Como o cérebro associa eventos traumáticos para formar a memória?

Cientistas do Instituto Zuckerman da Universidade Columbia, nos Estados Unidos, tentam entender por meio da análise do hipocampo, região cerebral responsável pela memória, como o cérebro associa eventos de situações diferentes e forma uma reação traumática.

Através de experiências feitas em ratos, os cientistas descobriram um mecanismo do hipocampo que constrói “pontes” ao longo da vida do indivíduo. São esses sistemas que ajudam o cérebro a fazer associações entre atividades aparentemente aleatórias, mas que têm um padrão entre si. No entanto, os pesquisadores se surpreenderam com o modo como essas estruturas são formadas.

Como a memória é formada?

Enquanto estamos dormindo, o nosso cérebro está ocupado organizando novas memórias e armazenando-as em um compartimento de longo prazo — ao menos é isso que a teoria diz sobre o assunto. Porém, os cientistas ficaram surpresos sobre como de fato acontece, mostrando que ainda temos muito a aprender sobre a nossa capacidade cerebral.

“Sabemos que o hipocampo é importante para as formas de aprendizado que envolvem a ligação de dois eventos que acontecem com 10 segundos a 30 segundos de intervalo”, disse Attila Losonczy, neurocientista coautor do artigo. “Essa habilidade é a chave para a sobrevivência, mas os mecanismos por trás dela se mostraram ilusórios”.

Ao usar “ilusórios”, o neurocientista reforça que esse processo não acontece da forma como imaginávamos, especialmente no que diz respeito aos intervalos dos acontecimentos e como eles estão ligados. “Com o estudo de hoje em ratos, mapeamos os cálculos complexos que o cérebro realiza para vincular eventos distintos que são separados no tempo”, explicou.

Essa descoberta gera uma melhor compreensão de distúrbios relacionados a ansiedade e outros traumas, como transtornos de pânico e estresse pós-traumático. Nesses casos, um evento aparentemente neutro para muitos pode provocar uma resposta negativa a uma pessoa, associação que até então era um mistério para os cientistas.

Entendendo os intervalos da memória

No intuito de entender como o processo de formação de uma memória associada a um trauma acontece, os pesquisadores fizeram alguns experimentos com ratos de laboratório. Eles fotografaram partes do hipocampo dos roedores quando foram expostos a duas situações: um som neutro seguido por uma pequena e desagradável rajada de ar. Esses dois eventos tinham 15 segundos de intervalo entre um e o outro.

Para chegar a uma conclusão, o experimento foi repetido em vários ensaios. Com o tempo, os ratos passaram a associar o som neutro com o som ruim do vento, e a análise da atividade de milhares de neurônios no hipocampo dos animais por vários dias fez os pesquisadores chegarem a uma conclusão surpreendente.

“Esperávamos ver uma atividade neural contínua e repetitiva, que persistisse durante o intervalo de 15 segundos, uma indicação do hipocampo em funcionamento ligando o tom auditivo ao sopro de ar”, disse Stefano Fusi, neurocientista computacional que também participou da pesquisa. “Mas, quando começamos a analisar os dados, não vimos essa atividade.”

Os cientistas perceberam que a atividade neural durante esses 15 segundos de intervalo era esporádica; somente alguns neurônios eram disparados e de forma aleatória. Esse é um comportamento inesperado no que diz respeito à formação de memória e aprendizado, mostrando que intervalos entre eventos ainda podem causar respostas traumáticas.

Um padrão pode ser identificado: em vez de se comunicarem de forma constante, os neurônios armazenam informações. Dessa forma, as células economizam energia, o que também sugere que a formação das memórias acontece durante as sinapses (conexão entre os neurônios), e não pela atividade elétrica das células cerebrais.

Fusi avalia esse método de construir a “ponte” da memória como mais eficiente para o sistema nervoso. “Ficamos felizes em ver que o cérebro não mantém uma atividade contínua durante todos esses segundos, porque, metabolicamente, essa não é a maneira mais eficiente de armazenar informações.”

Embora a equipe não tenha sido capaz de desenvolver um modelo clínico para tratar de respostas traumáticas, os neurocientistas agora têm uma ideia melhor de como essas memórias são formadas. E formular um conjunto de hipóteses que possam ajudar nessas situações é o próximo passo da pesquisa, afirmaram os autores do estudo.

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Fontes: The Zuckerman Institute at Columbia University, ScienceDaily e ScienceDirect.