17/03/2017

Cérebro é híbrido analógico e digital e 100 vezes mais poderoso

Redação do Diário da Saúde
Cérebro é híbrido analógico e digital e 100 vezes mais poderoso
A descoberta envolve a estrutura e o funcionamento dos neurônios - mais especificamente dos dendritos, que são componentes dos neurônios. [Imagem: Shelley Halpain/UC San Diego]

Certezas que viram crenças

Quando os cientistas acreditavam ter uma ideia abrangente de como o cérebro humano funciona, uma nova descoberta mostra que eles precisam revisar não apenas todos os seus conhecimentos, mas também pressupostos que vinham sendo usados em quase todos os campos do conhecimento que estudam o cérebro diretamente ou o utilizam como referência.

A descoberta envolve a estrutura e o funcionamento dos neurônios - mais especificamente dos dendritos, que são componentes dos neurônios.

A boa notícia é que, com este conhecimento mais fiel à realidade, será possível adotar novas abordagens não apenas para o tratamento de distúrbios neurológicos, como também para o desenvolvimento de computadores que funcionam de forma mais parecida com o cérebro - a chamada computação neuromórfica.

Dendritos

Os neurônios são estruturas grandes, que lembram uma árvore, formados por um corpo, o soma, e numerosos ramos chamados dendritos, que se estendem para fora. Os somas geram breves pulsos elétricos chamados "picos" ou "disparos", a fim de se conectar e permitir a comunicação do neurônio com os outros neurônios.

Os cientistas acreditavam que os picos somáticos ativassem os dendritos, que passivamente enviavam correntes aos somas de outros neurônios. Este processo é a base da descrição científica da formação e armazenamento das nossas memórias.

O que se descobriu agora é que os dendritos não são apenas conduítes passivos: eles são eletricamente ativos em animais que estão se movimentando livremente, gerando quase 10 vezes mais picos que os somas. Isso contesta a crença de longa data de que os picos no soma são a principal maneira pela qual a percepção, a aprendizagem e a formação da memória ocorrem.

"Os dendritos compõem mais de 90% do tecido neural," explica o neurofísico Mayank Mehta, da Universidade da Califórnia em Los Angeles (EUA). "Saber que eles são muito mais ativos do que o soma muda fundamentalmente a natureza da nossa compreensão de como o cérebro computa informações. Isso pode abrir caminho para a compreensão e o tratamento de distúrbios neurológicos e para o desenvolvimento de computadores mais parecidos com o cérebro."

Cérebro é digital e analógico

"Nós descobrimos que os dendritos são híbridos que fazem tanto computações analógicas como digitais, que são, portanto, fundamentalmente diferentes dos computadores puramente digitais, mas um pouco semelhantes aos computadores quânticos, que são analógicos.

"Uma crença fundamental na neurociência tem sido a de que os neurônios são dispositivos digitais - eles geram um pico ou não. Estes resultados mostram que os dendritos não se comportam puramente como dispositivos digitais. Os dendritos geram picos digitais do tipo tudo ou nada, mas eles também apresentam grandes flutuações analógicas que não são nem tudo e nem nada. Esta é uma grande diferença em relação ao que os neurocientistas acreditam há cerca de 60 anos," detalhou Mehta.

Como os dendritos são quase 100 vezes maiores em volume do que os centros neuronais, o grande número de picos dendríticos ocorrendo indica que nosso cérebro tem mais de 100 vezes a capacidade computacional que os cientistas haviam calculado até agora.

 

Fonte: Diário da Saúde - www.diariodasaude.com.br

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