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Notícias Abril de  2005

Redes cerebrais mudam de acordo com a tarefa cognitiva
Fonte: Journal of Neuroscience, 01/06/2005

Usando um recém lançado método para analisar imagens por ressonância magnética funcional (fMRI), pesquisadores da Northwestern University mostraram que as interconexões entre as diferentes partes do cérebro são dinâmicas e não estáticas. Esta e outras descobertas respondem a antigos debates sobre como as redes cerebrais operam para resolver diferentes tarefas cognitivas.

De igual importância, os pesquisadores descobriram que a região cerebral que realiza a integração da informação mudava, dependendo da tarefa realizada. Neste estudo, os participantes realizaram duas tarefas de linguagem. Em ambas, os participantes deveriam ler palavras individuais e então fazerem um julgamento da ortografia ou da rima.

"Nós descobrimos que uma rede assume diferentes configurações dependendo do objetivo da tarefa", disse a Tali Bitan, autor principal do estudo e estudante de pós- doutorado e que trabalhou com o professor associado James Booth do Departamento de Doenças e Ciência da Comunicação e M-Marsel Mesulam, diretor do Cognitive Neurology and Alzheimer's Disease Center, na Northwestern's Feinberg School of Medicine.

Mesulam, que estava dentre os primeiros cientistas a prognosticar a existência de zonas de convergência dentro de redes cerebrais interligadas, afirmou que o estudo apresenta "a mais clara e convincente evidência até então" sobre as dinâmicas em conectividade efetiva.

Para melhor compreender a conectividade efetiva dinâmica, Mesulam compara a rede cerebral a redes de auto-estradas conectando diversas partes de uma cidade. A auto-estrada é estática. Não importa o quão atribulado o tráfego esteja, ela sempre tem o mesmo número de pistas. No cérebro, tem uma mudança dinâmica que permite certos caminhos facilitar preferencialmente a demanda de uma determinada tarefa cognitiva. A auto-estrada cerebral, De fato, "acrescenta pistas" para acomodar as necessidades da tarefa particular.

Dependendo do objetivo da tarefa - se os participantes foram solicitados a realizar um julgamento ortográfico (ortografia) ou um julgamento fonológico (rima) - os pesquisadores de Northwestern descobriram que diferentes zonas de convergência na rede foram envolvidas na tarefa.

"A existência e a identificação de zonas de convergência - áreas em que informação de fontes diversas se encontram no cérebro - tem sido debatida desde que foram propostas no século 20", disse Bitan. "Agora, com novas técnicas para analisar dados de imagem cerebral, nós podemos examinar o papel específico desempenhado por diferentes regiões cerebrais na rede que são necessárias em qualquer tarefa cognitiva. Essas técnicas, examinando a conectividade efetiva, nos permite aprender como o cérebro muda sua interconectividade de acordo da tarefa em questão".

O método convencional para analisar dados do fMRI, que só pode mostrar quais regiões cerebrais estão ativas em determinada tarefa, mostrou duas regiões do cérebro que foram especificamente ativadas para cada tarefa estudada: o córtex temporal lateral (LTC) para a tarefa da rima e os sulcus intraparietais (IPS) para tarefa ortográfica.

Além das regiões de tarefas específicas, o giro frontal inferior (IFG) e o giro fusiforme (FG) participaram de ambas as tarefas. Modelagem Causal Dinâmica, o novo método que examina as influências entre as regiões cerebrais, indica que cada tarefa fortalece preferencialmente ass influências convergentes nas regiões específicas da tarefa (LTC para rima e IPS para ortografia). Essa descoberta sugere que regiões específicas para as tarefas servem como zonas de convergência que integram informações de outras partes do cérebro.

Os resultados também mostram que mudanças entre tarefas - no caso entre rima e ortografia - conduz a mudanças que influenciam no IFG nas regiões específicas da tarefa. O que sugere que o IFG desempenha um papel fundamental fazendo as regiões específicas da tarefa mais ou menos sensíveis, dependendo da tarefa.

"Estudos anteriores, mostraram que o IFG está ativo em diversas tarefas de linguagem e sugere que o IFG estava envolvido não somente no processo de integração mas também no controle de outras regiões do cérebro", disse Bitan. "Nossa pesquisa confirma o papel do IFG em modular outras regiões cerebrais. Em contraste, isso mostra que o processo de integração é realizado primariamente nas regiões específicas das tarefas".

Nos séculos 19 e 20, cientistas com uma abordagem "localizacionista" postularam que regiões cerebrais distintas estavam associadas a funções específicas da linguagem e da memória. No final do século 20, a visão "conectiva" pressionando a importância de redes interconectadas tornou-se o consenso.

Em seu artigo, os cientistas evidenciaram as maneiras nos quais os diferentes objetivos cognitivos são alcançar a partir da interação entre diferentes regiões cerebrais.


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