Efeito borboleta é detectado no cérebro

Efeito borboleta ocorre no cérebro
Esquema do experimento demonstrando o efeito borboleta agindo no cérebro. Um único eletrodo foi usado para induzir uma sinapse em um neurônio individual, que se espalhou por milhões de outros.
[Imagem: UCL]

Cérebro não-confiável

Da próxima vez que sua memória lhe pregar uma peça, você já tem uma desculpa: de acordo com uma pesquisa feita por cientistas britânicos, e publicada no último exemplar da revista Nature, o cérebro é intrinsecamente não-confiável.

Isto pode não ser muito surpreendente para a maioria de nós, sempre às voltas com esquecimentos e erros de raciocínio, mas o fato tem confundido os neurocientistas há décadas.

O problema parece começar no fato de que os cientistas comparam o cérebro com um computador.

E, assim sendo, o cérebro seria também o dispositivo de computação mais poderoso que se conhece, como poderia ele funcionar tão bem se o comportamento dos seus circuitos é variável?

Efeito borboleta no cérebro

Uma hipótese levantada há muito tempo é que os circuitos do cérebro são de fato confiáveis, e a variabilidade aparentemente alta se deve a que o cérebro está envolvido em muitas tarefas simultaneamente, uma afetando as outras.

É esta hipótese que os cientistas da Universidade College London agora testaram diretamente.

A equipe se inspirou no chamado efeito borboleta - que estabelece que o bater das asas de uma borboleta no Brasil pode gerar um tornado no Texas, devido a uma longa cadeia de causalidades que se espalha sem controle a partir de um evento inicial.

Efeito multiplicador

O experimento consistiu em introduzir uma pequena perturbação no cérebro, o equivalente neural do bater de asas de uma borboleta, e acompanhar o que aconteceria com a atividade nos demais circuitos cerebrais.

Os resultados mostraram que o pequeno evento inicial gera um gigantesco efeito multiplicador.

A perturbação inicial consistiu de um único impulso nervoso - um disparo de neurônio - induzido no cérebro de um rato.

Esse único disparo extra causou cerca de trinta novas sinapses nos neurônios próximos, a maioria dos quais geraram outros trinta disparos extras, e assim por diante.

Isso pode não parecer muito, dado que o cérebro produz milhões de sinapses a cada segundo, mas os pesquisadores estimaram que o impulso extra induzido artificialmente afetou uma quantidade de neurônios no cérebro que também atinge a casa dos milhões.

Ruído no cérebro

"Este resultado indica que a variabilidade que vemos no cérebro pode ser na realidade devido ao ruído, e representa uma característica fundamental da função cerebral normal," afirma o Dr. Mickey Londres, coautor do artigo.

Esta rápida amplificação de disparos neuronais significa que o cérebro gera muito mais ruído do que os computadores.

No entanto, o cérebro pode realizar tarefas muito complexas com enorme velocidade e precisão - com muito mais rapidez e precisão do que o computador mais poderoso já construído, e provavelmente a ser construído em um futuro imaginável.

Os pesquisadores sugerem que, para que o cérebro funcione tão bem frente a níveis tão elevados de ruído, ele deve estar usando uma estratégia chamada de código de frequência (rate code).

Em um código de frequência, os neurônios consideram a atividade de um conjunto de muitos neurônios, ignorando a variabilidade individual, ou ruído, produzido por cada um deles.

Fiação cerebral

Se a hipótese estiver correta - e o cérebro produzir mesmo muito ruído - restaria saber o porquê.

Os pesquisadores sugerem que uma possibilidade é que este seja o preço que o cérebro paga pela alta conectividade entre os neurônios - cada neurônio conecta-se a cerca de 10 mil outros, resultando em mais de 8.000 mil quilômetros de "fiação" no cérebro humano.

Os cientistas consideram que a alta conectividade é pelo menos em parte responsável pela capacidade computacional do cérebro.

No entanto, como mostra a pesquisa, quanto maior a conectividade, mais ruidoso será o cérebro. Portanto, embora o ruído não seja um recurso útil, ele seria, pelo menos, um subproduto de um recurso útil.


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