Pesquisadores identificam novas maneiras de caracterizar estados de consciência

O que significa ser consciente é mais do que apenas uma questão filosófica. Os pesquisadores continuam investigando como a experiência consciente surge da atividade eletroquímica do cérebro humano. A resposta tem implicações importantes para a forma como a saúde do cérebro é compreendida – do coma, em que uma pessoa está viva, mas incapaz de se mover ou responder ao seu ambiente, à anestesia cirúrgica, aos processos de pensamento alterados da esquizofrenia.

Pesquisas recentes sugerem que não há um local no cérebro que cause consciência, apontando para um fenômeno de rede. No entanto, rastrear as várias ligações entre as regiões nas redes cerebrais que dão origem à consciência e ao estado de vigília tem sido difícil.

Uma nova abordagem usando ressonância magnética funcional, uma técnica de imagem que permite ver e medir a atividade cerebral por meio de mudanças no fluxo sanguíneo ao longo do tempo, fornece uma nova visão sobre como descrevemos e estudamos os estados conscientes.

“A consciência é complexa e estudá-la é como resolver um cubo de Rubik embaralhado”, disse Zirui Huang, Ph.D., professor assistente de pesquisa no Departamento de Anestesiologia da Faculdade de Medicina da Universidade de Michigan. “Se você olhar apenas para uma única superfície, pode ficar confuso com a forma como ela está organizada. Você precisa trabalhar no quebra-cabeça olhando para todas as dimensões.”

Quando se trata de consciência, essas dimensões podem incluir 1) capacidade de despertar; isto é, a capacidade do cérebro de estar acordado; 2) consciência, ou o que realmente experimentamos, como o vermelho de uma rosa; e 3) organização sensorial, ou como visões, sons e sentimentos se entrelaçam para criar nossa experiência consciente contínua.

Durante décadas, porém, essas dimensões foram consideradas apenas conceitualmente, sem qualquer mapeamento para a própria atividade cerebral. No estudo de Huang, George Mashour, MD, Ph.D., professor e presidente do Departamento de Anestesiologia e fundador do Center for Consciousness Science, e Anthony Hudetz, DBM, Ph.D., diretor do Center for Consciousness Ciência, os investigadores procuraram encontrar essas dimensões da mente na geometria do cérebro.

Normalmente, os estudos de imagem cerebral avaliam áreas cerebrais discretas e bem definidas. Para entender isso, considere o estado do Colorado no mapa dos Estados Unidos. Tem limites muito claros em uma forma quase retangular.

No entanto, as fronteiras que separam Colorado e Wyoming, por exemplo, são arbitrárias. Por outro lado, observar a topologia das montanhas do Colorado e do Wyoming oferece uma visão mais informativa e natural da região. Os pesquisadores fizeram algo muito semelhante neste estudo de neuroimagem: em vez de olhar para regiões cerebrais claramente definidas, eles investigaram a topologia ou gradientes nas regiões cerebrais.

Para desenvolver um mapa desses chamados gradientes corticais de consciência, a equipe usou dados de fMRI de participantes do estudo que estavam acordados, anestesiados, em coma ou com diagnósticos psiquiátricos como esquizofrenia.

A equipe conseguiu então organizar gravações de 400 regiões cerebrais diferentes em gradientes e comparar como elas mudaram em relação a esses estados ou diagnósticos. Eles encontraram três gradientes corticais que pareciam se alinhar com as dimensões da consciência, incluindo a capacidade de despertar, consciênciae organização sensorial.

“O que costumava ser mapeado apenas como um diagrama útil de estados conscientes pode agora ser mapeado no próprio cérebro”, disse Hudetz, autor sênior do estudo.

“Nosso estudo abre uma nova visão da ligação entre a consciência e o cérebro”, disse Huang. Além disso, observa, os resultados têm potencial para desenvolver cérebrodiagnósticos ou avaliação baseados em pacientes neurológicos.

“Este artigo representa uma importante contribuição para a ciência da consciência e se alinha com nossa missão de alcançar uma compreensão mais profunda enquanto avançamos no atendimento clínico”, disse Mashour.