O MIT testou a teoria da computação espacial, que sustenta que o cérebro recruta grupos ad hoc de neurônios para tarefas cognitivas ao aplicar ondas cerebrais a áreas do córtex. O estudo, realizado no The Picower Institute for Learning and Memory, usou animais para buscar evidências da teoria de computação espacial.
Segundo a teoria, o córtex pré-frontal organiza neurônios em grupos funcionais sob sinais de ondas alfa e beta (≈ 10-30 Hz) sem precisar reconfigurar circuitos fisicamente. As ondas atuam como modelos que definem quando e onde os neurônios respondem aos estímulos sensoriais.
Os pesquisadores liderados por Zhen Chen avaliaram cinco previsões no córtex pré-frontal durante tarefas de memória de trabalho e categorização. Observou-se que as ondas alfa/beta codificam o controle e as regras, enquanto os picos de disparo dos neurônios representam informações sensoriais.
Resultados da pesquisa
Análises mostraram que disparos neuronais carregam dados sensoriais, mas as ondas alfa/beta contêm o conteúdo da tarefa. As ondas tiveram participação mais forte no processamento de regras, com pico próximo aos momentos de decisão.
Além disso, houve organização espacial das ondas: áreas com maior potência apresentaram menor atividade de disparo neural relacionada à percepção. Em regiões com menor potência, a atividade de disparo aumentou, indicando uma relação inversa entre os dois sinais.
O estudo também revelou que a potência e o timing das ondas correlacionaram com o desempenho nas tarefas em cada tentativa. Erros relacionados às regras apresentaram padrões diferentes de ondas do que erros ligados a informações sensoriais.
Compatibilidade com pesquisas em humanos
Os autores destacam que dados humanos de EEG/MEG já sinalizam funções semelhantes, como o controle de áreas relevantes pela oscilação alfa em tarefas cognitivas. Os resultados em animais ajudam a entender como esse controle pode ocorrer de forma dinâmica.
Earl K. Miller, coautor sênior, ressalta que as ondas podem explicar a reorganização neural de longo alcance durante a execução de tarefas. Ainda assim, reconhece a necessidade de mais evidências para consolidar a teoria.
Além de Chen e Miller, participam do estudo Scott Brincat, Mikael Lundqvist, Roman Loonis e Melissa Warden. O trabalho contou com financiamento da Office of Naval Research, da Freedom Together Foundation e do Picower Institute.
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