5 ferramentas de pesquisa em neurociência

· setembro 26, 2018

Conheça algumas ferramentas de pesquisa em neurociência, uma disciplina científica que estuda o sistema nervoso e como os diferentes elementos que o compõem interagem e dão origem ao comportamento.

É um campo de estudo complexo e amplo porque abrange desde o funcionamento neuronal até o comportamento. No entanto, é muito útil quando se trata de entender como o nosso comportamento se desenvolve.

Esta disciplina usa o método científico para obter conhecimentos através de uma série de instrumentos de pesquisa em neurociência. De fato, eles são úteis tanto para explorar a anatomia quanto a funcionalidade do cérebro. Naturalmente, cada um deles tem vantagens e desvantagens que os tornam adequados para determinadas situações e não para outras.

Por isso, apresentaremos alguns dos instrumentos mais utilizados na neurociência: o EEG, o MEG, o TAC, o TEP e o RMf.

Ferramentas de pesquisa em neurociência

Eletroencefalograma (EEG)

É um instrumento que mede como a eletricidade flui ao longo do córtex cerebral. Quando um neurônio é ativado, há uma mudança nos íons que podemos medir com uma série de eletrodos. Esses eletrodos são colocados diretamente no couro cabeludo, juntamente com algum tipo de substância que facilita a passagem da corrente. Graças a isso, podemos capturar a atividade neuronal na forma de ondas.

Pesquisa em neurociência

O EEG é um dos instrumentos de pesquisa em neurociência com grande capacidade temporal. No entanto, a sua capacidade espacial é muito pobre. É útil para relacionarmos padrões de ondas com certos processos, mas se quisermos localizá-los, devemos usar outro instrumento.

Um exemplo do seu uso é durante as investigações das fases do sono. Isso ocorre porque cada uma delas corresponde a um padrão de onda específico.

Magnetoencefalografia (MEG)

A magnetoencefalografia é muito semelhante ao EEG, mas não captura as alterações de voltagem, e sim os campos magnéticos dos neurônios. É um princípio físico que toda corrente elétrica gera um campo magnético perpendicular a si mesma. Graças a isso, podemos colocar alguns receptores no couro cabeludo que medem a atividade cerebral.

Além disso, a anatomia estrutural do córtex faz com que o campo magnético de alguns neurônios não saia do crânio, enquanto outros sim. Isso é útil para medir a atividade de certas áreas do cérebro sem ruído ou interferência.

Em comparação ao EEG, o MEG tem uma pior resolução temporal. Isso ocorre porque a detecção do campo magnético tem mais atraso. No entanto, é verdade que supõe uma grande melhora na resolução espacial, já que podemos conhecer a localização em que esses campos magnéticos foram gerados.

Tomografia Axial Computadorizada (TAC)

A tomografia axial computadorizada é um dos instrumentos mais úteis na pesquisa em neurociência para explorar a anatomia estrutural do cérebro. Consiste em passar uma multiplicidade de feixes de raios X ao redor da cabeça através de diferentes ângulos. Uma vez feito isso, através de um programa de computador, todas as imagens são reunidas para termos uma imagem do cérebro em 3D.

Quando atravessa o corpo humano, uma certa parte dos raios X é absorvida pelas estruturas que ele atingiu. Então, se colocarmos um receptor do outro lado, podemos ver uma fotografia do resíduo dos raios X. Isso nos dará uma imagem das áreas que ele cruzou em uma escala de cinza.

A TAC é uma técnica muito útil para mostrar a anatomia cerebral e apresenta um custo muito baixo, além de ser uma prática simples. Ainda assim, tem algumas desvantagens. A principal e talvez mais séria é o fato de que se trata de um teste invasivo.

Uma parte da radiação é absorvida pelo cérebro; isso faz com que o seu uso seja limitado para evitar danos. Além disso, hoje existem técnicas com resolução espacial e temporal muito melhores do que a TAC, como a ressonância magnética.

Ressonância magnética

Tomografia por emissão de pósitrons (TEP)

A TEP pode determinar o nível de atividade metabólica de cada área do cérebro. Isso é interessante para a investigação, pois nos dá uma ampla informação sobre onde a atividade cerebral ocorre.

Para isso, injeta-se na pessoa glicose ligada a um marcador radioativo (2-desoxi-D-glicose). Essa substância viajará para o cérebro, onde os pósitrons do isótopo radioativo reagirão com os elétrons dos átomos vizinhos. Assim, eles se destruirão, liberando luz no processo.

Esta luz provocada pela reação dos pósitrons pode ser captada por um receptor. Dessa forma, é possível obter uma imagem das áreas em que o cérebro consumiu mais glicose.

Esta técnica é geralmente usada ao mesmo tempo que uma tomografia computadorizada para conhecer exatamente as estruturas onde a glicose está sendo metabolizada. O TEP tem uma alta resolução espacial, mas a temporal deixa muito a desejar, pois é preciso esperar que a substância seja consumida pelo cérebro. Em geral, esse processo ocorre após o evento cognitivo que queremos medir.

Além disso, é uma das técnicas mais invasivas entre os instrumentos de pesquisa em neurociência. Envolve a introdução de radiação diretamente no cérebro, com o consequente perigo para as suas estruturas. Portanto, é usada apenas nos casos de extrema necessidade.

Ressonância Magnética (RM) e Ressonância Magnética Funcional (RMf)

Juntamente com a TAC, a ressonância magnética é uma das técnicas mais utilizadas na neurociência e na medicina. A RM aproveita o fato físico de que os átomos de certas substâncias no corpo humano reagem quando uma onda eletromagnética passa por eles.

A equipe de ressonância magnética usa um imã grande para orientar o eixo de todos os átomos de hidrogênio do cérebro em uma única direção. Quando o pulso eletromagnético cessar, todos os átomos serão realocados retornando um sinal de energia que poderemos capturar.

O RMf é uma variante da primeira que nos permite medir a atividade e a estrutura cerebral em tempo real, enquanto a pessoa realiza uma atividade com uma latência reduzida. Dentro das ferramentas de pesquisa em neurociência, é possivelmente aquela que fornece os melhores resultados espaciais e temporais.

Além disso, a sua invasividade é totalmente nula, já que os campos magnéticos abaixo de uma determinada potência não danificam a estrutura do cérebro. Agora, o seu problema está no alto custo, tanto no equipamento quanto na sua manutenção. Portanto, nem todos os hospitais podem se dar ao luxo de ter um.

Neste artigo, você aprendeu mais sobre algumas das ferramentas de pesquisa em neurociência usadas atualmente. O estudo dessa ciência ainda está em seus estágios iniciais. No entanto, graças a essas técnicas, sabemos cada vez mais sobre o funcionamento cerebral.