O que seu cérebro faz quando você não está fazendo nada | Revista Quanta

Sempre que você está executando ativamente uma tarefa – por exemplo, levantando pesos na academia ou fazendo uma prova difícil – as partes do seu cérebro necessárias para realizá-la tornam-se “ativas” quando os neurônios intensificam sua atividade elétrica. Mas seu cérebro está ativo mesmo quando você está relaxado no sofá?

A resposta, descobriram os pesquisadores, é sim. Nas últimas duas décadas, eles definiram o que é conhecido como rede de modo padrão, uma coleção de áreas do cérebro aparentemente não relacionadas que são ativadas quando você não está fazendo muita coisa. A sua descoberta ofereceu insights sobre como o cérebro funciona fora de tarefas bem definidas e também levou à investigação sobre o papel das redes cerebrais – e não apenas das regiões cerebrais – na gestão da nossa experiência interna.

No final do século 20, os neurocientistas começaram a usar novas técnicas para obter imagens do cérebro das pessoas enquanto elas realizavam tarefas em máquinas de digitalização. Como esperado, a atividade em certas áreas do cérebro aumentou durante as tarefas – e para surpresa dos investigadores, a atividade noutras áreas do cérebro diminuiu simultaneamente. Os neurocientistas ficaram intrigados com o fato de que, durante uma ampla variedade de tarefas, as mesmas áreas cerebrais diminuíram consistentemente sua atividade.

Era como se essas áreas estivessem ativas quando a pessoa não estava fazendo nada e depois desligadas quando a mente precisava se concentrar em algo externo.

Os pesquisadores chamaram essas áreas de “tarefa negativa”. Quando foram identificados pela primeira vez, Marcus Raichle, neurologista da Escola de Medicina da Universidade de Washington, em St. Louis, suspeitou que essas áreas de tarefas negativas desempenham um papel importante na mente em repouso. “Isso levantou a questão de 'Qual é a atividade cerebral básica?'” Raichle lembrou. Em um experimento, ele pediu às pessoas que usavam scanners que fechassem os olhos e simplesmente deixassem suas mentes vagarem enquanto ele media sua atividade cerebral.

Ele descobriu que durante o repouso, quando nos voltamos mentalmente para dentro, as áreas negativas para tarefas usam mais energia do que o resto do cérebro. Num artigo de 2001, ele apelidou esta atividade de “Um modo padrão de função cerebral.” Dois anos depois, após gerar dados de maior resolução, uma equipe da Faculdade de Medicina da Universidade de Stanford descobriu que essa atividade de tarefa negativa define uma rede coerente de regiões cerebrais em interação, que eles chamaram de a rede de modo padrão.

A descoberta da rede de modo padrão despertou a curiosidade entre os neurocientistas sobre o que o cérebro está fazendo na ausência de uma tarefa focada no exterior. Embora alguns pesquisadores acreditassem que a principal função da rede era gerar a nossa experiência de divagação mental ou devaneio, havia muitas outras conjecturas. Talvez tenha controlado fluxos de consciência ou ativado memórias de experiências passadas. E a disfunção na rede de modo padrão foi apresentada como uma característica potencial de quase todos os distúrbios psiquiátricos e neurológicos, incluindo depressão, esquizofrenia e doença de Alzheimer.

Desde então, uma enxurrada de pesquisas sobre o modo padrão complicou esse entendimento inicial. “Tem sido muito interessante ver os diferentes tipos de tarefas e paradigmas que envolvem a rede de modo padrão nos últimos 20 anos”, disse Lucina Uddin, neurocientista da Universidade da Califórnia, em Los Angeles.

O modo padrão foi uma das primeiras redes cerebrais caracterizadas pela ciência. Consiste em um punhado de regiões cerebrais, incluindo algumas na parte frontal do cérebro, como os córtices pré-frontais mediais dorsal e ventral, e outras espalhadas por todo o órgão, como o córtex cingulado posterior, o precuneus e o giro angular. Essas regiões estão associadas à memória, repetição de experiências, previsão, consideração de ação, recompensa/punição e integração de informações. (O destaque colorido na figura a seguir indica algumas das áreas externas do cérebro que se tornam mais ativas quando a rede padrão é acionada.)

Desde a sua descoberta, os neurocientistas identificaram vagamente um punhado de redes distintas adicionais, cada uma ativando áreas aparentemente díspares do cérebro. Estas áreas ativadas não agem de forma independente, mas sim harmonizam-se em sincronia umas com as outras. “Você não pode pensar em uma orquestra sinfônica apenas como violinos ou oboés”, disse Raichle. Da mesma forma, numa rede cerebral, as partes individuais interagem para provocar efeitos que só podem produzir juntas.

De acordo com a pesquisa, os efeitos da rede do modo padrão incluem divagação mental, lembrança de experiências passadas, pensamento sobre os estados mentais dos outros, visualização do futuro e processamento da linguagem. Embora isso possa parecer uma coleção de aspectos não relacionados da cognição, Vinod Menon, diretor do Laboratório de Neurociência Cognitiva e de Sistemas de Stanford, teorizou recentemente que todas essas funções podem ser úteis na construindo uma narrativa interna. Na sua opinião, a rede do modo padrão ajuda você a pensar sobre quem você é em relação aos outros, relembrar suas experiências passadas e depois resumir tudo isso em uma autonarrativa coerente.

O modo padrão é claramente algo complicado; está envolvido em muitos processos diferentes que não podem ser descritos com clareza. “É meio bobo pensar que algum dia iremos pensar: 'Esta região cerebral ou rede cerebral faz uma coisa'”, disse Uddin. “Não acho que seja assim que funciona.”

Uddin começou a investigar a rede de modo padrão porque estava interessada no auto-reconhecimento, e muitas tarefas de auto-reconhecimento, como identificar seu próprio rosto ou voz, pareciam estar associadas à rede. Nos últimos anos, ela mudou sua atenção para as interações entre redes cerebrais. Assim como diferentes áreas do cérebro interagem entre si para formar redes, diferentes redes interagem entre si de maneiras significativas, disse Uddin. “As interações em rede são mais elucidativas para estudar em alguns aspectos do que apenas uma rede isolada, porque elas trabalham juntas e depois se separam e mudam o que estão fazendo ao longo do tempo.”

Ela está particularmente interessada em como a rede no modo padrão interage com a rede de relevância, o que parece nos ajudar a identificar a informação mais relevante em um determinado momento. Seu trabalho sugere que a rede de saliência detecta quando algo é importante prestar atenção e então atua como um interruptor para desligar a rede de modo padrão.

Os pesquisadores também têm examinado se distúrbios de saúde mental, como a depressão, poderiam estar ligados a problemas com a rede de modo padrão. Até agora, as descobertas foram inconclusivas. Em pessoas com depressão, por exemplo, alguns investigadores descobriram que os nós da rede estão excessivamente ligados, enquanto outros descobriram o oposto – que os nós não estão a conseguir ligar-se. E em alguns estudos, a rede em modo padrão em si não é anormal, mas suas interações com outras redes são. Estas descobertas podem parecer incompatíveis, mas estão alinhadas com descobertas recentes de que a depressão talvez seja um conjunto de diferentes distúrbios que apresentam sintomas semelhantes.

Enquanto isso, Menon desenvolveu o que chama de teoria da rede tripla. Ele postula que interações anormais entre a rede de modo padrão, a rede de saliência e uma terceira chamada rede frontoparietal poderiam contribuir para distúrbios de saúde mental, incluindo esquizofrenia, depressão, ansiedade, demência e autismo. Normalmente, a atividade da rede no modo padrão diminui quando alguém presta atenção a um estímulo externo, enquanto a atividade nas outras duas redes aumenta. Este empurrar e puxar entre redes pode não funcionar da mesma forma em pessoas com perturbações psiquiátricas ou de desenvolvimento, suspeita Menon.

Deanna Barch, que estuda a neurobiologia das doenças mentais na Universidade de Washington, em St. Louis, está intrigado com a teoria da rede tripla. Investigar como as redes são interligadas de maneira diferente em pessoas com transtornos mentais pode ajudar os pesquisadores a encontrar mecanismos subjacentes e desenvolver tratamentos, disse ela. No entanto, ela não acha que as interações em rede por si só explicarão completamente a doença mental. “Penso em compreender as diferenças de conectividade como ponto de partida”, disse Barch. “Não é um ponto final.”

O entendimento atual da rede de modo padrão certamente também não é o seu ponto final. Desde a sua descoberta, tem levado os neurocientistas a pensar além das responsabilidades de regiões cerebrais individuais, para os efeitos das interações entre redes cerebrais. E isso levou muitas pessoas a apreciar as atividades da mente focadas no interior - mesmo quando estamos sonhando acordados ou em repouso, nosso cérebro trabalha arduamente para que isso aconteça.