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Estudo publicado por docente do Câmpus Apucarana mostra como a plasticidade induz configurações não triviais no cérebro

Apesar de representar pouco mais de 2% da massa do corpo de um adulto, o cérebro humano é considerado a mais complexa estrutura biológica conhecida. Descrevê-lo matematicamente, com mais de seus 80 bilhões de neurônios, não é apenas um desafio, como uma das mais promissoras tarefas da ciência atualmente.

Na tentativa de entender parte de seu funcionamento, integrantes do grupo Controle de Oscilações do Instituto de Física (IF) da USP desenvolvem diversos projetos em parceria com pesquisadores brasileiros e estrangeiros. Em um trabalho recentemente publicado na revista Neural Networks, intitulado "Spike timing-dependent plasticity induces non-trivial topology in the brain", os pesquisadores Rafael Ribaski Borges, da Universidade Federal Tecnológica do Paraná, Kelly Cristiane Iarosz e Iberê Luiz Caldas, da Universidade de São Paulo, Fernando da Silva Borges, Ewandson Luiz Lameu e Antonio Marcos Batista, da Universidade Estadual de Ponta Grossa, e Chris Antonopoulos e Murilo da Silva Baptista, da University of Aberdeen, na Escócia, apresentaram um estudo sobre a capacidade de neurônios, dispostos em uma rede, mudarem temporária ou permanentemente suas conexões e comportamento.

A grande contribuição do trabalho foi descrever, em linguagem matemática, o processo biológico caracterizado pelo rearranjo das conexões neurais em função de uma grande variedade de fatores: lesão, doença degenerativa, novas experiências, aprendizado, entre outros.

Os resultados da pesquisa podem, dentre diversas outras aplicações, nortear especialistas que estudam o cérebro de indivíduos acometidos pela doença de Alzheimer, enfermidade progressiva que destrói a memória e outras funções mentais.

"O que fizemos foi um trabalho de ciência básica, sem nos voltarmos para aplicações imediatas. Mas nada impede que os resultados obtidos contribuam para aplicações futuras. Um exemplo hipotético: sabemos que, na doença de Parkinson, existe um excesso de sincronização dos neurônios; se um fator de dessincronização fosse induzido, isso poderia, eventualmente, configurar uma estratégia de tratamento", explica Caldas.

O trabalho completo pode ser acessado na página:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0893608017300102

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