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Um brilho ténue brilha através dos nossos crânios e pode conter pistas sobre o que se passa dentro das nossas mentes.
Os investigadores demonstraram que os cérebros humanos emitem flashes de luz que podem atravessar o crânio. Estes sinais são tão pequenos e ténues que são um milhão de vezes mais fracos do que aquilo que podemos ver, mas uma nova investigação mostra que podem conter pistas importantes sobre o funcionamento do cérebro.
Num estudo publicado na revista iScience, cientistas da Universidade de Algoma e da Universidade Wilfird Laurier, no Ontário, juntamente com colaboradores da Universidade Tufts, no Massachusetts, tentaram perceber se as emissões ultra-fracas de fotões, ou UPEs, poderiam ser utilizadas para detetar estados mentais.
De acordo com o Discover, as suas descobertas abrem uma nova forma, totalmente passiva, de monitorizar a atividade cerebral.
As UPEs são pequenas quantidades de luz emitidas por tecidos vivos, algo que os investigadores conhecem há décadas.
Até há pouco tempo, este fenómeno era mais uma curiosidade do que uma ferramenta prática, mas isso está a começar a mudar.
Os cientistas descobriram que as UPEs parecem mudar com as alterações no nosso estado mental, flutuando com os ciclos de sono vigília, os níveis hormonais e até o esforço cognitivo.
Os comprimentos de onda desta luz também podem variar consoante a idade e a saúde do cérebro.
Os investigadores suspeitam agora que as UPEs podem ser apenas subprodutos da atividade cerebral, mas que podem ter um papel importante na forma como as células comunicam.
Apesar do interesse crescente, as UPEs raramente têm sido utilizadas na prática devido à sua dificuldade de deteção. A luz é incrivelmente ténue e facilmente abafada por outros sinais, pelo que não era claro se poderia ser medida de forma fiável ou utilizada para inferir algo significativo sobre a função cerebral.
Para o descobrir, a equipa de investigação recrutou 20 adultos saudáveis e colocou-os numa sala completamente escura.
Utilizando fotodetetores sensíveis chamados tubos fotomultiplicadores, mediram as emissões de luz provenientes de duas regiões da cabeça: a parte de trás, onde o cérebro processa a informação visual, e os lados, que processam o som.
Além disso, os participantes usaram tampas de EEG (eletroencefalografia) para acompanhar a atividade elétrica do seu cérebro.
Durante 10 minutos, foi pedido aos participantes que fechassem e abrissem os olhos e ouvissem sons simples, tarefas conhecidas por afetarem os ritmos cerebrais.
Os investigadores descobriram que as UPEs não eram apenas estática aleatória. As emissões seguiam padrões lentos e rítmicos e alteravam-se de forma previsível durante as diferentes tarefas.
Por exemplo, as UPEs mudavam visivelmente quando as pessoas abriam ou fechavam os olhos, alinhando-se com mudanças bem conhecidas na atividade das ondas cerebrais.
É importante salientar que estas emissões de luz não foram influenciadas por qualquer estímulo externo. eram sinais passivos e totalmente naturais provenientes do próprio cérebro.
A ideia de utilizar UPEs para monitorizar o cérebro tem uma vantagem intrigante sobre as atuais ferramentas de imagiologia.
Os exames PET, fMRI e mesmo a espetroscopia de infravermelhos próximos (fNRIS) envolvem a aplicação de energia ao cérebro, o que pode, em alguns casos, influenciar a própria atividade que os investigadores estão a tentar estudar.
Em contrapartida, instrumentos como o EEG e a magnetoencefalografia (MEG) registam passivamente sinais elétricos ou magnéticos sem afetar o cérebro. As UPEs poderiam oferecer uma alternativa semelhante, baseada na luz.
Embora os resultados sejam promissores, os investigadores sublinham que isto é apenas o início. Serão necessários detetores e filtros mais sensíveis para separar os diferentes comprimentos de onda da luz cerebral.
Eventualmente, a aprendizagem automática poderá ajudar a interpretar estes padrões e até detetar sinais de perturbações cerebrais.
