O que se passa em nossos cérebros quando pensamos? Será que podemos visualizar o foco de doenças psiquiátricas, como a esquizofrenia ou a obsessão compulsiva, por meio de máquinas capazes de representar a atividade cerebral em imagens? O cérebro é um dos mistérios da ciência moderna. Podemos até argumentar que, como tudo que criamos e sentimos se origina no cérebro, o cérebro é o maior mistério da ciência!
No nível fundamental, o cérebro é uma coleção de uns 100 bilhões de neurônios, células que transmitem impulsos elétricos através de um delicado balanço químico em suas sinapses, ou junções. Estímulos sensoriais captados por vários sistemas -a visão, a audição etc.- são traduzidos em impulsos elétricos, que por sua vez são enviados a partes diferentes do cérebro, onde um mapa da realidade é recriado pela ação de vários grupos de neurônios espalhados nos dois hemisférios. No nível fenomenológico, podemos definir o cérebro como um dispositivo de recriação da realidade. Mas essa definição é insuficiente, pois o cérebro é também capaz de criar realidades de "dentro para fora", mundos imaginários que existem apenas no indivíduo, ou também de recriar realidades, a memória. Daí que devemos ampliar nossa definição do que é o cérebro para um dispositivo capaz de criar realidades: as de fora para dentro, as de dentro para fora, e as recriadas pela memória. O problema é como isso é possível.
A arquitetura do cérebro é uma expressão da sua complexidade; não só o número de neurônios é enorme, mas as variações entre neurônios, o número de suas terminações (os dendritos), o comprimento do seu eixo principal (o axônio) são, também, riquíssimas. Felizmente, descobriu-se que muitos neurônios tendem a se agrupar de acordo com suas funções, em módulos especiais. Por exemplo, na área do córtex visual, esses módulos podem ter 0,1 mm de extensão e mais de 100 mil neurônios. Esse arranjo sugere que muitos neurônios agem em grupos. Uma imagem que vem em mente é uma árvore de Natal, luzes piscando aqui e ali, representando milhares de neurônios trabalhando para criar o que chamamos de mente.
Para entendermos o funcionamento do cérebro, temos de visualizá-lo em ação, representar sua atividade de forma dinâmica. O que acontece no cérebro quando uma pessoa lê alguma coisa, faz um cálculo, fala, ouve ou vê? Nos últimos 30 anos, uma série de tecnologias vindas da física vem causando uma revolução em nossa compreensão do cérebro e de seu funcionamento. Uma delas, a tomografia por emissão de pósitrons (PET), usa substâncias radioativas, injetadas na corrente sanguínea da pessoa, para monitorar mudanças no metabolismo cerebral, no fluxo de sangue em diferentes regiões ou na distribuição de substâncias químicas responsáveis pela transmissão de impulsos. As substâncias radioativas emitem uma partícula chamada pósitron, um elétron com carga positiva, que se choca com elétrons após viajar por curtíssimas distâncias. Essas colisões criam pares de fótons -as partículas da radiação eletromagnética- que são detectados por câmeras situadas em torno da cabeça do indivíduo. Com isso, usamos o decaimento radioativo de uma substância, e os vários processos de colisão que se seguem, para construir uma imagem da atividade cerebral. A resolução espacial do PET é de milímetros e a resolução temporal, de segundos.
Outra técnica é a imagem por ressonância magnética, ou MRI, que tem uma resolução espacial semelhante à PET, mas uma resolução temporal dez vezes mais rápida.
A última novidade no assunto é o magnetoencefalograma (MEG), que mede as minúsculas correntes elétricas no cérebro passando entre grupos de neurônios, com uma resolução espacial de milímetros e temporal de milésimos de segundo! O MEG permite a visualização da ação coletiva de grupos de neurônios, a base estrutural da mente. Combinando essas técnicas, que usam o micro para visualizar o macro, o cérebro fica um pouco menos misterioso. Mas, por enquanto, não muito!
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