Cérebro: 12 mistérios da mente desvendados

Atorre de controlo do nosso organismo é alvo constante da investigação dos cientistas. E, nos últimos anos, tem-se conseguido conhecer melhor muitas das suas funções, “sobretudo graças a alguns exames de diagnóstico, como a ressonância magnética funcional, que deitaram nova luz sobre a forma como interpretamos a interação entre determinadas zonas do cérebro”, explica o vice-presidente da Sociedade Portuguesa de Neurologia, Filipe Palavra.

As descobertas permitem-nos, cada vez com maior precisão, mapear os caminhos do pensamento e perceber o que estão os circuitos neurais a fazer sempre que realizamos tarefas complexas. “Quando começaram as neurociências cognitivas, conseguíamos mapear coisas sensoriais e motoras. Depois, passámos a processos associativos, relacionados com a memória e a aprendizagem e, hoje, já andamos a mapear a interação social”, revela ainda Rui Oliveira, investigador principal do Instituto Gulbenkian de Ciência e professor de Biologia do Comportamento.

Neurologistas, neurocirurgiões, investigadores da área das neurociências e do comportamento falaram com a VISÃO Saúde sobre algumas das descobertas que estão a revolucionar o estudo do nosso “computador” biológico.

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1. Uma enorme rede funcional

A maior descoberta dos últimos anos na área do cérebro, de acordo com todos os especialistas que falaram com a VISÃO Saúde, foi, sem sombra de dúvida, o facto de se ter percebido que, mais do segmentar este órgão em regiões, com base no que parecem fazer – como processar as nossas sensações ou coordenar os nossos movimentos –, é preciso estudar a capacidade que ele tem para estabelecer ligações entre essas mesmas regiões. Como explica o neurologista Bruno Miranda, trata-se “de circuitos, caminhos que o cérebro pode seguir através de determinadas estruturas até obter um dado resultado de comportamento”. Por exemplo, o cérebro de uma pessoa saudável e o de uma pessoa com autismo, anatomicamente, diferem pouco. A diferença encontra-se no modo como as diversas áreas e redes comunicam entre si.

Uma nova técnica de imagem 3D, apresentada em setembro de 2020 por um grupo de cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), permite combinar o mapeamento estrutural (anatomia) com o mapeamento funcional (comportamento) do cérebro, contribuindo para uma melhor compreensão desta complexa teia de redes funcionais. O estudo concentrou-se nos centros visuais do cérebro de ratinhos de laboratório, mas o mesmo método pode ser usado para estudar outras regiões e promete ser uma ferramenta poderosa para compreender as diferenças entre estados cerebrais saudáveis e doentes, bem como de que forma o cérebro responde aos estímulos do ambiente.

2. Beber café melhora o controlo motor e os níveis de atenção

Um estudo publicado na revista científica Molecular Psychiatry, em abril deste ano, e liderado por Nuno Sousa, presidente da Escola de Medicina da Universidade do Minho e investigador do Instituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS), demonstrou que as pessoas que consomem café registam melhor controlo motor, maiores níveis de atenção e que, por essa via, a cafeína pode trazer “benefícios para a aprendizagem e para a memória”.

Utilizando uma ressonância magnética funcional (fMRI, na sigla inglesa), uma tecnologia de neuroimagem “muito inovadora que permite ver o cérebro a funcionar e todo ao mesmo tempo”, o investigador comparou a estrutura e conetividade do cérebro de um grupo de pessoas que bebia café diariamente com as de um grupo de pessoas que não bebiam café e descobriu que “duas regiões e duas redes de conetividade funcional do cérebro das pessoas que tomavam habitualmente café evidenciavam padrões de ligação diferentes, por causa dessa toma”.

Em relação a quem não bebia café, estas pessoas apresentavam alterações ao nível das redes relacionadas com a capacidade de prestar atenção a estímulos e estar alerta, e das redes relacionadas com o controlo motor.

Para que os efeitos sejam verificados, Nuno Sousa assegura que basta um café diariamente, mas revela que, nas pessoas que tomavam mais cafés por dia, “as diferenças acentuavam-se, o que demonstra que a relação dessas diferenças com a ingestão de café é forte”.

3. Os AVC podem desregular o nosso GPS interno

Além de poderem sofrer alterações na fala ou na força muscular, alguns doentes vítimas de AVC podem ter dificuldades em perceber onde estão ou deixar de saber que direções escolher para chegar a um determinado sítio.

Uma das possíveis manifestações desta falha temporária no GPS natural do cérebro chama-se paramnésia reduplicativa, um delírio de espaço que acontece na fase aguda do AVC. “O doente acredita que está num sítio diferente daquele em que realmente está e, quando se tenta convencê-lo do contrário, ele não abandona essa convicção”, explica o neurologista Pedro Nascimento Alves.

Numa investigação vencedora do Prémio João Lobo Antunes, em 2018, e publicada, em maio de 2021, na revista Annals of Neurology, o neurologista e uma equipa com membros da Unidade de AVC e do Laboratório de Estudos de Linguagem do Hospital de Santa Maria, em Lisboa, tentaram perceber as razões desta falha e descobriram importantes dados sobre a forma como vias relacionadas com a orientação espacial e com as emoções são afetadas.

Estudando uma série de 400 doentes com lesões no hemisfério direito, em consequência de um AVC, a equipa observou que cerca de 60 desenvolveram o problema, apresentando interrupções em ligações estruturais do cérebro. “Uma das interrupções era numa via muito importante para o processamento espacial e a outra numa via, designada frontotalâmica, muito importante para o processamento emocional e monitorização da realidade”, explica o neurologista, revelando que a equipa pensa que “seja precisamente a lesão nesta segunda via que confere uma componente emocional e inabalável à síndrome”.

A maioria das pessoas acreditava estar em locais com uma componente emocional muito forte, como a própria casa ou o sítio tinham sofrido o AVC, revela o médico. “Tivemos um doente convencido de que se encontrava numa réplica do Hospital de Santa Maria, localizada em Odivelas, que era o sítio onde tinha tido o AVC, e outros que achavam que era a sua casa que tinha sido transformada em hospital.”

4. Já é possível ver o cérebro tomar decisões

Nos últimos anos, os investigadores têm ainda percebido que o nosso GPS interno tem uma função muito especial: a capacidade de se envolver em processos de planeamento. Ou seja, como explica o neurologista Bruno Miranda, não se limita a orientar-nos no espaço com base em pontos de referência que memorizámos ou nos hábitos que adquirimos, mas pode convocar memórias alheias ao percurso para nos ajudar a tomar melhores decisões e planear o caminho mais eficaz. Por exemplo, se soubermos que virar à esquerda atalhará caminho, mas observarmos que nesse local há uma poça de água – que nossa memória, noutro contexto, nos ensinou que pode ser perigosa e fazer-nos cair –, a decisão de virar à esquerda pode acabar por ser posta de parte.

Não é de estranhar que, para poder planear o futuro, o cérebro precise de aceder a memórias passadas. Enquanto o hábito condiciona as nossas decisões, porque verificamos que, fazendo uma coisa de certa forma, ela funciona, o planeamento “é um nível superior de cognição”, sublinha Bruno Miranda.

Já é possível observar a tempestade elétrica que ocorre num cérebro sempre que é ativado este nível superior de cognição de que fala o neurologista, relacionado com a tomada de decisões, graças a um grupo de investigadores da Universidade de Stanford. No ano passado, conseguiram desenvolver uma tecnologia chamada COSMOS, que filma o cérebro de três ângulos diferentes, e gravaram filmes da atividade neural em todo o córtex cerebral do cérebro de um ratinho de laboratório. Os investigadores esperam ainda que o COSMOS possa vir a ser usado para observar os efeitos de antidepressivos no cérebro e, assim, desenvolver medicamentos mais eficazes do ponto de vista funcional.

5. Ouvir a nossa música preferida ajuda a sentir menos dor

A música estimula muitas áreas do cérebro, mas, em 2015, Carlos Calado, neurocirurgião do Hospital de São José, em Lisboa, descobriu ainda que ouvir canções de que gostamos pode também fazer com que tenhamos menos dor. “Provou-se que as emoções provocadas pela música vão contrariar emoções negativas da parte emocional da dor”, diz o médico.

Ao longo de dois anos, Carlos Calado estudou 180 doentes divididos em três grupos, com 60 pacientes em cada um. Um grupo ouviu “música da sua preferência”, outro escutou “música relaxante” e, ao terceiro, o grupo de controlo, nenhuma obra foi disponibilizada. Por auscultadores ou auriculares, a audição restringiu-se a 48 horas (sem imposição de um tempo uniforme de escuta), depois de cada doente passar para a enfermaria, na sequência do recobro.

“Verifiquei que, quando se tira prazer da audição musical, quando existe fruição, há uma tendência para ter menos dor, e os doentes operados tomaram menos medicamentos para as dores”, explica Carlos Calado, realçando que o mais importante, para que o efeito seja verificado, não é o tipo de música em si, mas o facto de esta ser do agrado do paciente. Em média, em vez de dez tomas de medicamentos analgésicos nas primeiras 48 horas após a cirurgia, estes pacientes fizeram apenas oito.

6. Um spray contra o autismo

Quem sofre de autismo, um distúrbio neurológico em que as pessoas não procuram estabelecer contacto e parecem mesmo fugir dele, poderá vir a ter uma nova arma a seu favor. É simples de aplicar, uma vez que se trata de um spray nasal, e os resultados dos ensaios clínicos realizados nos últimos quatro anos têm alimentado a esperança entre familiares e comunidade científica.

O spray usa a oxitocina, conhecida como hormona do amor, um neuromodelador que, através de estudos realizados em arganazes (espécie de ratos), mostrou desempenhar um importante papel na criação de laços. Os estudos demonstraram que a oxitocina “modelava a experiência de recompensa que cada arganaz tinha com um sujeito em particular. Isto é, tornava a interação com aquele sujeito gratificante”, explica o investigador principal do Instituto Gulbenkian de Ciência e professor de Biologia do Comportamento Rui Oliveira, revelando ainda que “também confiamos mais no outro se tivermos níveis elevados de oxitocina”.

Vários ensaios clínicos, feitos em crianças e adultos, têm demonstrado que, quando administrada por spray nasal, a oxitocina não só entra na corrente sanguínea como, a longo prazo, pode ter benefícios em comportamentos repetitivos e sentimentos de evicção e ainda atenuar a atividade da amígdala, muito associada à agressividade e à resposta aos estímulos emocionais e de stresse, dando origem a melhorias comportamentais e de funcionamento e responsividade social.

7. Afinal, a doença de Parkinson pode ter origem no intestino?

Outro sistema fortemente associado ao cérebro é o digestivo, nomeadamente o eixo cérebro-intestino, explica o neurologista Rui Araújo. “Não é por acaso que os doentes com Parkinson são mais obstipados. É uma manifestação não motora da doença”, comenta, indo ao encontro das conclusões de um estudo, publicado na revista científica The Lancet, que mostrou precisamente que, dez anos antes de apresentar sintomas da doença degenerativa do movimento, grande parte dos pacientes com Parkinson já tinha prisão de ventre.

Em 2019, outro estudo, da Universidade Johns Hopkins (EUA), veio ainda confirmar suspeitas antigas de que as proteínas que se acredita terem um papel importante na doença de Parkinson podem espalhar-se do trato gastrointestinal para o cérebro.

Os investigadores sustentam que a proteína alfassinucleína anormalmente duplicada pode começar no intestino e, depois, chegar ao cérebro através do nervo vago, um feixe de fibras que parte do tronco cerebral e leva e traz sinais de muitos órgãos do corpo, intestino incluído. Segundo a pesquisa, o modo como a proteína mal duplicada se espalha nos cérebros dos ratos espelha de perto como a doença se comporta em humanos.

8. Descobrir doenças do cérebro através de outros órgãos, e vice-versa

Longe vai o tempo em que o cérebro era considerado um órgão de comando isolado e, como sublinha o neurologista Nuno Sousa, hoje sabe-se que há respostas imunitárias comunicadas de e para dentro do cérebro. Assim, o próximo passo é tentar identificar marcadores, fora do cérebro, que permitam aos investigadores detetar doenças neurológicas, como a demência ou até tumores, a partir de análises, por exemplo, ao sangue dos pacientes.

A chave para abrir esta porta poderão ser os exossomas, pequeníssimas partículas essenciais na comunicação entre as células, libertadas pelas mesmas e distribuídas pelos diferentes sistemas do nosso corpo. Graças a novas tecnologias, que permitem isolar estes exossomas, nomeadamente alguns com origem cerebral e detetáveis no sangue, os investigadores poderão analisar o seu material genético e proteico e, através dessa análise, “criar novas ferramentas diagnósticas de patologias que estão a acontecer dentro do sistema nervoso central, com mais antecedência e maior precisão”, explica Nuno Sousa.

O neurologista Rui Araújo refere que, de forma inversa, também é possível identificar tumores no ovário ou no pulmão, que nunca tenham dado sintomas locais, através de inflamações no cérebro associadas ao desenvolvimento de autoanticorpos, pequenas moléculas que o nosso próprio corpo produz precisamente para se defender desses tumores. “A manifestação clínica dessa inflamação pode ser muito próxima da esquizofrenia. Por exemplo, uma pessoa jovem que começa a ter delírios e a achar que alguém lhe quer fazer mal”, refere o médico.

9. Decorar não é o mesmo do que aprender

A curiosidade é um traço de personalidade que pode ajudar muito na aprendizagem, tal como a memória. Durante anos, ouvimos pais e professores dizerem que decorar não é o mesmo que aprender – e parece que, realmente, têm razão.

A curiosidade, entendida como um traço de personalidade que faz com que determinada pessoa, em vez de preferir rotinas e ambientes instáveis, se adapte melhor a ambientes mais instáveis e “esteja aberta a resolver um problema de outras maneiras”, nas palavras de Rui Oliveira, pode ser uma porta aberta para querer saber mais e aprender essas tais soluções adaptativas.

O investigador acrescenta que, apesar de “existir uma componente hereditária para estes traços, os fatores genéticos fornecem uma predisposição e explicam apenas 20% a 30% dos traços de personalidade”. O resto é explicado por fatores ambientais e sociais.

Memorizar, por outro lado, é um processo que pode ser feito de maneiras muito diferentes, mas que estão “muito relacionadas com a afetividade de cada um de nós”, refere o neurocirurgião Pedro Alberto Silva.

“Há pessoas incapazes de decorar coisas quando não gostam do que estão a ler. A maior parte delas não tem um problema técnico com a memória, mas sim uma memória muito seletiva do ponto de vista emocional.” Ou seja, no cérebro destas pessoas, o processo necessário para passarem da memorização a curto prazo ao “banco de memórias” a longo prazo exige um grande estímulo emocional.

10. Receita para a longevidade

No final de 2020, investigadores de quatro diferentes universidades dos Estados Unidos da América deram um importante passo em direção ao Santo Graal da extensão da vida. Identificando as redes de genes que regulam a regeneração celular de certos animais, neste caso o peixe-zebra, foram capazes de manipular células normais para que estas se transformassem em células progenitoras, capazes de se converter em qualquer tipo de célula e substituir as células mortas.

O estudo foi realizado com células gliais do peixe-zebra, convertidas em células-tronco que detetaram e restauraram células retinais danificadas. Mas os investigadores acreditam que o processo de regeneração dos neurónios no cérebro humano será semelhante.

A morte de neurónios, seja no cérebro ou no olho, pode resultar numa série de doenças neurodegenerativas humanas, da cegueira à doença de Parkinson. Até agora, os tratamentos existentes para estas doenças conseguiam apenas retardar a sua progressão, pois quando um neurónio morre, não pode ser substituído. Se a nova investigação for bem-sucedida, terá vastas implicações em doenças como Alzheimer, em que grandes regiões do cérebro podem-se perder devido precisamente à morte de neurónios.

Há também esperança de que possa desempenhar um papel relevante na prevenção dos efeitos secundários do envelhecimento natural do cérebro, permitindo não só uma vida mais longa como chegar ao fim da vida com mais saúde.

11. Revelado o segredo dos superidosos

Têm mais de 80 anos, mas, quando submetidos a um teste cognitivo, apresentam um desempenho igual ou superior ao de pessoas na faixa de 50 a 60 anos. Os chamados superidosos têm sido objeto de interesse de numerosos especialistas, empenhados em perceber a origem dessa longevidade saudável, caracterizada ainda pela ausência de doenças crónicas, e que pode servir de inspiração para encontrar métodos de prevenção e tratamento de doenças neurodegenerativas como a de Alzheimer ou de Parkinson.

Em julho de 2020, uma descoberta revolucionária de investigadores do Hospital Universitário de Colónia e do Centro de Pesquisa Jülich, na Alemanha, pode ter revelado finalmente o segredo. Usando uma técnica de imagem avançada (tomografia por emissão de positrões – PET), os investigadores perceberam que os superidosos apresentam uma resistência marcadamente elevada à amiloide e às proteínas tau, responsáveis por vários tipos de neurodegeneração na maioria das pessoas em idade avançada, como a doença de Alzheimer. Ficou assim confirmado que a resistência reduzida à acumulação de proteínas tau e amiloide é um fator biológico primário para a perda do pico da forma cognitiva. A descoberta poderá abrir as portas a novas investigações que tenham como objetivo encontrar novas terapias, ou mesmo a cura, para muitas doenças neurodegenerativas.

12. O stresse pode afetar o tamanho de duas regiões cerebrais

A capacidade que o cérebro tem para responder aos estímulos indutores de stresse é algo que nos mantém vivos. No entanto, quando a resposta cerebral não é adaptativa, e o stresse passa a ser crónico, pode causar uma série de problemas, como “uma atrofia de neurónios em determinadas zonas e perda de contactos sinápticos, nomeadamente no hipocampo”, explica o presidente da Escola de Medicina da Universidade do Minho, Nuno Sousa. Estes efeitos são, no entanto, “uma coisa reversível”, ainda que, enquanto estão presentes, afetem, por exemplo, a nossa capacidade de tomar decisões e nos tornem “mais habituais”, porque certas redes neuronais ficam mais ativas e, “tendencialmente, repetimos mais ações”.

O que Nuno Sousa descobriu, este ano, num estudo de 60 indivíduos saudáveis, é que quanto maior for a perceção que cada um tem do stresse, maior é o volume da amígdala cerebral, uma área muito envolvida nos processos do medo e da ansiedade, e do hipocampo anterior, associado às memórias afetivas e emotivas.

“Estamos agora a explorar em que medida a amígdala e as conexões que estabelece com outras regiões do cérebro são diferentes consoante os padrões de stresse que as diferentes pessoas exibem”, revela. Esta descoberta poderá, assim, ajudar a desenvolver respostas mais eficazes para doenças relacionadas com o stresse, como a depressão, ou, quando os níveis de stresse são muito prolongados, para quadros neurodegenerativos.