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Onde guardo

Guardo minha música preferida em duas memórias. A do celular e a do cérebro. Posso ouvir David Byrne no fone de ouvido ou na mente, usando a memória. Essas duas memórias são muito diferentes. Uma é conhecida, a outra é um mistério.

Fernando Reinach, O Estado de S. Paulo

19 Setembro 2015 | 07h01

Sabemos como a música está guardada em nosso celular. Estruturas físicas presentes nos chips de memória são modificadas para guardar cada bit de música. A memória dessa música está guardada em nosso cérebro, mas não sabemos em qual estrutura física nem como essa estrutura física se modifica ao estocar a música. Agora, pela primeira vez, um experimento demonstrou diretamente como isso ocorre. Amarre o cinto.

Na última década, ficou claro que as memórias são guardadas nas interações entre neurônios. Vários experimentos demonstram que redes que interligam neurônios se modificam ao estocar memórias. Um lindo exemplo são os pianistas. A área do cérebro que controla o movimento dos dedos aumenta à medida que eles aprendem a tocar. Nos grandes pianistas essa área é muito maior do que a de reles mortais. Mas até agora não tinha sido possível demonstrar que a memória estava estocada nesses circuitos. Para isso é necessário mostrar que os circuitos surgem com a memória e, quando são desativados, a memória é apagada. Foi exatamente isso que foi demonstrado em um experimento complexo do ponto de vista técnico, mas fácil de entender.

Os cientistas construíram um pedaço de DNA que tem três características principais. Primeiro, ele se acumula rapidamente nos “brotos” de neurônios. O número desses brotos aumenta muito quando a ligação entre dois neurônios aumenta e se formam novos circuitos. Eles são as estruturas físicas que possibilitam a formação de novos circuitos no cérebro. Além disso, esse pedaço de DNA produz uma proteína fluorescente que emite luz quando estimulado por um laser vermelho. Isso permite que se observe dentro do cérebro onde esses brotos estão aparecendo ou desaparecendo. E, finalmente, esse pedaço de DNA produz uma outra proteína que, iluminada por um laser azul, é capaz de destruir esses “brotos” de neurônios.

Os cientistas operaram camundongos e instalaram na região do cérebro que controla os movimentos das patas duas fibras ópticas. Uma ligada a um laser azul e outra a um laser vermelho. Também foi instalado uma espécie de minimicroscópio capaz de tirar fotografias das células dessa região do cérebro. Finalmente, injetaram o pedaço de DNA no cérebro dos camundongos. Após a cirurgia, os camundongos se recuperaram e voltaram a viver felizes nas suas gaiolas. Como todo camundongo, esses não sabiam se equilibrar sobre um cilindro rotatório (como uma pessoa andando sobre um tronco boiando em um rio). Quando colocados sobre um cilindro rotatório, eles, aos poucos, foram aprendendo a se equilibrar. Enquanto aprendiam, os cientistas, iluminando a região do cérebro que controla o equilíbrio do camundongo com a luz vermelha, puderam observar que o número de “brotos” de neurônios ia aumentando. À medida que o camundongo aprendia a se equilibrar e guardava esse conhecimento no seu córtex motor, novos circuitos eram formados no seu cérebro. No fim dessa etapa, os camundongo tinham um monte de “brotos” e também eram exímios equilibristas.

Aí os cientistas fizeram uma maldade. Ligaram a luz azul, que ativa uma proteína que destrói os “brotos” recém-formados. E foi tiro e queda. À medida que os “brotos” recém-formados eram destruídos, os camundongos perdiam a capacidade de se equilibrar sobre o cilindro. A memória desse aprendizado havia sido seletivamente apagada do cérebro.

Esse é o primeiro experimento que demonstra que os “brotos” criados durante a formação de uma memória nova são necessários para a manutenção dessa memória. Da mesma maneira que um transistor muda de um estado para o outro ao guardar uma pequena parte de nossa música no chip de um celular, e volta ao estado original quando essa música é apagada, esses “brotos” minúsculos de neurônios se formam quando uma nova memória é estocada no cérebro e desaparecem quando ela é apagada.

Essa descoberta demonstra de maneira definitiva algo que já se suspeitava. Existe um local físico no cérebro em que as memórias estão estocadas. A partir de agora, não resta dúvida que memórias nada mais são que novos circuitos que se formam no cérebro. Mas o mistério continua, não temos a menor ideia como nosso cérebro “lê” essas memórias, e a música do David Byrne surge na nossa consciência.

FERNANDO REINACH É BIÓLOGO

MAIS INFORMAÇÕES: LABELLING AND OPTICAL ERASURE OF SYNAPTIC MEMORY TRACES IN THE MOTOR CORTEX. NATURE VOL. 525, PÁG. 333 (2015)

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