Nosso estado de atenção depende de tão poucos neurônios

Publicado por Adrien - Quinta-feira 3 Outubro 2024 - Outras Línguas: FR, EN, DE, ES
Fonte: Universidade de Genebra
Como nosso cérebro alterna entre uma concentração focal e um estado de alerta global?

Um estudo conduzido por neurocientistas da Universidade de Genebra (UNIGE), em colaboração com o ETH Zurique, mostra que uma região cerebral chamada locus coeruleus (LC) e o neurotransmissor noradrenalina agem como verdadeiros maestros para permitir a reorganização das funções cerebrais de acordo com as necessidades de concentração do momento.


Os neurônios noradrenérgicos do locus coeruleus (LC) desempenham um papel chave na transição de um estado focado para um estado de alerta. A imagem mostra esses neurônios no cérebro de um rato.
© UNIGE / ETH Zurich

O estudo, publicado na revista Nature Neuroscience, demonstra que o modo de ativação dos neurônios do LC permite passar de um estado de concentração para outro. Esta descoberta proporciona uma melhor compreensão das funções cerebrais saudáveis e da cognição humana, e poderia influenciar abordagens para otimizar o desempenho e o bem-estar.

Como os atletas conseguem a concentração necessária para se destacar em suas modalidades? A resposta reside na notável capacidade do cérebro de se concentrar em uma única tarefa, eliminando distrações.

Esse fenômeno - que o mundo do esporte chama de "entrar na zona" - é uma habilidade essencial não apenas para atletas, mas também para qualquer pessoa que enfrente uma tarefa difícil, como fazer uma prova ou dominar um instrumento musical. No entanto, em alguns momentos, essas pessoas também precisam ser plenamente conscientes de seu entorno, especialmente ao identificar potenciais perigos.

Uma estrutura minúscula

Os neurocientistas da UNIGE e do ETH estudaram o que permite ao cérebro alternar entre essa concentração focal intensa e uma consciência global aumentada. A equipe de pesquisa se concentrou na noradrenalina — um neurotransmissor conhecido por estar envolvido na regulação da atenção — liberada por uma pequena região localizada no núcleo do cérebro chamada locus coeruleus (LC) e envolvida na percepção ambiental.

"Sua pequenez e localização profunda representaram um desafio desde o início. Nos humanos, é muito difícil de observar e é impossível intervir diretamente em seu funcionamento por meios externos. Por essas razões, recorremos ao rato. O LC em ratos é composto por cerca de três mil neurônios, mas exerce uma influência notável sobre os setenta e cinco milhões de neurônios do cérebro", explica Valerio Zerbi, professor assistente do Departamento de Psiquiatria e do Departamento de Neurociências Fundamentais da Faculdade de Medicina da UNIGE, e iniciador do estudo.

Utilizando técnicas avançadas - como a optogenética para manipular artificialmente os neurônios do LC de ratos, e a fotometria para medir a liberação de noradrenalina - a função do LC foi explorada, em colaboração com o laboratório de Johannes Bohacek, professor do ETH Zurique. A ressonância magnética funcional (fMRI), por sua vez, permitiu fornecer as primeiras evidências empíricas de como a estimulação do LC afeta a atividade cerebral em diferentes regiões.

Uma questão de ritmo

Os neurocientistas descobriram que uma ativação do LC a uma frequência de três vezes por segundo e em um ritmo contínuo chamado "tônico", não tem as mesmas consequências que essa mesma frequência sendo entregue apenas por um curto período, ou seja, um ritmo de "rajada". "Quando o LC dispara em rajadas, mais noradrenalina é liberada e as funções sensoriais do cérebro ganham prioridade. Esse modo cerebral permite que os ratos fiquem mais alertas ao ambiente ao seu redor por meio dos sentidos", explica Valerio Zerbi.

Por outro lado, quando o LC dispara de maneira tônica, menos noradrenalina é liberada pelo LC e regiões cerebrais como o córtex pré-frontal e o hipocampo são ativadas. Essas duas estruturas são conhecidas pelo processamento de informações e processos de reflexão, favorecendo uma concentração intensa.

Controlar seu locus coeruleus para ter desempenho

"O segredo dos atletas de alto nível pode estar em sua habilidade de dominar o LC, embora um equipamento de ponta e um treinamento meticuloso também façam parte da equação. Ao dominar com precisão a atividade do seu LC, eles podem passar de um estado de concentração intensa para um estado de atenção global a fim de alcançar seus objetivos", conclui Valerio Zerbi.

Com os conhecimentos adquiridos através deste estudo, a imagem cerebral poderia ajudar os atletas a usar melhor o seu LC para se concentrarem, especialmente utilizando abordagens de neurofeedback, uma técnica que monitora a atividade cerebral em tempo real e a regula com base em feedbacks visuais.
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