# Problemas em aberto da neurociência

A seguir, está uma lista de problemas notáveis não resolvidos na neurociência. Um problema é considerado não resolvido se nenhuma resposta é conhecida ou se houver um desacordo significativo entre os especialistas sobre uma solução proposta.

## Sensação e percepção

* Percepção :
** Como o cérebro converte informações sensoriais em percepções coerentes e privadas?

## Conversão de Informações Sensoriais em Percepção

A conversão de informações sensoriais em percepção é o processo pelo qual o cérebro transforma os sinais brutos captados pelos órgãos dos sentidos em experiências conscientes e interpretadas do mundo. Este processo complexo e multifacetado é fundamental para a nossa interação com o ambiente e envolve diversas etapas, desde a detecção inicial do estímulo até a construção de uma experiência subjetiva e privada.

### Processo de Conversão Sensorial

A conversão sensorial pode ser dividida em etapas principais:
* Detecção e Transdução Sensorial: O processo inicia-se com a detecção de estímulos físicos ou químicos do ambiente por receptores sensoriais especializados, localizados nos órgãos dos sentidos (olhos, ouvidos, nariz, língua, pele). Cada tipo de receptor é sensível a uma modalidade sensorial específica (luz, som, odor, sabor, toque, etc.). A transdução sensorial é o processo crucial de conversão da energia do estímulo (por exemplo, ondas de luz, pressão mecânica) em um sinal eletroquímico que o sistema nervoso pode entender. Este sinal geralmente envolve a alteração do potencial elétrico da célula receptora.
* Transmissão Neural e Vias Sensoriais: Os sinais eletroquímicos gerados nos receptores sensoriais são convertidos em potenciais de ação, os impulsos elétricos que os neurônios utilizam para comunicação a longas distâncias. Esses potenciais de ação viajam ao longo de nervos sensoriais específicos, formando vias sensoriais distintas para cada modalidade sensorial. Estas vias projetam-se do órgão sensorial periférico para o cérebro, passando por estações de retransmissão no tronco encefálico e tálamo. O tálamo atua como um "portal" sensorial, retransmitindo a informação sensorial para as áreas corticais apropriadas.
* Processamento Cortical: A informação sensorial atinge o córtex cerebral, a camada externa do cérebro responsável por funções cognitivas superiores. Cada modalidade sensorial possui um córtex sensorial primáriodedicado (córtex visual, auditivo, somatossensorial, gustativo, olfativo), onde o processamento inicial da informação ocorre. Estes córtexes primários processam características sensoriais básicas. A informação é então enviada para córtexes de associação de ordem superior, que realizam um processamento mais complexo, integrando características sensoriais, reconhecendo padrões, objetos e eventos. A integração multimodal ocorre em áreas corticais que combinam informações de diferentes sentidos, criando uma percepção unificada do ambiente.
* Processamento Hierárquico e Interativo: O processamento sensorial no córtex é hierárquico, movendo-se de áreas primárias para áreas de associação mais complexas. A percepção é influenciada tanto pelo processamento "bottom-up" (guiado pelos dados sensoriais que chegam aos sentidos) quanto pelo processamento "top-down"(influenciado por conhecimento prévio, expectativas, atenção e contexto). O cérebro utiliza o processamento top-down para interpretar e dar sentido aos dados sensoriais bottom-up, criando previsões e testando hipóteses sobre o mundo.

### Natureza Coerente e Privada da Percepção

A percepção resultante é coerente no sentido de que integra informações sensoriais diversas para formar uma representação unificada e significativa do ambiente. Por exemplo, ao ver um objeto e ouvi-lo produzir um som característico, o cérebro integra estas informações para gerar a percepção de um único evento ou objeto.
A percepção também é fundamentalmente privada e subjetiva. Embora compartilhemos mecanismos gerais de processamento sensorial, a experiência perceptiva final é única para cada indivíduo. Esta subjetividade surge devido a diversos fatores:
* Experiências Passadas: Memórias, aprendizado e experiências anteriores moldam a forma como interpretamos e percebemos o mundo.
* Estados Emocionais: O estado emocional de um indivíduo pode influenciar a percepção.
* Atenção Seletiva: O foco da atenção modula quais informações sensoriais são processadas e como são interpretadas.
* Diferenças Individuais: Variações na neuroanatomia e neuroquímica cerebral contribuem para diferenças na percepção entre indivíduos.
A natureza privada da percepção está intimamente ligada ao conceito de qualia, que se refere à qualidade subjetiva da experiência sensorial - o "como é" sentir algo. A compreensão de como o cérebro gera estas experiências subjetivas conscientes a partir de processos físicos continua a ser um dos grandes desafios da neurociência e filosofia, conhecido como o "problema difícil da consciência".
Em resumo, a conversão de informações sensoriais em percepção é um processo complexo que envolve a detecção, transdução, transmissão e processamento de sinais sensoriais no cérebro. Este processo resulta na construção de experiências perceptivas coerentes, interpretadas e, fundamentalmente, privadas e subjetivas, moldando a nossa compreensão e interação com o mundo.)
** Quais são as regras pelas quais a percepção é organizada?
** Quais são as características/objetos que constituem nossa experiência perceptual de eventos internos e externos?
** Como os sentidos são integrados?
** Qual é a relação entre a experiência subjetiva e o mundo físico?

## Memória e aprendizagem

* Memória e aprendizagem:
** Onde nossas memórias são armazenadas e como são recuperadas novamente?
** Como o aprendizado pode ser melhorado?
** Qual é a diferença entre memórias explícitas e implícitas?
** Qual molécula é responsável pela marcação sináptica?
* Neuroplasticidade: Quão plástico é o cérebro maduro?

## Sono e sonhos

* Sono:
** Qual é a função biológica do sono?
** Quais são os mecanismos cerebrais subjacentes?
** Qual é a relação com a anestesia?
* Sonhos:
** Por que sonhamos?

## Neurociência computacional

* Neurociência computacional:
** Quão importante é o momento preciso dos potenciais de ação para o processamento de informações no neocórtex?
** Como a informação no cérebro é processada pela dinâmica coletiva de grandes circuitos neuronais?
** Que nível de simplificação é adequado para uma descrição do processamento de informações no cérebro?
* Como funciona a anestesia geral?