Energia Escura

Download Energia Escura

Post on 04-Dec-2015

213 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Relao de atividades cerebrais com a massa invisvel do Universo

TRANSCRIPT

  • A energia escura B O A P A R T E D A A T I V I D A D E N E U R A L - D E 60% A 80% - O C O R R E E M C I R C U I T O S

    N O R E L A C I O N A D O S A E V E N T O S E X T E R N O S ; C I E N T I S T A S I D E N T I F I C A M ESSE

    P R O C E S S O C O M A M A S S A I N V I S V E L D O U N I V E R S O

    por Marcus E. Raichle

    Imagine que voc esteja quase adormecendo numa espreguiadeira, com uma revista no colo. De repente, uma mosca pousa em seu brao. Voc apanha a revista e tenta afastar o inseto com ela. O que aconteceu em seu crebro depois que a mosca assentou? E o que ocorreu pouco antes? Mui tos neurocientistas supem que boa parte da atividade neural no crebro em situao de repouso se equipare ao estado controlado, sonolento. Conforme essa hiptese, a at ividade no crebro em repouso representa < nada mais que rudo ocasional, semelhante ao padro de 2 "chuv iscos" na tela de TV quando uma estao est fora i no ar. Ento, quando a mosca pousa no seu antebrao, o 2 crebro se concentra na tarefa consciente de esmag-la. No entanto, anlise recente produzida por tecnologias de neu- s ro imagem revelou algo notvel: mesmo quando a pessoa | est sentada, sem fazer absolutamente nada, o crebro est em grande atividade. =

    18 I mentecerebro I Neurocinca 2

    O AUTOR M A R C U S E. R A I C H L E professor de radiologia

    e neurologia da Escola de Medicina da Universidade de Washington em Saint Louis. membro do Instituto de Medicina dos Estados

    Unidos e da Academia Nacional de Cincias.

  • Neuroimagens mostram que h um

    nvel persistente de atividade "de

    fundo" quando a pessoa est em

    repouso; esse modo padro,

    como chamado, pode ser critico no

    planejamento de aes

    Acontece que, enquanto sua mente est em descan-so - q u a n d o voc sonha acordado em uma cadeira, est ado rmec ido na cama ou anestesiado para cirurgia - , reas dispersas do cre-bro " c o n v e r s a m " entre si . E a energia consumida por essa ativa troca de mensa-gens cerca de 20 vezes a usada pelo crebro quando responde conscientemente a u m a mosca i m p o r t u n a ou a outro est mulo externo.

    A recente descoberta de u m s i s tema cerebra l que

    recebeu o nome de "rede do m o d o padro" ( D M N , sigla da expresso em ingls default mode network) foi fundamenta l para a compre-enso do func ionamento padro do crebro. O papel exato da D M N na organ izao da atividade neural ainda est em estudo, mas se acredita que seja fundamenta l na organizao de memr ias e sistemas que precisam de pre-parao para eventos futuros: o sistema motor, por exemplo, t em de estar acelerado e pronto quando sent imos ccegas devido presena de uma mosca no brao. Cientistas acreditam que cabe D M N u m papel crt ico na sincronizao de todas as partes do crebro: c o m o corredores numa compet io de at let ismo, preciso que estejam "preparadas" quando disparado o t i ro de part ida. Se a D M N de fato predispe o crebro para a at ividade consciente, como se supe, investigaes sobre esse processo devero levar a pistas sobre a conscincia. A lm disso, neurocient istas t m razes para suspeitar que interrupes do func ionamento

    da D M N sejam a base de erros mentais simples e at uma gama de complexas perturbaes cerebrais, da doena de Alzheimer depresso.

    A ideia de que o crebro est constante-mente ocupado no nova. U m dos primeiros proponentes dessa hiptese foi o psiquiatra alemo Hans Berger, criador do eletroencefalo-grama, que grava a atividade eltrica no crebro por meio de u m conjunto de linhas ondulatrias sobre um grfico.

    Em ensaios sobre suas descobertas, publ i -cados em 1929, Berger deduz iu , a part i r das incessantes osci laes eltr icas detectadas pelo apare lho, que " t e m o s de supor que o s is tema nervoso central est sempre - e no s duran te o estado de vig l ia - n u m estado de considervel a t iv idade" .

    Mas as ideias dele a respeito de como o cre-bro funciona foram amplamente ignoradas, mes-mo depois que mtodos de captao de imagem no invasivos se tornaram rotina em laboratrios de neurocincia. Em primeiro lugar, em 1970, veio a tomografia por emisso de psitrons (PET, do ingls positron-emission tomography), que mede o metabol ismo da glicose, fluxo sanguneo e absor-o de oxignio como substituto para a extenso da atividade neuronal, seguida em 1992 pela captao de imagem por ressonncia magntica funcional (fMRI, defunctional magnectic resonan-ce imaging), que mede a oxigenao do crebro com o mesmo propsito. Essas tecnologias so mais que capazes de analisar a atividade cerebral, focada ou no, mas a maioria dos estudos levou inadvertidamente impresso de que, na maior parte, as reas do crebro permanecem tranqui-las at que sejam requisitadas a desempenhar alguma tarefa especfica.

    C o m o de esperar, neurocient is tas que fazem experimentos com captao de imagens

    Pistas para entender o mundo Pesquisadores j sabem h a lgum ; t empo que do fluxo v i r tua lmente [ inf ini to em torno do crebro, ape- | nas u m filete de informaes vai | para os centros de processamento \ neurolgicos. Embora 6 mi lhes | de bits sejam t ransmi t idos atravs j

    do nervo pt ico, por exemplo, so-mente 10 mi l bits chegam rea de processamento virtual do crebro; e, destes, apenas algumas centenas part ic ipam da formulao da per-cepo consciente - o que escas-so demais para gerar uma percep-

    o significativa por si mesma. A i descoberta sugeriu que o crebro ! provavelmente faz constantes pre- j dies sobre o ambiente externo, ! em antecipao a insignif icantes j impulsos sensoriais que chegam a 1 ele do m u n d o exterior.

    20 I mentecerebro I Neurocinca 2

  • Em descanso tentam esmiuar c o m preciso as reas do crebro que permitem o aparecimento de de-terminada percepo ou conduta. As melhores concepes de estudo para definir essas regies simplesmente comparam a atividade cerebral durante duas condies relacionadas. Se os pes-quisadores quisessem ver que reas do crebro so importantes durante a leitura de palavras em voz alta (a condio de " teste") , em oposio a observar as mesmas palavras si lenciosamente (a condio de "contro le") , por exemplo, eles procurariam diferenas em imagens daquelas duas condies. E, para ver claramente essas diferenas, essencialmente subtrair iam os pi-xels nas imagens de leitura passiva daqueles encontrados na imagem vocal; e aceitariam a suposio de que a atividade dos neurnios nas reas que permanecem "acesas" seriam as necessrias para ler em voz alta. Qualquer vestgio do que se chama de atividade intrnseca - a atividade constante que fica ao fundo (back-ground actiuity) - seria deixado no cho da sala de montagem. Representar dados dessa maneira facilita a visualizao de reas do crebro que so "acesas" durante determinado comportamento, como se elas se mantivessem inativas at que fossem requisitadas para determinada tarefa.

    Ao longo de anos, no entanto, nosso grupo e outros manifestaram curiosidade sobre o que acontece quando algum s implesmente des-cansa e deixa a mente divagar. Esse interesse surgiu de um conjunto de pistas provenientes de vrios estudos que suger i ram a extenso dessa atividade "por trs da cena".

    Uma pista veio com a mera inspeo visual das imagens. As fotos mostravam que reas em muitas regies do crebro se mant inham bem ocupadas tanto nas condies de teste quanto nas de controle. Em parte por causa desse "rudo" de fundo comparti lhado, diferenciar uma tarefa a partir do estado de controle por meio do exame de imagens cruas separadas difci l , se no impossvel, e isso se consegue apenas com uma sofisticada anlise computadorizada de imagens.

    Anlises posteriores indicaram que desem-penhar determinada tarefa aumenta o consumo de energia do crebro razo de menos de 5% da atividade de base subjacente. Boa parte da atividade geral - de 6 0 % a 8 0 % de toda a ener-gia usada pelo crebro - ocorre em circuitos no relacionados a nenhum evento externo.

    Mtodos no invasivos, c o m o tomograf ia por emisso de psi t rons e captao de imagens por ressonncia magntica funcional , ini-c ia lmente no capturavam sinais de atividade de fundo no crebro quando o paciente no estava fazendo nada - e assim forneciam u m quadro impreciso da atividade neural.

    N E N H U M A ATIV IDADE, como sonhar acordado

    ATIV IDADE F O C A D A , como ler

    ANTIGA HIPTESE Escaneamentos do crebro originalmente pareciam sugerir que, em sua maioria, os neurnios permaneciam em repouso at que fossem exigidos para alguma atividade, como ler; nesse ponto o crebro se "acendia" e despendia energia para emitir os sinais necessrios tarefa.

    N E N H U M A ATIV IDADE N O CREBRO

    ALTA ATIV IDADE N O CREBRO

    NOVA HIPTESE Experimentos adicionais recentes com neuroimagens demonstraram, no entanto, que o crebro mantm alto nvel de atividade, mesmo quando nominalmente "em repouso". De fato, leitura ou outras tarefas rotineiras exigem energia adicional mnima, no mais que um aumento de 5% em relao que j est sendo consumida quando o crebro se encontra nesse estado de "linha de base" altamente ativo.

    ALTA ATIV IDADE N O CREBRO

    ATIV IDADE MAIS ALTA N O CREBRO

    21

  • C O M O o T I R O que faz corredores dispararem na largada de uma competio de atletismo, a rede de modo padro (DMN, na sigla em ingls) tem papel importante na sincronizao de todas as partes do crebro

    Funcionamento de regies cerebrais

    ativadas quando a mente se dispersa

    ajuda a compreender distrbios da

    conscincia

    Com a devida licena dos colegas as t rnomos, nosso grupo deu a essa atividade intrnseca o nome de energia escura do crebro - referncia energia no visvel, mas que representa a maior parte da massa do universo.

    A questo da existncia dessa energia neural escura t a m b m surg iu quando observamos quanto reduzida a in formao dos sent idos que de f