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Atividade Neuronal revela aspectos sobre a origem da consciência

Eletrodos em pacientes com epilepsia registram atividade neuronal subjacente ao surgimento da experiência consciente

wikimedia

A Consciência é tudo que as pessoas experimentam - do sabor do chocolate à dor de uma enxaqueca, a decepção de não passar em uma prova e a emoção de segurar um bebê recém-nascido. Mas a origem e a natureza da consciência têm intrigado os cientistas desde a Antiguidade.

Um novo estudo da Universidade de Tel Aviv (TAU) pode ajudar os pesquisadores a ficarem um pouco mais próximos de resolver esse mistério. O estudo, elaborado a partir de dados coletados por eletrodos implantados em pacientes com epilepsia, identifica e mede a atividade neural associada a uma nova experiência consciente.

A pesquisa foi conduzida por Hagar Gelbard-Sagiv da Escola de Medicina de Sackler da TAU e da Escola de Neurociência de Sagol. A equipe de pesquisadores incluiu Liad Mudrik da Escola de Ciências Psicológicas da TAU e da Escola Sagol de Neurociência, Michael Hill da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA), Christof Koch, do Instituto Allen para a Ciência do Cérebro, e Itzhak Fried, da Escola de Medicina Sackler da TAU e da UCLA. O trabalho de laboratório e a pesquisa clínica para o estudo foram realizados na TAU, UCLA, no Centro Médico Tel Aviv Sourasky e no Instituto de Tecnologia Caltech. O estudo foi publicado na revista Nature Communications.

"Computadores e robôs interagem com o mundo sem ter consciência. Mas algo miraculoso acontece dentro de nossos cérebros para nos tornar conscientes e experimentar o mundo a partir de uma perspectiva subjetiva", disse Gelbard-Sagiv. "Apesar de 30 anos de pesquisas de neurociência nesta área, ainda não sabemos quais partes do cérebro participam desse processo. Nosso novo estudo nos leva mais perto de entender a consciência e a experiência consciente no nível mais concreto: a atividade elétrica dos neurônios individuais."

Como a experiência consciente é privada e inacessível aos observadores, ela é principalmente estudada em pessoas capazes de relatar suas experiências subjetivas. Além disso, os pesquisadores muitas vezes são limitados a medidas indiretas da atividade cerebral, como eletrocardiogramas (EEG) e Ressonâncias Magnéticas (fMRI).

Nesse estudo, os pesquisadores aproveitaram uma oportunidade médica única: o implante cirúrgico de eletrodos no cérebro de pacientes com epilepsia para determinar as áreas precisas responsáveis por suas crises. Os pacientes foram monitorados por uma ou duas semanas, até que dados suficientes sobre suas convulsões fossem coletados. Durante esse tempo, os eletrodos implantados registraram a atividade neuronal individual em suas proximidades.

Os pesquisadores apresentaram duas imagens diferentes para os pacientes, uma para cada olho, para investigar o momento em que uma nova experiência surge. Por exemplo: Uma imagem de uma casa foi mostrada ao olho direito e uma imagem de uma face ao olho esquerdo. Nessa situação, conhecida como "rivalidade binocular", o cérebro não consegue combinar as duas imagens. Em vez disso, a pessoa vê a casa ou o rosto e essa visão se alterna irregularmente a cada poucos segundos. Essas alternâncias ocorreram involuntariamente enquanto o estímulo físico permaneceu constante. Isso permitiu aos pesquisadores isolar a atividade cerebral relacionada à mudança na percepção e diferenciá-la da atividade cerebral relacionada ao estímulo físico.

Os cientistas descobriram que a atividade dos neurônios do lobo frontal mudou quase dois segundos antes de o paciente relatar uma alternância na percepção. Já a atividade neuronal no lobo temporal medial mudou um segundo antes do relato.

"Dois segundos é muito tempo em termos de atividade neural", disse Gelbard-Sagiv. "Acreditamos que a atividade desses neurônios não apenas se correlaciona à percepção, mas também pode participar do processo que leva ao surgimento de uma percepção consciente."

"O estudo monitora as células individuais do cérebro humano antes de uma experiência consciente ser substituída por outra", disse Fried. "É um privilégio único obter um raro vislumbre da consciência humana. Ao mesmo tempo, podemos fornecer cuidados clínicos destinados a aliviar a epilepsia grave em nossos pacientes."

American Friends of Tel Aviv University

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