O cérebro usa dois relógios para prever o futuro

O ser humano realiza previsões temporais das formas distintas que dependem de diferentes partes do órgão. Um tipo depende de memórias de experiências passadas e o outro depende do ritmo.

Cientistas da Universidade da Califórnia descobriram que o cérebro usa dois “relógios” para realizar previsões temporais que se encontram em partes diferentes do órgão.

Este estudo, publicado a 13 de novembro na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, sugere que “existem duas maneiras diferentes” em que estes sistemas cerebrais “nos permitem não apenas existir”, mas também “antecipar o futuro de forma ativa”, explicou o especialista que liderou a investigação, Assaf Breska.

Assim, um destes mecanismos internos baseia-se nas experiências do passado e está ligado ao cerebelo, enquanto que o outro depende do ritmo e está ligado aos núcleos da base. Ambos são regiões essenciais do cérebro, associadas ao movimento e à cognição.

O sistema baseado no ritmo “é sensível a eventos periódicos, como o que é inato à fala e à música”. Por outro lado, “o sistema de intervalos proporciona uma capacidade de antecipação mais geral, sensível às regularidades temporais mesmo na ausência de um sinal rítmico”.

Um exemplo da primeira situação seria mover o corpo antes da primeira nota da música que esperamos, enquanto o segundo seria ilustrado ao pressionar o pedal do acelerador uma fração de segundo antes de a luz do semáforo mudar de vermelho para verde.

Os investigadores estudaram como o tempo de antecipação diferiu entre pessoas com doença de Parkinson e degeneração cerebelar. Para testar os diferentes graus desse tempo, foram usadas pistas temporais para medir os níveis de atenção. “Testamos indivíduos com degeneração cerebelar ou doença de Parkinson, com o último a servir como um modelo de disfunção dos núcleos da base”, explicou Breska.

Cada grupo visualizou uma sequência de quadrados vermelhos, brancos e verdes que avançavam numa tela. Depois, foram orientados a apertar um botão quando vissem um quadrado verde. O quadrado branco servia como um alerta de que o quadrado verde apareceria de seguida.

A sequência seguinte de quadrados consistia em quadrados da mesma cor passando num ritmo constante. Verificou-se que os pacientes com degeneração cerebelar responderam bem a essas sugestões.

Outra sequência seguiu um padrão mais complexo com um intervalo mais aleatório de quadrados vermelhos e verdes. Isto foi mais fácil para aqueles com doença de Parkinson.

“Mostrámos que os pacientes com degeneração cerebelar são prejudicados no uso de pistas temporais não-rítmicas, enquanto pacientes com degeneração dos núcleos da base associados à doença de Parkinson são prejudicados no uso de pistas rítmicas”, concluiram.

As descobertas desafiam a ideia de que um único sistema cerebral lida com todas as nossas necessidades temporais e sugere que, se um destes “relógios neuronais” falhar, o outro poderia assumir as suas tarefas.