuridão. Os exames duraram cerca de 30 minutos no total.

A iluminação moderada causou uma “redução significativa” na atividade da amígdala, com a iluminação fraca causando uma redução menor. Houve também uma maior “conectividade funcional” entre a amígdala e o córtex pré-frontal ventromedial durante os momentos em que as luzes estavam acesas.

Em outras palavras, a luz pode manter os centros de gerenciamento do medo do nosso cérebro em operação, com base nessa pequena amostra de voluntários. “Precisaremos de mais dados para descobrir o que exatamente está acontecendo, mas as desconexões entre essas áreas do cérebro foram anteriormente associadas à ansiedade”, dizem os pesquisadores.

Os cientistas acrescentam que esses efeitos podem contribuir para os efeitos de elevação do humor da luz, por meio de uma redução do afeto negativo relacionado ao medo e do processamento aprimorado da emoção negativa.

 A conexão entre luz, escuridão e atividade no cérebro está bem estabelecida: mudanças na luz nos ajudam a saber quando dormir, têm um impacto em nossos níveis de alerta e podem afetar nosso humor também.

Medo é resposta da interação entre olhos e cérebro

É possível que ser capaz de controlar a exposição à luz – algo que só fomos capazes de fazer muito recentemente em nossa história evolutiva – seja uma forma de lidar com essa fobia em particular. Os tratamentos de fototerapia já são amplamente usados para doenças como a depressão, embora os cientistas não entendam totalmente como ou por que funcionam.

A chave pode estar nas chamadas células ganglionares da retina intrinsecamente fotossensíveis (ipRGCs), que captam a luz dos olhos e a transmitem para diferentes partes do cérebro. A próxima etapa é aprender mais sobre como eles interagem com a amígdala.

“Trabalhos adicionais serão necessários para começar a entender a contribuição única de diferentes subconjuntos de ipRGCs e outros fotorreceptores, tanto para os aspectos visuais quanto não visuais das respostas à luz”, concluem os pesquisadores.

Fonte: Monash University,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Como o cérebro de pessoas deprimidas responde ao estresse? Estudo explica!

_98011009_667379906Como o cérebro de uma pessoa com depressão reage ao estresse? Pensando nessa questão, pesquisadores da Emory University (EUA) lideraram um estudo com imagens do cérebro para identificar diferenças antes e depois de os participantes se submeterem a tarefas estressantes.

O grupo acompanhou os participantes por quatro semanas para avaliar regularmente os resultados esperados para as atividades diárias. O estudo se concentrou nas diferenças no glutamato  (um dos neurotransmissores mais importantes do nosso sistema nervoso) dentro do córtex pré-frontal medial antes e depois dessas tarefas.

Os pesquisadores apontam que, de muitas maneiras, a depressão é um transtorno ligado ao estresse, e que 80% dos primeiros episódios depressivos são precedidos por um estresse crônico significativo da vida. O grupo ainda menciona que, ao estabelecer isolamento para muitas pessoas, a pandemia aumentou a quantidade de estressores graves e ameaças existenciais, combinação que coloca muitas pessoas em alto risco de ficarem deprimidas.

Dentre os 88 participantes do estudo, estavam pessoas sem transtorno mental e pacientes não medicados com diagnóstico de transtorno depressivo. Os participantes foram entrevistados sobre o estresse recente percebido em suas vidas antes de passarem por experimentos usando uma técnica de ressonância magnética.

Enquanto estavam no scanner, os participantes eram solicitados a alternar entre a execução de duas tarefas: colocar a mão em água gelada e fazer a contagem regressiva a partir do número 2.043 enquanto alguém avaliava sua precisão. Os exames cerebrais antes e depois dos estímulos mediram o glutamato no córtex pré-frontal medial.

Em indivíduos saudáveis, o estudo revelou que a alteração do glutamato em resposta ao estresse no córtex pré-frontal medial foi prevista pelos níveis individuais de estresse percebido recentemente. Participantes saudáveis com níveis mais baixos de estresse mostraram aumento do glutamato em resposta ao estresse, enquanto participantes saudáveis com níveis mais elevados de estresse mostraram uma resposta reduzida do glutamato.

Ao longo de quatro semanas, os participantes relataram seus resultados para as atividades diárias. Os resultados mostraram que as alterações do glutamato que eram maiores do que o esperado com base no nível de estresse percebido de um indivíduo previam um aumento da perspectiva pessimista (uma marca registrada da depressão). O estudo pode ser acessado completamente aqui.

Fonte: Emore University via Futurity

 

 

 

 

Aprendizagem nos 5 anos iniciais da vida molda o cérebro adulto

educacao-696x391Pesquisadores notaram diferenças nítidas na estrutura do cérebro de crianças vulneráveis que haviam tido experiências de aprendizagem estimulantes quando elas chegaram à meia-idade

Um ambiente de aprendizagem aprimorado durante os primeiros cinco anos de vida molda o cérebro de maneiras que são nítidas quatro décadas depois, afirmam cientistas do Instituto Politécnico e Universidade Estadual da Virgínia (Virginia Tech) e da Universidade da Pensilvânia, nos EUA. Seu estudo foi publicado na edição de junho da revista Journal of Cognitive Neuroscience.

Os pesquisadores usaram imagens cerebrais estruturais para detectar os efeitos do desenvolvimento da estimulação linguística e cognitiva a partir das seis semanas de idade em bebês. A influência de um ambiente enriquecido na estrutura do cérebro já havia sido demonstrada em estudos com animais, mas este é o primeiro estudo experimental a encontrar um resultado semelhante em humanos.

“Nossa pesquisa mostra uma relação entre a estrutura do cérebro e cinco anos de experiências educacionais e sociais de alta qualidade”, disse Craig Ramey, professor e pesquisador do Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin na Virginia Tech e investigador principal do estudo. “Demonstramos que, em crianças vulneráveis que receberam experiências de aprendizagem estimulantes e de apoio emocional, mudanças estatisticamente significativas na estrutura do cérebro aparecem na meia-idade.”

Implicações empolgantes

Os resultados apoiam a ideia de que o ambiente inicial influencia a estrutura do cérebro de indivíduos que crescem com desafios socioeconômicos de múltiplos riscos, disse Martha Farah, diretora do Centro de Neurociência e Sociedade da Universidade da Pensilvânia e primeira autora do estudo. “Isso tem implicações empolgantes para a ciência básica do desenvolvimento do cérebro, bem como para as teorias de estratificação social e política social”, disse ela.

O estudo acompanha crianças que participaram continuamente do Abecedarian Project, um programa de intervenção precoce iniciado por Ramey em Chapel Hill, Carolina do Norte (EUA), em 1971 para estudar os efeitos dos serviços educacionais, sociais, de saúde e de apoio familiar em bebês de alto risco.

Ambos os grupos de comparação e de tratamento receberam cuidados extras de saúde, nutrição e serviços de apoio à família. Entretanto, começando com seis semanas de idade, o grupo de tratamento também recebeu cinco anos de apoio educacional de alta qualidade, cinco dias por semana, 50 semanas por ano.

Quando escaneados, os participantes do estudo Abecedarian tinham entre 30 e 40 anos, oferecendo aos pesquisadores uma visão única de como os fatores da infância afetam o cérebro adulto.

Enriquecimento educacional

“As pessoas geralmente sabem sobre os benefícios potencialmente grandes da educação infantil para crianças em circunstâncias de recursos muito baixos”, disse a coautora Sharon Landesman Ramey, professora e pesquisadora do Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin. “Os novos resultados revelam que os efeitos biológicos acompanham os muitos benefícios comportamentais, sociais, de saúde e econômicos relatados no  Abecedarian Project. Isso sublinha a ideia de que experiências positivas no início da vida contribuem para o ajuste positivo posterior por meio de uma combinação de caminhos cerebrais, sociais e comportamentais.”

Durante os exames de acompanhamento, os exames de ressonância magnética dos cérebros de 47 participantes do estudo foram realizados no Laboratório de Neuroimagem Humana do Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin. Destes, 29 indivíduos fizeram parte do grupo que recebeu o enriquecimento educacional com foco na promoção da linguagem, cognição e aprendizagem interativa.

Os outros 18 indivíduos receberam os mesmos apoios robustos de saúde, nutrição e serviços sociais fornecidos ao grupo de tratamento educacional e qualquer creche comunitária ou outro aprendizado que seus pais proporcionassem. Os dois grupos foram bem combinados em uma variedade de fatores, como educação materna, perímetro cefálico ao nascer e idade na digitalização.

Cérebro aumentado

Analisando as varreduras, os pesquisadores observaram o tamanho do cérebro como um todo, incluindo o córtex, a camada mais externa do cérebro, bem como cinco regiões selecionadas por sua conexão esperada com a estimulação da intervenção da linguagem e do desenvolvimento cognitivo das crianças.

 As regiões incluíam o giro frontal inferior esquerdo e o giro temporal superior esquerdo, que podem ser relevantes para a linguagem, e o giro frontal inferior direito e o córtex cingulado anterior bilateral, relevantes para o controle cognitivo. Uma quinta área, o hipocampo bilateral, foi adicionada porque seu volume está frequentemente associado a adversidades no início da vida e nível socioeconômico.

Os pesquisadores verificaram que aqueles no grupo de tratamento de educação infantil aumentaram o tamanho de todo o cérebro, incluindo o córtex.

Várias regiões corticais específicas também pareceram maiores, de acordo com os coautores do estudo Read Montague, professor e diretor do Laboratório de Neuroimagem Humana e Unidade de Psiquiatria Computacional do Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin, e Terry Lohrenz, professor assistente de pesquisa e membro do Laboratório de Neuroimagem Humana do instituto.

Diferenças inexplicadas

Os cientistas observaram que os resultados do tratamento de intervenção em grupo para o cérebro foram substancialmente maiores para os homens do que para as mulheres. As razões para isso não são conhecidas e foram surpreendentes, uma vez que meninos e meninas mostraram efeitos comportamentais e educacionais positivos geralmente comparáveis em sua educação enriquecida. O estudo atual não pode explicar adequadamente as diferenças de sexo.

“Quando lançamos esse projeto na década de 1970, a área sabia mais sobre como avaliar o comportamento do que sobre como avaliar a estrutura do cérebro”, disse Craig Ramey. “Por causa dos avanços na tecnologia de neuroimagem e por meio de fortes colaborações interdisciplinares, pudemos medir as características estruturais do cérebro. O córtex pré-frontal e as áreas associadas à linguagem foram definitivamente afetadas; e até onde sabemos, esta é a primeira evidência experimental de uma ligação entre as primeiras experiências educacionais conhecidas e as mudanças de longo prazo nos humanos.”

 Ele acrescentou: “Acreditamos que essas descobertas justificam uma consideração cuidadosa e dão mais apoio ao valor de garantir uma aprendizagem positiva e apoio socioemocional para todas as crianças – particularmente para melhorar os resultados para crianças que são vulneráveis a estímulos e cuidados inadequados nos primeiros anos de vida”.

Pesquisadores desenvolvem dispositivo cérebro-máquina que escreve pensamentos

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A revista Nature divulgou um marco no desenvolvimento das interfaces cérebro-máquina capazes de escrever sob comando cerebral. O dispositivo testado em um paciente com grave lesão cerebral impressionou pela velocidade e precisão. Controlado pelo cérebro do paciente, a interface consegue escrever 90 caracteres por minuto com 95% de precisão. É próximo dos cento e poucos que conseguimos digitando no celular — e com menos erros do que cometi ao digitar a primeira versão deste texto no meu notebook.

Funciona assim: duas plaquinhas com cem finíssimos fios cada são colocadas na superfície do cérebro do paciente, bem na região do que programa os movimentos da mão. Os microfios captam os sinais de código de 200 neurônios, conduzidos a um computador capaz de aprender a reconhecer os comandos neurais para cada letra do alfabeto e símbolos da escrita, mentalizados pelo paciente.

De saída, os pesquisadores descobriram que os movimentos para escrita cursiva eram mais rápidos e fáceis de decodificar do que as letras de imprensa: é que a caneta não demora tanto descolando do papel como acontece com a escrita não cursiva. Das letras, evoluíram para palavras e frases: um algoritmo de classificação era acionado para a identificação de cada sentença imaginada pelo paciente tal como seria escrita à mão.

O que aparecia então nos monitores era uma versão manuscrita dos pensamentos que o paciente queria comunicar. Mesmo após nove anos de total paralisia, ele mantinha gravado no cérebro a “programação de movimentos” para escrever as vinte e tantas letras do alfabeto.

O grande problema das interfaces cérebro-máquina, obviamente, é seu caráter invasivo, por exigirem um implante cerebral. Assim, os riscos devem ser superados pelos benefícios, e é nisso que os pesquisadores apostam. Além disso, para uso cotidiano a portabilidade é uma necessidade. E a capacidade de processamento deve ser aumentada para acomodar diversas línguas. Já pensou a dificuldade de traduzir pensamentos em tâmil, idioma do Sul da Índia e do Sri Lanka, com 247 caracteres?

De qualquer modo, não está distante o uso dessas máquinas de traduzir pensamentos diretamente do cérebro para o papel. Uma redescoberta da escrita, como a fizeram os sumérios há 5 mil anos.

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