Neurocientistas do laboratório de desenvolvimento auditivo e conectômica da Universidade do Sul da Flórida (USF), nos Estados Unidos, são pioneiros no desenvolvimento de um método tecnologicamente avançado de mapeamento cerebral que pode ajudar a desmistificar a doença de Alzheimer, o autismo e outras doenças relacionadas.
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Os pesquisadores utilizaram realidade virtual (RV) e inteligência artificial para criar uma linha do tempo visual de alta definição da jornada de bilhões de neurônios no cérebro em desenvolvimento de camundongos recém-nascidos, pois os roedores têm tipos de neurônios e conexões semelhantes aos dos humanos.
A complexa tecnologia de imagem fornece renderizações 3D da cronologia da formação inicial do cérebro, que são executadas por meio de modelos de IA e analisadas em busca de alterações.
Segundo reportagem do jornal The Guardian, os pesquisadores estão focados no cálice de Held, maior terminal nervoso do cérebro dos mamíferos, que processa o som. A disfunção auditiva tem sido amplamente reconhecida como a fonte de sintomas de distúrbios, incluindo o autismo, que normalmente resultam em comprometimento social e cognitivo.
"O mapa pode nos ajudar a compreender distúrbios graves do desenvolvimento que ocorrem quando o cérebro não se desenvolve adequadamente desde o início. Talvez encontremos as chaves para alguns distúrbios do desenvolvimento", disse o Dr. George Spirou, professor de engenharia médica na USF.
O software de RV criado por Spirou, que tem mais de quatro décadas de experiência em pesquisas sobre o cérebro, é usado para examinar os neurônios capturados nas imagens e analisar as sinapses onde eles se conectam e se comunicam. O desenvolvimento de sistemas neurais em mamíferos tem sido objeto de estudos generalizados, mas nunca neste nível combinado de resolução temporal e espacial, disse ele.
"Entre o quarto e o quinto mês de gestação, o número de neurônios no sistema nervoso explode quase exponencialmente e as sinapses se formam a uma taxa de cerca de um milhão por segundo, um número incrível quando se considera que há quase 100 trilhões de sinapses em um cérebro humano adulto", explicou o pesquisador. "A plataforma VR importa enormes quantidades de dados e é capaz de observá-los e compreendê-los em 3D. Simplesmente não há como fazer isso em uma tela 2D", acrescentou.
Spirou disse que além de possuírem semelhanças estruturais com o cérebro humano, camundongos recém-nascidos são utilizados para pesquisas porque oferecem uma espécie de microcosmo da gestação humana. "Aos dois dias de idade, o terminal nervoso começa a crescer, aos quatro dias está crescendo e aos seis dias de idade já está quase crescido", disse ele.
Pesquisas sobre o cérebro avançam
O projeto da USF, conduzido em colaboração com cientistas da Universidade da Califórnia em San Diego, da Oregon Health & Science University e da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill, foi parcialmente financiado por uma doação de US$ 3,3 milhões do National Institutes of Health (NIH), a principal agência do governo dos Estados Unidos responsável por pesquisa biomédica e de saúde pública.
Em 2013, o então presidente dos EUA Barack Obama anunciou um ambicioso esforço de mapeamento do cérebro humano chamado Brain Initiative (investigação do cérebro através do avanço de neurotecnologias inovadoras), comprometendo-se com um montante inicial de 100 milhões de dólares em fundos federais a serem distribuídos através do NIH e da National Science Foundation.
Seguiu-se mais de uma década de avanços na investigação neurológica. A experimenta��ão com financiamento privado ganhou destaque nos últimos anos e meses, como a startup Neuralink de Elon Musk, cujo primeiro paciente, um homem de 29 anos com paralisia, foi capaz de controlar um computador através de um chip implantado no seu cérebro.
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