O córtex cerebral contém regiões dedicadas ao processamento de diferentes tipos de informações sensoriais, incluindo estímulos visuais e auditivos. Agora, pesquisadores liderados por Robert Desimone, diretor do Instituto McGovern de Pesquisa Cerebral do MIT, e seus colegas desenvolveram o retrato mais abrangente até hoje do que todas essas regiões fazem. Eles alcançaram esse feito ao analisar dados coletados enquanto pessoas realizavam uma tarefa surpreendentemente complexa: assistir a um filme.
Nas últimas décadas, cientistas identificaram muitas redes envolvidas nesse tipo de processamento, frequentemente utilizando imagens por ressonância magnética funcional (fMRI) para medir a atividade cerebral enquanto os voluntários executam uma única tarefa (como olhar para rostos) ou não fazem nada. O problema é que, durante o repouso, muitas partes do córtex podem não estar ativas.
“Usando um estímulo rico como um filme, conseguimos ativar muitas regiões do córtex de forma muito eficiente. Por exemplo, regiões sensoriais serão ativadas para processar diferentes características do filme, e áreas de nível mais alto serão ativadas para extrair informações semânticas e contextuais,” afirma Reza Rajimehr, cientista pesquisador no Instituto McGovern e autor principal do artigo sobre o estudo. “Ao ativar o cérebro dessa maneira, agora conseguimos distinguir diferentes áreas ou diferentes redes com base em seus padrões de ativação.”
Utilizando dados de fMRI em alta resolução coletados por um consórcio financiado pelo NIH, os pesquisadores analisaram a atividade cerebral de 176 pessoas enquanto assistiam a uma variedade de trechos de filmes. Em seguida, usaram um algoritmo de aprendizado de máquina para analisar os padrões de atividade de cada região do cérebro. O que descobriram foram 24 redes com diferentes padrões de atividade e funções. Algumas estão localizadas em áreas sensoriais, como o córtex visual ou auditivo, enquanto outras respondem a características como ações, linguagem ou interações sociais. Os pesquisadores também identificaram redes nunca antes observadas, incluindo uma no córtex pré-frontal que parece altamente responsiva a cenas visuais. Essa rede foi mais ativa em resposta a imagens de cenas dentro dos quadros dos filmes.
Três das redes que eles encontraram estão envolvidas no “controle executivo” e foram mais ativas durante as transições entre trechos dos filmes. Os pesquisadores também observaram que, quando as redes específicas de determinada função estavam muito ativas, as redes de controle executivo permaneciam, em sua maioria, inativas — e vice-versa.
“Sempre que as ativações nas áreas específicas de domínio são altas, parece não haver necessidade de engajamento dessas redes de nível mais alto,” diz Rajimehr. “Mas em situações em que talvez haja alguma ambiguidade e complexidade no estímulo, e seja necessário o envolvimento das redes de controle executivo, então vemos que essas redes se tornam altamente ativas.”
Os pesquisadores esperam que o novo mapa sirva como ponto de partida para um estudo mais preciso sobre o que cada uma dessas redes realiza. Por exemplo, dentro da rede de processamento social, eles identificaram regiões específicas para o processamento de informações sociais relacionadas a rostos e corpos.
“Esta é uma nova abordagem que revela algo diferente dos métodos convencionais em neuroimagem,” diz Desimone. “Ela não vai nos dar todas as respostas, mas gera muitas ideias interessantes.”
Anne Trafton
