Estudar neurociência em cobaias não revela complexidades do cérebro humano

Cérebro humano não é um cérebro de camundongo crescido

Embora a maioria do que a ciência sabe sobre o cérebro dos mamíferos venha dos estudos com modelos animais, os escassos dados humanos começam a revelar algumas especificidades importantes – somos animais, mas também somos diferentes.

Jake Watson e colegas do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria acabam de descobrir, por exemplo, que a região CA3 do hipocampo, que é central para o armazenamento da memória, tem um jeito bem humano de ser – diferente dos outros mamíferos.

Um lugar, um cheiro ou uma situação familiar podem trazer de volta uma memória, e nosso cérebro usa essas associações para completar o padrão. Embora o cérebro humano esteja otimizado para esse propósito, estamos apenas começando a entender como ele integra informações sobre o que nos rodeia. Esse processo de conclusão de padrões é uma propriedade computacional notável do nosso cérebro, chamada memória associativa.

O centro da aprendizagem e da memória associativa no cérebro é o hipocampo. Dentro dela, a região chamada CA3 é responsável por armazenar e processar informações e completar padrões.

Mas será que podemos transferir as conclusões dos estudos com modelos animais para os seres humanos? Será que o cérebro humano é simplesmente uma versão ampliada do cérebro de um camundongo, que é o modelo mais estudado, ou será que ele possui características distintas que o tornam humano?

Neurônios piramidais CA3 humanos registrados em uma amostra de tecido de um paciente.
[Imagem: Jake Watson]

Ter o cérebro humano em mente

Ao estudar tecidos coletados do cérebro de pacientes de epilepsia que passaram por cirurgia, os cientistas descobriram que, longe de ser uma versão ampliada do bem estudado hipocampo do camundongo, a conectividade neural na região CA3 humana é mais esparsa e as suas sinapses – as ligações que permitem a passagem de sinais entre os neurônios – são mais confiáveis e mais precisas.

Em outras palavras, a equipe descobriu que as propriedades da “fiação” do cérebro humano são diferentes daquelas do modelo animal.

“Vindo de uma experiência de trabalho com roedores, pode parecer que tudo sobre o hipocampo já é conhecido,” comentou o professor Watson. “Assim que comecei a examinar as primeiras amostras de pacientes, percebi o quanto não sabíamos sobre o hipocampo humano. Embora esta seja a região do cérebro mais bem estudada em roedores, parece que não sabíamos nada sobre a fisiologia, organização celular ou conectividade do hipocampo humano.”

E, aos usar seus dados experimentais para construir um modelo da capacidade computacional da rede CA3 no hipocampo humano, os pesquisadores perceberam que os circuitos específicos do ser humano e a conectividade sináptica lhes permitiam medir até que ponto as memórias são armazenadas e recuperadas de maneira confiável.

“Nosso trabalho destaca a necessidade de repensar nossa compreensão do cérebro a partir de uma perspectiva humana. Pesquisas futuras sobre circuitos cerebrais, mesmo que utilizem organismos modelo roedores, devem ser conduzidas tendo o cérebro humano em mente,” disse Peter Jonas, membro da equipe.