Nova técnica permite estudar em detalhes, pela primeira vez, o cerebelo, e revela novas e impressionantes funções para esta região cerebral.
Você sabe qual é a função do cerebelo?
Durante décadas, acreditava-se que esta pequena região cerebral, ‘escondida’ na parte de trás do crânio (veja na animação abaixo), controlava apenas funções motoras básicas. Coisas como a coordenação muscular, o equilíbrio, nossa respiração e postura – partes importantes da vida, sem dúvida, mas longe de serem tão complexas como pensar, imaginar e raciocinar, funções que ficariam a cargo do seu ‘irmão maior’, o cérebro.
O nome ‘cerebelo’ vem do latim para ‘pequeno cérebro’!
Porém, em uma pesquisa reveladora publicada esta semana no periódico Nature, cientistas da Universidade de Stanford relatam ter descoberto – um pouco ‘sem querer’ – novas e impressionantes funções para o cerebelo. Segundo os estudos, esta pequena região cerebral esconde mais segredos do que imaginamos, podendo ter papel importantíssimo em nossa cognição.
CEREBELO – UM REPOSITÓRIO DE BILHÕES DE NEURÔNIOS
Neurocientistas bem sabem como cada pedacinho do cérebro é importante. A menor das regiões cerebrais pode revelar informações fundamentais sobre o complexo funcionamento da mente humana. Porém, o cerebelo foi por muitos anos pouco estudado, e por um motivo simples: faltava a técnica certa para destrinchar os segredos de uma região do cérebro tão difícil de ser analisada.
Localização do cerebelo no humano
Explicamos: o cerebelo é, em sua maior parte, formado por neurônios conhecidos como células granulosas. Estes são o menor tipo de neurônios de todo o cérebro, e o que aparece em maior quantidade: o cerebelo guarda mais de 60 bilhões destas células, o que constitui cerca de ¾ de todos os neurônios cerebrais.
Apesar de numerosas, as células granulosas compões apenas 10% do volume do cerebelo. Com essa densidade, técnicas tradicionais de estudo da atividade celular simplesmente não funcionam. E, até agora, não havia nenhuma outra técnica à disposição dos cientistas para que eles pudessem estudar, em tempo real, o padrão de ativação de tais células.
Nessas condições, o que se sabia do funcionamento do cerebelo era deduzido de pessoas que haviam sofrido lesões ali. “Se houver danos no cerebelo, a primeira coisa que você notará é um defeito na coordenação motora”, explicou Liquin Luo, principal autor do novo trabalho publicado na Nature.
Aparentemente, portanto, as funções mais bem estabelecidas do cerebelo eram de controle muscular e refinamento dos movimentos. Poucos dados apontavam funções em áreas mais ‘avançadas’ da cognição, como linguagem e sentimentos.
O cerebelo parecia fadado a ser o ‘irmão menor’ do cérebro. Até que, recentemente – e para a surpresa dos pesquisadores -, a adoção de uma nova técnica nos laboratórios permitiu revelar segredos ocultos do nosso ‘pequeno cérebro’ e, possivelmente, vinculá-lo a novas e interessantes funções cognitivas.
EXPERIMENTO: O CEREBELO E A ÁGUA COM AÇÚCAR
Pesquisadores de Stanford e do Howard Hughes Medical Institute utilizaram técnicas novíssimas, desenvolvidas para o estudo em tempo real de células cerebrais de moscas de fruta, camundongos e demais animais, a fim de analisar o funcionamento do cerebelo. As novas técnicas – baseadas na two photon calcium imaging – tinham a resolução suficiente para que os pesquisadores pudessem estudar, pela primeira vez, o padrão de ativação das células granulosas do cerebelo ‘ao vivo’.
Com a nova técnica em mãos, a equipe de pesquisas decidiu checar as células granulosas em um experimento que envolvia – naturalmente! – movimento muscular.
Nova técnica permitiu visualizar, de maneira inédita, as células granulosas do cereblo (identificadas pela cor verde na imagem). Crédito: Mark Wagner)
O experimento consistiu em analisar o cerebelo de um camundongo enquanto ele realizava uma deliciosa ação: toda vez que o bichinho empurrava uma pequena alavanca, um segundo depois ele recebia água com açúcar (que eles adoram!). Os pesquisadores queriam analisar como as células do cerebelo se comportavam durante o planejamento e a execução dos movimentos dos ‘braços’ do animal.
“Foi uma observação casual a de que, nossa!, elas [as células granulosas] respondiam a recompensas!”
E qual não foi a surpresa quando os cientistas notaram que o padrão de ativação do cerebelo não dependia apenas do movimento! Quando os camundongos se moviam, de fato algumas células granulosas mostravam padrão ativo. Porém, outras células granulosas também ficavam ativas enquanto o animal esperava por sua ‘recompensa’ (a água açucarada). E quando os pesquisadores retiraram a recompensa do experimento, ainda assim outras células eram ativadas.
“Foi uma observação casual a de que, nossa!, elas [as células granulosas] respondiam a recompensas!”, disse Luo em um comunicado à imprensa.
“Algumas células granulosas respondiam preferencialmente à presença ou ausência de recompensa, enquanto outras seletivamente codificavam a antecipação da recompensa”, escrevem os pesquisadores.
CEREBELO ENTRA PARA O CLUBE DA COGNIÇÃO?
A nova técnica de observação permitiu aos cientistas perceber funções novas, complexas, reveladoras e nunca antes sequer imaginadas para o cerebelo. Com isso, eles abriram portas para uma compreensão ainda mais profunda de como o cérebro funciona.
Em breve, o próprio Google terá de rever sua definição das funções do cerebelo
“Apesar de grande parte dos neurônios residir no cerebelo, houve relativamente pouco progresso em integra-lo às explicações de como o cérebro resolve problemas; grande parte desta falta de conexão vem da suposição de que o cerebelo está apenas envolvido em tarefas motoras”, disse Mark Wagner, pós-doc no laboratório de Luo e quem trouxe a nova técnica para o estudo.
“Espero que esta descoberta nos ajude a ligar [o cerebelo] a regiões mais ‘populares’ do cérebro, como o córtex, ajudando-nos a unificar a teoria cerebral”, revela o pesquisador.
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