Pesquisa revelará mais de 100 bilhões de conexões cerebrais
Jeff
Lichtman gosta de seus cérebros em fatias finas - muito, muito finas. Ele e sua equipe de pesquisadores de Harvard construíram engenhocas incomuns que exploram pedaços de cérebros de rato para entender como a mente funciona. Sua meta é analisar minúsculas fatias após fatias em um poderoso microscópio eletrônico, gerando figuras detalhadas da complexa
rede cerebral, e depois unir as imagens.
Resumindo,
eles querem elaborar um mapa completo de todas as conexões da mente, em
3D. Esta área, que ainda engatinha, é chamada conectonomia, e os neurocientistas comparam o estágio inicial de seu trabalho aos primeiros
esforços de geneticistas. Sua missão, dizem, é semelhante a uma tentativa de decifrar o genoma humano - só que, desta vez, eles querem descobrir como memórias, traços da personalidade e habilidades são armazenados.
Os pesquisadores querem encontrar um conectoma, ou seja, a constituição mental de uma pessoa.
- Você nasce com seus genes, e eles não mudam depois - explica Sebastian Seung,
professor de neurociência computacional do Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), um dos responsáveis pelo projeto.
- O conectoma é um produto de nossos genes e experiências. É onde a natureza encontra a criação.
A tarefa é
árdua, mas a conectonomia conta com um financiamento significativo. Em setembro, os Institutos Nacionais de Saúde dos EUA distribuíram US$ 40 milhões para pesquisadores de instituições envolvidas com o Projeto Conectoma Humano.
Até agora, o grupo teve apenas um conectoma para estudar - o de um verme com
míseros 300 neurônios. Agora eles tentam trabalhar com o cérebro de um camundongo, dono de 100 milhões de neurônios.
Até agora, a noção de criar um conectoma em escala humana - que esclareceria
todas as conexões entre nossos mais de 100 bilhões de neurônios - ainda
é considerada demasiadamente assustadora. A tarefa é, de certa forma, semelhante à de desembaraçar um macarrão. Cada um de seus fios, enquanto
se contorce pelo prato, esbarra em dezenas de outros semelhantes.
Como a fiação do cérebro é extremamente densa, construir um conectoma torna-se um dos mais formidáveis esforços de coleta de dados já preparados. Cerca
de um petabyte de memória de computador será necessário para armazenar uma imagem em forma de cubo de um milímetro do cérebro de um camundongo.
Para efeito de comparação, o Facebook usa um petabyte para armazenar 40 bilhões de fotos.
- O mundo
não está preparado para armazenar os dados de milhões de petabytes requisitados pelo cérebro humano - lamenta Lichtman.
Neurocientistas
dizem que um conectoma pode dar informações sobre o funcionamento do cérebro e provar-se particularmente útil no combate a doenças mentais. Pela primeira vez, pesquisadores e médicos poderiam determinar como alguém está conectado - literalmente - e comparar este quadro com cérebros "normais". Cirurgiões com conectomas também estariam aptos a fazer cortes mais calculados no cérebro.
- O projeto do conectoma mostrará onde estão as fibras de conexão - explica Stanley Klein, professor de optometria e ciência da visão da Universidade da Califórnia. - Não há dúvidas de que cirurgias como, por exemplo, para epilepsia, podem se beneficiar do desenvolvimento de um conectoma.
Outros cientistas, no entanto, duvidam que os resultados da pesquisa farão jus aos esforços. Para eles, as cifras enormes gastas no projeto só são comparáveis ao tamanho da decepção após o encerramento dos trabalhos.
- Alguns argumentam que ainda não conhecemos suficientemente o cérebro para saber
onde procurar novos esclarecimentos - diz Bradley Voytek, pesquisador da Universidade da Califórnia. - Também afirmam que não há qualquer previsão de quando poderemos construir um conectoma inteiro.
Além disso, mesmo que os pesquisadores sejam bem sucedidos, eles produzirão apenas uma imagem estática do cérebro congelado em determinado momento, e
não algo que mostre como o órgão responde a diferentes estímulos.
Pesquisadores
de todo o mundo, como Gerald Rubin, do Instituto Médico Howard Hughes, responderam os pessimistas desenvolvendo várias técnicas de mapeamento do cérebro e do sistema nervoso - seja do homem ou de outras espécies.
Harvard recrutou Lichtman, professor de biologia molecular e celular, para levar
o conectoma ao seu limite, trabalhando com o cérebro de um camundongo em seu próprio laboratório.
Lá, auxiliado por quatro pessoas, ele passa o dia anestesiando roedores e fatiando seus cérebros, para depois analisá-lo no microscópio eletrônico.
Lichtman não esconde: vai demorar alguns anos para contemplar o conectoma do cérebro de um camundongo. No homem, o trabalho será ainda mais complexo.
JC e-mail 4167, de 29 de Dezembro de 2010. *15. O mapa da mente* Pesquisa revelará mais de 100 bilhões de conexões cerebrais Jeff Lichtman gosta de seus...