src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/reading-time/2.0.0/readingTime.min.js
Cientistas demonstram a capacidade do nosso cérebro de aprender enquanto dormimos

Cientistas demonstram a capacidade do nosso cérebro de aprender enquanto dormimos

O sono é uma importante forma de repor nossas energias, mas qual papel ele tem em incorporar novas informações ao nosso cérebro?

Durante a fase de sono REM, cérebro é capaz de assimilar novas informações, diz pesquisa

O sono é uma importante forma de repor nossas energias, mas qual papel ele tem em incorporar novas informações ao nosso cérebro?

Segundo um estudo publicado nesta semana pelo periódico científico Nature Communications, o cérebro é capaz de aprender novos dados, mas apenas durante a fase de sono REM (movimento rápido dos olhos, na sigla em inglês).

Para avaliar essa habilidade, o pesquisador Thomas Andrillon, da universidade parisiense PSL, monitorou o sono de 20 pessoas, que escutaram uma série de padrões de sons mesclados com ruídos brancos (sinal sonoro que contém todas as frequências na mesma potência, como o som do ar-condicionado ou da TV fora do ar) enquanto estavam acordados e, depois, enquanto dormiam.

Na manhã seguinte ao experimento, Andrillon e sua equipe pediram aos participantes que identificassem os padrões de sons a que haviam sido submetidos. Os que memorizaram melhor foram os que escutaram os sons durante a fase de sono REM.

O experimento submeteu os participantes a ruídos brancos

“O que fizemos foi usar uma forma peculiar de aprendizado chamada aprendizado de sons acústicos”, explica Andrillon à BBC. “É uma forma bastante complexa de aprender, porque o material que você aprende é ruído branco acústico, que é completamente aleatório.”

“Para nossa surpresa, esse é o tipo de aprendizado que membrana auditiva pode fazer de modo quase automático”, acrescenta ele. “Quando apresentamos um fragmento de ruído branco de forma repetida, o cérebro começa automaticamente a aprendê-lo e a individualizá-lo.”

Teoria inconclusiva

O resultado da pesquisa, de acordo com Andrillon, reconcilia as duas teorias prevalentes – e concorrentes – quanto ao papel do sono na memória.

A teoria do pesquisador Andrillon concilia duas ideias contraditórias sobre o papel do sono na memória

De um lado, um grupo de cientistas acredita que o sono ajuda a consolidar a memória, reativando as conexões neurais envolvidas no processo de aprendizagem enquanto ainda estamos acordados. De outro, há os que sustentam que, ao dormir, o cérebro se desfaz das conexões neurais mais fracas para permitir que as mais fortes se solidifiquem.

A teoria recém-publicada une essas duas visões opostas porque sustenta que, enquanto dormimos, o cérebro faz as duas coisas – cada uma delas em uma fase diferente do sono.

Andrillon esclarece que, ainda que o estudo traga evidências da capacidade do cérebro de adquirir informação nova durante o sono, isso não significa que sejamos capazes de processar informações complexas – por exemplo, aprender um novo idioma ou memorizar um texto acadêmico.

“Durante o sono, podemos usar essa forma implítica de aprendizado para reprogramar algumas memórias, como neutralizar fobias ou recordações traumáticas”, diz o pesquisador.

Para alguns cientistas, porém, mais pesquisas são necessárias para entender o processo de incorporação de dados durante o sono.

O neurocientista Jan Born, da Universidade de Tübingen (Alemanha), que não está envolvido no estudo, afirmou ao Washington Post que o estudo francês mostra o que ocorre no cérebro enquanto formamos novas memórias durante o sono. Mas a memória tradicional – ou seja, as recordações do que vivemos enquanto estamos acordados – talvez não funcione assim, argumenta ele.

Getty Images

In,

Estudo traz novo entendimento de como a depressão age no cérebro

Estudo traz novo entendimento de como a depressão age no cérebro

Cientistas da Universidade da Califórnia em San Diego conseguiram um progresso importante no entendimento de como a depressão atua sobre o cérebro – e abriram caminho para a criação de tratamentos mais eficazes no futuro.

Imagem ampliada do corpo celular de um neurônio pálido ventral (em vermelho) e locais de contato sináptico – áreas onde as células transmitem informações umas para as outras (Daniel Knowland e Byungkook Lim, UC San Diego/Divulgação)

Cientistas da Universidade da Califórnia em San Diego conseguiram um progresso importante no entendimento de como a depressão atua sobre o cérebro – e abriram caminho para a criação de tratamentos mais eficazes no futuro.

Em estudo publicado recentemente no jornal Cell, os autores descobriram uma correlação entre a atividade de certas células cerebrais e diferentes sintomas comportamentais da depressão. Mais especificamente, eles conseguiram identificar os circuitos cerebrais ligados a sentimentos de desespero e desamparo típicos da doença – e, mais do que isso, conseguiram aliviar e até mesmo reverter os sintomas em estudos com ratos.

A grande sacada dos pesquisadores foi a abordagem da doença: em vez de tratá-la como algo padronizado e restrito a uma só região do cérebro, eles partiram do princípio de que diferentes áreas e circuitos cerebrais podem mediar ou contribuir para aspectos (mesmo que discretos) da depressão. “Por exemplo, a área cerebral A pode contribuir para a perda de apetite, a área cerebral B para a retirada social e assim por diante”, disse um dos autores do estudo, Daniel Knowland.

Eles empregaram várias ferramentas para rastrear esses circuitos envolvidos em comportamentos específicos, incluindo técnicas que produziram imagens como a deste post. Com isso, conseguiram examinar as atividades cerebrais em várias regiões distintas e entender de que forma uma impactou a outra, obtendo assim uma visão mais abrangente de como a doença se manifesta.

Outro autor, o professor Byungkook Lim, disse que ainda é preciso muito mais estudo antes que os resultados possam ser aplicados a humanos, mas diz que as conclusões usando ratos são animadoras. “Este é um dos primeiros estudos que fornece evidências claras de que diferentes circuitos cerebrais estão envolvidos em diferentes tipos de comportamento depressivo”, disse ele. “Cada área do cérebro é diferente e com tipos de células e conectividade distintas; portanto, se podemos confirmar que uma área de circuitos está mais envolvida em um sintoma particular do que outra, podemos eventualmente ser capazes de tratar um paciente depressivo de forma mais eficiente do que tratar todos da mesma forma [visto que a depressão pode se manifestar de maneiras distintas em diferentes pessoas]”.

(Via Medical Xpress).

Ligação de neurônios no cérebro pode chegar até 11 dimensões

Ligação de neurônios no cérebro pode chegar até 11 dimensões

REPRODUÇÃO DAS ESTRUTURAS CEREBRAIS (FOTO: PIXABAY)

Cientistas suíços conseguiram obter uma das mais complexas visões do neocórtex cerebral. O grupo utilizou a técnica matemática da topologia algébrica para conseguir mapear as dimensões do órgão e descobriu que ele é composto por estruturas geométricas que estendem-se em até 11 dimensões diferentes.O neocortex é a parte mais desenvolvida do cérebro, responsável por nossa razão e discernimento.

O objetivo dos pesquisadores da Blue Brain Project é montar uma reconstrução completa do cérebro humano utilizando um supercomputador. Para isso, eles fazem uso da topologia algébrica, uma técnica matemática que permite calcular as propriedades de um objeto ou espaço independente do seu formato.

Segundo os matemáticos, o método consegue discernir os detalhes do sistema neurológico cerebral ao mesmo tempo em que é capaz de capturá-lo em sua totalidade.  “Nós encontramos um grande número e variedade de conexões diretas entre neurônios e cavidades entre eles, algo que nunca foi visto antes em redes neurológicas, tanto biológicas quanto artificiais”, explicou a equipe em artigo publicado no periódico Frontiers of Computational Neuroscience.

Acredita-se que no interior do cérebro exista uma média de 86 bilhões de neurônios, todos com múltiplas ligações entre si. Foi observando a complexidade dessas ligações que os pesquisadores notaram a variedade de dimensões e formas geométricas formadas por eles.

De acordo com os cientistas, as associações neurais podem formar desde hastes (figura em uma dimensão) a pranchas (duas dimensões), cubos (três dimensões), caminhando para figuras cada vez mais complexas em quatro, cinco e até onze dimensões.

Apesar da conquista, os neurologistas explicam que ainda há muito trabalho pela frente. É preciso entender a correlação entre essas conexões e as tarefas cognitivas realizadas pelo cérebro, além do processo por trás da formação dessas formas tão complexas.

(com informações de ScienceAlert)

in,

Sons da natureza relaxam ajustando cérebro e corpo

Sons da natureza relaxam ajustando cérebro e corpo

O ruído suave de um riacho ou o som do vento nas árvores podem mudar fisicamente nossa mente e nossos sistemas corporais, ajudando-nos a relaxar.

Curiosamente, a intensidade das alterações na atividade do sistema nervoso se mostrou dependente do estado basal de cada participante.
[Imagem: CC0 Public Domain/Pixabay]

Sensações tranquilizadoras

O ruído suave de um riacho ou o som do vento nas árvores podem mudar fisicamente nossa mente e nossos sistemas corporais, ajudando-nos a relaxar.

Isto não é exatamente uma novidade, mas agora os cientistas estão se dedicando a descobrir como essas sensações tão sutis alteram nossa fisiologia.

“Todos estamos familiarizados com o sentimento de relaxamento e ‘desligamento’ que vem com uma caminhada no campo, e agora temos evidências do cérebro e do corpo que nos ajudam a entender esse efeito. Elas vieram de uma emocionante colaboração entre artistas e cientistas, que produziu resultados que podem ter um impacto no mundo real, particularmente para pessoas que estão enfrentando altos níveis de estresse,” conta a professora Cassandra Gould van Praag, da Universidade de Sussex (Reino Unido).

Focos da atenção

A equipe documentou como ouvir sons naturais afeta os sistemas corporais que controlam o mecanismo “luta ou fugir” do cérebro e as partes do sistema nervoso autônomo responsáveis pela digestão e pelo repouso.

Para isso, os participantes ouviam sons de ambientes naturais e artificiais enquanto sua atividade cerebral era medida em um aparelho de ressonância magnética e a atividade do sistema nervoso autônomo era monitorada através de pequenas mudanças na frequência cardíaca. Também foram realizados testes cognitivos paralelos.

Os resultados mostraram que a atividade na rede de modo padrão do cérebro (uma coleção de áreas que ficam ativas quando estamos descansando) era diferente dependendo dos sons tocando em segundo plano.

Ao ouvir sons naturais, a conectividade cerebral refletia um foco de atenção dirigido para fora; ao ouvir sons artificiais, a conectividade cerebral refletia um foco de atenção direcionado para dentro, semelhante aos estados observados na ansiedade, no transtorno de estresse pós-traumático e na depressão.

Houve também um aumento na atividade do sistema nervoso digestivo (associada ao relaxamento do corpo) ao ouvir sons naturais em comparação com sons artificiais, e melhor desempenho em uma tarefa de monitoramento externo da atenção.

Estado de base

Curiosamente, a intensidade das alterações na atividade do sistema nervoso se mostrou dependente do estado basal de cada participante: Indivíduos que apresentavam maior estresse antes do início do experimento mostraram maior relaxamento corporal ao ouvir sons naturais, enquanto aqueles que já estavam mais relaxados apresentaram um ligeiro aumento no estresse ao ouvir os sons naturais em comparação com os sons artificiais.

Os resultados foram publicados na revista Nature Scientific Reports.

por, Redação do Diário da Saúde

Pesquisadores franceses criam sinapses artificiais que imitam cérebro humano

Pesquisadores franceses criam sinapses artificiais que imitam cérebro humano

O físico eletrônico francês Vincent Garcia e sua equipe criaram um dispositivo inteligente do tamanho de um chip que consome menos tempo e energia e vai ajudar as máquinas a agilizar o reconhecimento de imagens e dados.

A sinapse artificial é feita de materiais orgânicos de baixo custo, todos sintéticos, mas formados sobretudo por hidrogênio e carbono, o que significa que o componente é compatível com a química cerebral. Pixabay

Enquanto a inteligência artificial se desenvolve rapidamente e o deep learning invade os laboratórios de engenharia da computação, ávidos pela descoberta de novos algoritmos e softwares mais potentes, pouco se fala sobre as máquinas que “rodam” esses programas mais sofisticados. É aí que entra o trabalho da equipe francesa  liderada pelo físico francês Vincent Garcia, do Instituto francês CNRS, em parceria com a empresa Thales e as Universidades de Bordeaux, Paris-Sud e Evry, na região parisiense.

Desde 2009, esse time trabalha em um dispositivo eletrônico inteligente e energeticamente mais econômico. O resultado é um modelo físico dotado de uma capacidade de aprendizado inédita. A descoberta abre várias possibilidades: uma delas é a criação de uma rede de sinapses artificiais mais complexas e interligadas, capazes, entre outras coisas, de processar informações mais rapidamente. O estudo, que demorou três anos para ficar pronto, acaba de ser publicado na revista especializada Nature Communications no início de abril.

“Globalmente, o que queremos reproduzir é uma arquitetura que se pareça com a do cérebro, composta de neurônios e sinapses. Para ter o equivalente de uma sinapse em eletrônica, utilizamos um componente que se chama memristor, uma resistência variável que corresponde à memória dos impulsos elétricos recebidos”, explica. “Trabalhamos há nove anos em um sistema que é baseado em uma camada muito fina e ativa de bipolos elétricos. Quando invertemos os bipolos usando eletricidade, isso muda a resistência do sistema”.

Bipolos são terminais elétricos com dois pólos que ligados formam um circuito, como uma pilha, gerando energia. Neste estudo, explica o pesquisador francês, foi demonstrado que a variação da resistência desse sistema pode estar ligada à dinâmica dos bipolos elétricos. Isso permite “antecipar” a resposta do memristor, independentemente do estímulo elétrico. “No fim, demonstramos que, aplicando os impulsos elétricos que se parecem com as sinapses neuronais, podemos entender e antecipar o comportamento de nosso memristor, ou sinapse artificiais”, explica Vincent.

Paralelamente, a descoberta feita pela equipe de pesquisadores franceses também será utilizada no projeto europeu Chronocam, que busca desenvolver uma câmera que enxergue como os humanos. “O objetivo é criar um protótipo que conecte uma câmera a uma rede de neurônios artificiais”, diz Garcia.

Aprendizado

Como um sistema aprende alguma coisa? Quando ele envia um impulso elétrico específico, ou sinapse, ativando um neurônio, ou observando um número por exemplo e selecionando uma informação. Desta forma, os neurônios artificiais podem ser usados para reconhecer uma imagem ou voz. “O objetivo a longo prazo é introduzir nos processadores dos computadores e smartphones essa rede de neurônios artificiais que vai trabalhar mais rapidamente no reconhecimento de dados e imagens”.

A ideia já é colocada em prática atualmente por empresas como Facebook ou Google. Um exemplo é a associação de imagens publicadas pelos seus amigos com seu perfil. Essas empresas usam algoritmos baseados em neurônios artificiais. Mas a dificuldade da equipe de Vincent é incluir essa rede elétrica diretamente na máquina, ou hardware, sem gastar a energia que é necessária atualmente.

Cérebro artificial

O pesquisador explica que o termo “cérebro artificial” é usado para comparar, de maneira simplista, o trabalho que vem sendo feito nos laboratórios de pesquisa, que busca simular a arquitetura cerebral. “É uma rede densa, onde em cada nó temos uma sinapse, e, no nosso caso, em cada linha, um neurônio que envia um impulso elétrico, muito diferente do sistema binário que utilizamos”, conclui.

Por, Taíssa Stivanin

google-site-verification: googlee73cd655be624699.html