A pesquisa sobre a atividade do cérebro desenvolvida pelas universidades Federal do Pernambuco (UFPE) em Recife e a Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), em conjunto com a Universidade do Minho (UMinho, Portugal) e Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS, Espanha) foram destaque da revista científica Physical Review Letters, uma das publicações mais importantes no cenário científico mundial.

O estudo envolveu informações sobre a atividade cerebral de ratos, camundongos e primatas não-humanos e foi coordenado pelos físicos Mauro Copelli e Pedro Carelli (UFPE). O artigo avança a hipótese de que a atividade do cérebro acontece em torno de um ponto crítico, transitando entre diferentes fases, tal como, por exemplo, a água que transita entre as fases sólida, líquida e gasosa. No diagrama de fase, este ponto de transição é denominado ponto crítico. O estudo revelou pela primeira vez diversas características do tipo de transição de fase que efetivamente ocorre no cérebro de mamíferos. Já há algum tempo sabemos que os sinais elétricos observados no cérebro mudam em função de mudanças comportamentais do indivíduo. Os avanços recentes de tecnologia permitiram saber isso no detalhe da atividade de neurônios isolados, principalmente no córtex cerebral, área fundamental para várias funções cotidianas, incluindo aí a percepção sensorial. Quando estamos acordados prestando atenção em algo, ou durante os sonhos, sabemos que os neurônios corticais disparam de maneira muito pouco sincronizada, isto é, sem coordenação entre si. Por outro lado, quando estamos acordados mas desatentos, ou mesmo dormindo em sono profundo, os neurônios corticais disparam de maneira bastante sincronizada, todos juntos.

Neste artigo, Antonio Fontenele (doutorando em Física na UFPE com bolsa da CAPES), Nivaldo de Vasconcelos (Professor Visitante na UFPE e colaborador na UMinho) e os demais autores demonstraram que a atividade de grandes populações de neurônios corticais apresenta características críticas não nos extremos de muita ou pouca sincronização, já amplamente estudados, mas em níveis de sincronização intermediários, ainda pouco conhecidos. Trata-se de pesquisa básica sobre mecanismos fundamentais do funcionamento neural, capaz de dar melhores subsídios teóricos para futuros estudos aplicados, como é o caso das pesquisas envolvendo patologias da sincronização na atividade elétrica dos neurônios (ex: epilepsia, doença de Parkinson, esquizofrenia).

Fonte: Mauro Copelli, Professor Associado no Depto Física da UFPE