O Córtex Cerebral Como Previsor do Futuro: Novas Descobertas Sobre o Cérebro Humano

Uma investigação recente da Universidade de Columbia revela como o córtex cerebral desempenha um papel crucial na nossa capacidade de antecipar eventos, distinguindo entre estímulos novos e familiares. 

O córtex cerebral, também conhecido como substância cinzenta, é considerada a camada mais externa e fundamental do cérebro, no que toca ao desempenho de funções cognitivas superiores. Divide-se em quatro lobos principais: o frontal, responsável pela tomada de decisões e planeamento; o parietal, associado à perceção espacial e ao tato; o temporal, ligado ao processamento auditivo e à memória; e o occipital, que interpreta informações visuais.

Recentemente, um estudo conduzido por Yuriy Shymkiv e o professor Rafael Yuste da Universidade de Columbia revelou que o córtex cerebral não apenas regista novas experiências, mas também as utiliza para prever acontecimentos futuros.

Através de experiências in vivo, com ratos, e in vitro, com modelos de redes neuronais, os cientistas demonstraram que a atividade neuronal no córtex forma um padrão de “eco” que mantém informações recentes, permitindo ao cérebro formar expectativas e reagir adequadamente.

Estas conclusões corroboram a teoria do modelo de previsão de Jeff Hawkins, que sugere que o cérebro humano funciona essencialmente como um mecanismo de antecipação contínua. De acordo com esta teoria, o neocórtex não processa apenas as informações de forma reativa, como também se encontra constantemente a formular previsões sobre estímulos futuros, baseando-se em padrões previamente armazenados na memória. Este processo de comparação entre novos estímulos sensoriais e experiências passadas permite ao sistema nervoso otimizar a perceção, facilitar a tomada de decisões e aprimorar a capacidade de aprendizagem.

A ilustração representa como os sons são codificados no córtex cerebral, com os neurónios (à direita) usando atividade de “eco” para rastrear estímulos auditivos para mudar e melhorar as previsões do cérebro sobre o futuro. Crédito: Yuriy Shymkiv

As implicações deste estudo para a saúde mental são significativas, como no desenvolvimento de tratamentos para condições como a esquizofrenia, em que o cérebro tem dificuldades em distinguir estímulos novos de familiares.

O córtex cerebral integra estímulos sensoriais novos e antigos por meio de processos como a neuroplasticidade, permitindo a adaptação e reorganização das conexões neuronais em resposta a novas experiências. A formação reticular, situada no tronco encefálico, filtra e prioriza esses estímulos, distinguindo entre os relevantes e os irrelevantes, e ativa o córtex cerebral em resposta aos estímulos significativos. Além disso, estruturas como o hipocampo e o córtex pré-frontal estão envolvidas na formação e recuperação de memórias episódicas, essenciais para o processamento de estímulos antigos. Esses mecanismos colaboram para a aprendizagem, memória e tomada de decisões, evidenciando a complexidade do processamento de estímulos pelo córtex cerebral.

A compreensão da função preditiva do cérebro pode também contribuir para avanços na área da inteligência artificial, permitindo a criação de sistemas capazes de aprender e antecipar de forma mais eficiente.

As recentes descobertas sobre a função preditiva do córtex cerebral não só ampliam o nosso entendimento sobre como o cérebro antecipa o futuro, mas também abrem novas possibilidades para tratamentos de condições neurológicas e avanços na inteligência artificial. Estes resultados prometem transformar tanto a medicina quanto a tecnologia, oferecendo um futuro mais inteligente e adaptável.

Texto por Sofia I. Conceição Guerreiro. Revisão por Joana Silva.