O órgão mais complexo do corpo humano acaba de ganhar o mais detalhado mapa anatômico já feito. Cientistas alemães e norte-americanos desenvolveram um atlas tridimensional e interativo de alta resolução do cérebro humano que promete incrementar as pesquisas sobre o órgão e fomentar novas descobertas sobre seu funcionamento e doenças associadas.
Batizado de BigBrain (grande cérebro, em tradução livre), o mapa computacional é um modelo que permite ver o cérebro em nível quase celular. A resolução de 20 micrômetros (menor que a espessura de um fio de cabelo) torna possível enxergar todas as regiões e dobras do órgão, inclusive alguns neurônios de maior tamanho.
O modelo foi criado a partir do cérebro saudável de uma mulher de 65 anos estocado no Centro de Pesquisa Jülich, na Alemanha. O órgão foi escaneado com ressonância magnética e depois preparado com uma solução de parafina que o tornou passível de corte. Ele foi fatiado em 7.400 camadas de 20 micrômetros que foram então digitalizadas.
imensurável na neurociência”
Com o auxílio das informações da ressonância, as imagens das fatias foram unidas no computador para compor o cérebro virtual, que pode ser manipulado livremente de acordo com o interesse do pesquisador.
“O cérebro é o órgão mais complexo e fascinante para os pesquisadores, para se ter uma ideia, ele tem aproximadamente 86 bilhões de neurônios, cada um com 10 mil conexões entre si”, disse a líder do estudo Katrin Amunt. “Todo o processo de criação do BigBrain foi muito demorado e trabalhoso, mas resultou em um terabyte de informação que pode dar um upgrade imensurável na neurociência.”
Antes do BigBrain, os modelos anatômicos mais precisos do cérebro, baseados em imagens de ressonância, tinham definição de 1mm – 50 vezes inferior.
Assista a um vídeo que mostra como o BigBrain foi criado
Outro autor do estudo, o neurocientista Alan Evan, do Instituto neurológico de Montreal, Canadá, explica que apesar de ter sido feito com base em um cérebro específico, o mapa apresenta todas as características comuns ao órgão e serve de base para diversos estudos.
“No mapa é possível olhar para praticamente qualquer área do cérebro, se você quiser estudar Alzheimer, por exemplo, o nosso atlas é o primeiro que permite ver em detalhes o hipocampo, uma região extremamente importante para memória e que tem papel importante na doença”, disse Evan, em coletiva de imprensa sobre o projeto.
O neurocientista destaca que a ideia do projeto é que o mapa seja usado como referência na pesquisa, facilitando a troca de dados. “O BigBrain é uma base comum para as discussões científicas sobre o cérebro, todos podem usar esse modelo para discutir sobre descobertas e desenvolver novas metodologias”, aponta. “Essa padronização é muito importante para o desenvolvimento da ciência.”
A médica e neurocientista Fernanda Moll, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), acredita que o atlas vai ser muito bem aproveitado também no ensino.
“Por integrar nível macroscópico e microscópico, essa ferramenta vai ser muito útil tanto para os alunos de medicina que estão estudando anatomia quanto para pesquisas”, comentou. “Muitas regiões cerebrais ainda não foram muito detalhadas. Eu mesma tenho um aluno que está estudando uma subregião muito específica, a S2, que não está detalhada em nenhum dos atlas que tínhamos até hoje. Com certeza esse novo vai ser de grande ajuda.”
O atlas cerebral ficará disponível gratuitamente para pesquisadores mediante registro. Segundo seus criadores, será possível agregar novas informações ao mapa, como dados sobre expressões genéticas.
Hoje a referência em expressão genética no cérebro é o Allen Brain Atlas, um mapa digital on-line que localiza certos genes ativos no cérebro que podem ter papel no funcionamento do órgão. Os criadores do BigBrain não descartam a possibilidade de no futuro se unirem a essa iniciativa para obter um mapa do cérebro ainda mais completo.
“Nossa ferramenta visa integrar o conhecimento sobre o cérebro ao redor do mundo”, disse Evan. “Com a tecnologia que temos hoje não é possível analisar tudo, de moléculas a padrões neurais, em um só modelo de cérebro. Mas nosso atlas é uma grande plataforma e esperamos que as pessoas agreguem a ela o máximo possível de dados.”
O projeto BigBrain chega em momento de crescente investimento na neurociência e, especialmente, no mapeamento cerebral. No início do ano, o presidente dos Estados Unidos, Barack Obama, anunciou o Brain Initiative, um plano de 100 milhões de dólares de investimento em novas tecnologias e pesquisas que possam gravar a atividade cerebral. A Europa também segue essa onda com o Human Brain Project, colaboração internacional que vai receber um bilhão de euros para simular o comportamento cerebral em supercomputadores.
Sofia Moutinho
Ciência Hoje On-line
