Neurônios individuais têm poder computacional
Autor: Orleson Almeida | Publicado: 2010-08-13T06:03:00-07:00

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/08/2010
Fonte: Inovação Tecnologica 

As células individuais do cérebro são surpreendentemente eficientes  na detecção de diferentes sequências temporais nas informações que  chegam até eles.
A descoberta contesta uma noção longamente aceita pelos cientistas de  que esse tipo de processamento no cérebro exige grandes números de  neurônios trabalhando em conjunto.
Pobres transistores
Apesar de cada vez menos aceita pelos neurocientistas, a comparação  do cérebro humano com um computador sempre considerou que os neurônios  seriam os transistores - os componentes básicos do cérebro, mas  incapazes de qualquer computação quando isolados.
A descoberta contesta essa ideia, mostrando que os neurônios  individuais - e até mesmo os dendritos, os pequenos elementos receptores  dos neurônios - são dispositivos computacionais excepcionalmente  poderosos.
"No dia-a-dia, nós precisamos constantemente usar informações sobre  sequências de eventos a fim de entender o mundo ao nosso redor. Por  exemplo, na linguagem, uma coleção de diferentes sequências do mesmo  conjunto de letras ou sons montados em sentenças somente fazem sentido  conforme a ordem em que esses sons ou letras são montados," explica o  Dr. Tiago Branco, da Universidade College London, na Inglaterra.
O cérebro humano é particularmente eficiente no processamento de  sequências de informações. Por exemplo, cita Branco, os mais modernos  computadores têm grande dificuldade de decifrar uma sequência rápida de  palavras que uma criança de cinco anos de idade entende perfeitamente.
"Como o cérebro é tão bom em distinguir uma sequência de eventos de  outras é algo que não é bem compreendido mas, até agora, a crença geral  era de que esse trabalho era feito por um grande número de neurônios  trabalhando em conjunto," diz ele. Essa crença agora foi derrubada.
Poder computacional dos neurônios
Estudando o cérebro de um camundongo, os pesquisadores monitoraram os  neurônios em áreas do cérebro responsáveis pelo processamento dos  impulsos sensoriais dos olhos e da face.
Para verificar como esses neurônios respondiam às variações na ordem  em que um determinado conjunto de impulsos era fornecido, os cientistas  usaram um laser para ativar os dendritos em padrões precisos, e mediram a  resposta elétrica dos neurônios.
Primeiro, um neurônio do córtex visual do camundongo recebeu um  corante fluorescente para que seus dendritos pudessem ser visualizados. A  seguir, um laser fez disparos minúsculos e superprecisos sobre os  dendritos para simular sinapses e ativar grupos de impulsos em  diferentes ordens.
Os cientistas descobriram que cada sequência produz uma resposta  diferente, mesmo quando o impulso é enviado para um único dendrito.
A resposta elétrica do neurônio foi diferente para cada sequência de  impulsos, permitindo a identificação, a partir dessa resposta, dos  padrões disparados pelo laser para dendritos individuais, assim como  para padrões disparados aleatoriamente pela árvore dendrítica.
Usando modelos teóricos construídos a partir de seus dados, os  pesquisadores demonstraram que a probabilidade de que duas sequências  diferentes sejam distinguidas uma da outra pelo neurônio individual é  incrivelmente alta.
"Esta pesquisa indica que os neurônios individuais são  decodificadores de sequências temporais de informações, e que eles podem  desempenhar um papel significativo na ordenação e na interpretação da  enorme quantidade de impulsos recebidos pelo cérebro," afirma o  professor Michael Hausser, coordenador do estudo.