Como nossos cérebros rastreiam para onde nós e os outros vamos

Pontos laranja indicam atividade de um eletrodo implantado no cérebro. Crédito: UCLA / Suthana lab

À medida que os casos de COVID aumentam, distanciar-se fisicamente de outras pessoas nunca foi tão importante. Agora, um novo estudo da UCLA revela como seu cérebro navega por lugares e monitora outra pessoa no mesmo local.

Publicadas em 23 de dezembro na Nature, as descobertas sugerem que nossos cérebros geram um código comum para marcar onde as outras pessoas estão em relação a nós.

“Estudamos como nosso cérebro reage quando navegamos em um espaço físico – primeiro sozinhos e depois com outros”, disse a autora sênior Nanthia Suthana, cadeira de neurocirurgia Ruth e Raymond Stotter e professora assistente de neurocirurgia e psiquiatria na Escola de David Geffen de Medicina na UCLA e Jane e Terry Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior.

“Nossos resultados indicam que nosso cérebro cria uma assinatura universal para nos colocar no lugar de outra pessoa”, acrescentou Suthana, cujo laboratório estuda como o cérebro se forma e relembra as memórias.

Suthana e seus colegas observaram pacientes com epilepsia cujos cérebros haviam sido implantados cirurgicamente com eletrodos para controlar suas convulsões. Os eletrodos residiam no lobo temporal medial, o centro do cérebro ligado à memória e suspeito de regular a navegação, bem como um dispositivo GPS.

“Estudos anteriores mostraram que ondas cerebrais de baixa frequência por neurônios no lobo temporal medial ajudam os roedores a manter o controle de onde estão enquanto navegam em um novo lugar”, disse o primeiro autor Matthias Stangl, um pós-doutorado no laboratório de Suthana. “Queríamos investigar essa ideia nas pessoas – e testar se elas também podiam monitorar outras pessoas próximas a elas – mas eram prejudicadas pela tecnologia existente.”

Os cérebros dos participantes produziram o mesmo padrão para apontar onde eles e outras pessoas estavam localizados no mesmo ambiente. Crédito: UCLA / Suthana lab

Usando um prêmio de US $ 3,3 milhões da Iniciativa BRAIN do National Institutes of Health, o laboratório de Suthana inventou uma mochila especial contendo um computador que se conecta sem fio a eletrodos cerebrais. Isso permitiu que ela estudasse assuntos de pesquisa enquanto eles se moviam livremente em vez de ficarem imóveis em um scanner cerebral ou ligados a um dispositivo de gravação.

Neste experimento, cada paciente carregou a mochila e foi instruído a explorar uma sala vazia, encontrar um local escondido e lembrá-lo para futuras buscas. Enquanto caminhavam, a mochila registrava suas ondas cerebrais, movimentos dos olhos e caminhos pela sala em tempo real.

Enquanto os participantes vasculhavam a sala, suas ondas cerebrais fluíam em um padrão distinto, sugerindo que o cérebro de cada pessoa havia mapeado as paredes e outros limites. Curiosamente, as ondas cerebrais dos pacientes também fluíram de maneira semelhante quando eles se sentaram em um canto da sala e viram outra pessoa se aproximar do local do local escondido.

A descoberta implica que nossos cérebros produzem o mesmo padrão para rastrear onde nós e outras pessoas estamos em um ambiente compartilhado.

Um dispositivo sem fio registra as ondas cerebrais de cada paciente enquanto ele navega por uma sala vazia. Crédito: UCLA / Suthana lab

Por que isso é importante?

“As atividades cotidianas exigem que naveguemos constantemente em torno de outras pessoas no mesmo lugar”, disse Suthana, que também é professor assistente de psicologia na Faculdade de Letras e Ciências da UCLA e de bioengenharia na Escola de Engenharia Henry Samueli. “Considere escolher a fila de segurança mais curta do aeroporto, procurando vaga em um estacionamento lotado ou evitando esbarrar em alguém na pista de dança.”

Em uma descoberta secundária, a equipe da UCLA descobriu que aquilo em que prestamos atenção pode influenciar a forma como nosso cérebro mapeia uma localização. Por exemplo, as ondas cerebrais dos pacientes fluíram mais forte quando eles procuraram o local escondido – ou testemunharam outra pessoa se aproximando do local – do que quando eles simplesmente exploraram a sala.

Os pesquisadores financiados pela Iniciativa NIH BRAIN usaram uma mochila especial para monitorar sem fio as ondas cerebrais de pacientes com epilepsia enquanto procuravam um local escondido em uma sala quadrada vazia. Crédito: Suthana lab, UCLA.

“Nossos resultados apóiam a ideia de que, em certos estados mentais, esse padrão de ondas cerebrais pode nos ajudar a reconhecer os limites”, disse Stangl. “Nesse caso, era quando as pessoas estavam focadas em um objetivo e em busca de algo.”

Estudos futuros irão explorar como os padrões cerebrais das pessoas reagem em situações sociais mais complexas, incluindo fora do laboratório. A equipe da UCLA disponibilizou a mochila para outros pesquisadores para acelerar as descobertas sobre o cérebro e distúrbios cerebrais.


Publicado em 24/12/2020 13h21

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