Estudo de pessoas com uma mão revela como o cérebro se adapta depois de perder uma parte do corpo

Estudo de pessoas com uma mão revela como o cérebro se adapta depois de perder uma parte do corpo
O baterista Rick Allen superou a amputação de um de seus braços. Matt Becker / weatherman / wikipedia, CC BY-SA

Entender como o cérebro humano funciona é um dos objetivos mais importantes da ciência. E um dos primeiros passos para desvendar seus segredos é descobrir como o cérebro está realmente organizado. Nossa visão atual remonta a trabalho pioneiro do neurocirurgião Wilder Penfield nos 1940s, que estabeleceram a ligação entre a organização do cérebro e a nossa capacidade de operar o nosso corpo.

Penfield eletricamente estimulou certas áreas cerebrais de seus pacientes e notou que eles se moviam involuntariamente, ou relatavam sensações de partes específicas de seu corpo em resposta. Esta foi a base para a ideia de que o cérebro contém um mapa do corpo, no qual diferentes regiões controlam diferentes partes do corpo. Mas agora, quase 80 anos depois, um novo estudo sugere uma ideia alternativa.

Há muitas maneiras de estudar a ligação entre a organização do cérebro e sua função. Uma é observar a resposta do cérebro a uma mudança física profunda, como perder uma parte do corpo ou nascer sem ela. Por exemplo, o que acontece com a região do cérebro controlando a mão uma vez que a mão não existe mais?

Quando os cientistas começaram a explorar essa questão, eles observaram que a área do cérebro que anteriormente representa a mão fica “tomado ” pelas regiões vizinhas no cérebro. Desta forma, o cérebro iria se reorganizar através de uma batalha por território cerebral, com o região vizinha vencedora reivindicando a área para seu próprio propósito funcional.

Da mesma forma, o córtex desocupado em pessoas nascidas sem uma mão onde a informação sensorial não foi perdida, mas nunca realmente existiu em primeiro lugar, é recrutado para representar o braço residual de uma mão. Esses recursos extras do cérebro têm sido sugeridos para permitir que pessoas de uma mão usem seu braço residual para substituir a função da mão que está faltando.

No entanto, o novo estudo pelos meus colegas, publicado na Current Biology, sugere que os handers usam uma variedade de estratégias criativas para completar tarefas cotidianas complexas - envolvendo partes do corpo que são controladas por áreas do cérebro que não estão nem perto do território da mão ausente (consulte a imagem). Isso os fez questionar se a reorganização do cérebro é realmente determinada pelos relacionamentos de vizinhança no cérebro.

O experimento

Os cientistas estudaram 17 pessoas nascidas com apenas uma mão e 24 pessoas com duas mãos. Os participantes foram convidados a realizar tarefas no laboratório, desde embrulhar um presente até abrir uma garrafa ou dobrar a roupa. Esses deveres aparentemente mundanos exigem uma imensa coordenação entre nossas duas mãos e, portanto, representam desafios contínuos para pessoas que têm apenas uma mão. O one-handers completou com sucesso as tarefas usando um repertório diversificado de estratégias compensatórias, variando de usar as pernas, lábios, próteses ou braço residual para realizar as tarefas que normalmente envolvem duas mãos.

Como esses atos incluíam partes do corpo que não são controladas por áreas próximas daquelas que controlam a mão perdida, os cientistas queriam saber o que está acontecendo no cérebro dessas pessoas notáveis. Eles pediram aos participantes para realizar movimentos simples com essas várias partes do corpo e acompanharam sua atividade cerebral.


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Varreduras funcionais de ressonância magnética revelaram que as representações de diferentes partes do corpo usadas para substituir a função da mão foram mapeadas diretamente no espaço cortical que teria representado a mão. Em outras palavras, a área do cérebro que representaria a mão foi usada para apoiar os lábios, pés ou braços.

Embora este estudo não seja o primeiro a demonstrar uma parte do corpo invadindo a região do córtex cerebral de uma parte diferente do corpo, é o primeiro a mostrar várias partes do corpo beneficiando-se da mesma área cerebral - independentemente de essas regiões estarem próximas de cada uma delas. outro no cérebro.

Portanto, parece que há muito mais flexibilidade no cérebro do que pensávamos anteriormente, dado que o córtex disponível pode ser alocado a partes do corpo que compartilham a funcionalidade da mão ausente.

Reorganização ou reorientação?

Uma maneira de contextualizar esses resultados é perguntar: e se a área da mão não representar a área da mão em si, mas apenas a parte do cérebro responsável pela função normalmente exercida por aquela mão?

Se essa interpretação estiver correta, então estaremos entendendo mal a organização do cérebro como sendo baseada em partes do corpo e não na função do corpo. Embora especulativo neste momento, é intrigante pensar que poderíamos estar errados sobre isso por tanto tempo.

Por mais excitantes que sejam essas idéias, devemos ter cautela e lembrar que essa ainda é uma teoria em funcionamento no momento. No entanto, juntar essas cadeias de descoberta tem implicações importantes. Isso não apenas nos ajudará a reescrever a teoria da organização do cérebro, mas também nos informará sobre como podemos aproveitar a reorganização do cérebro para criar melhores interfaces entre o cérebro e a tecnologia assistiva e até aumentativa.

De fato, se o cérebro pode tirar proveito do território da mão desaparecida para representar uma multidão de outras partes do corpo, ele também pode ser usado para representar e controlar partes do corpo artificial, como um braço protético?

Sobre o autor

Rebecca Nutbrown, PhD Candidato em Neurociência, UCL

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.


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