O cérebro ajuda-nos a navegar pelo mundo, mas também funciona como um sistema de navegação. É o que afirma o neurocientista Christian Doeller, que acaba de receber o Prémio Leibniz, no valor de 2,5 milhões de euros, pela sua investigação.
O psicólogo e neurocientista Christian Doeller, do Instituto Max Planck de Ciências Cognitivas e Cerebrais Humanas, deixa os seus estudantes em Leipzig jogar jogos de computador para investigar o funcionamento dos seus cérebros. Os sujeitos do teste têm um teclado nas mãos para navegar ou tomar decisões.
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O investigador e as suas equipas no Doellerlab querem descobrir uma coisa em particular: quais são os princípios de codificação mais importantes no cérebro a tornar possível o pensamento humano?
Doeller descreve o jogo de computador que as cobaias vêem: "Por exemplo, fazem o papel de taxistas e têm de levar uma pessoa de A para B. Enquanto executam esta tarefa, medem os princípios de codificação do cérebro e nós medimos a sua atividade cerebral em paralelo".
Enquanto as cobaias conduzem pela cidade virtual, o cérebro funciona como um sistema de navegação. "As cobaias com um elevado desempenho de navegação, ou seja, que navegam corretamente em 10 de 10 caminhos virtuais através da cidade virtual e encontram sempre o caminho mais curto, têm a atividade mais elevada".
O cérebro como um sistema de navegação ou uma caixa de notas
De acordo com Doeller, os sistemas do cérebro que ajudam na navegação classificam a memória, a aprendizagem e o conhecimento como um sistema de navegação. "Se se lembrarem dos tempos da escola, as fichas também eram organizadas espacialmente para ordenar conceitos. O espaço é um meio fantástico para visualizar coisas próximas ou distantes com base na semelhança e na diferença".
O sociólogo Niklas Luhmann disse um dia que a caixa em que organizava as suas 90.000 notas manuscritas era uma imagem do seu cérebro. A caixa de notas de Luhmann ainda hoje está a ser analisada na Universidade de Bielefeld.
Segundo Doeller, o sistema de navegação do cérebro é responsável pela memorização da informação. "Isto significa que sempre que se usa uma estratégia espacial para ordenar informação, colocar artigos de jornal em diferentes lugares na secretária, etc., este sistema de navegação está certamente ativo."
Muito antes do sistema de navegação, o psicólogo teve o seu primeiro grande sucesso de investigação em 2010, com a demonstração das chamadas células em grelha. O princípio das células em grelha já tinha sido demonstrado em roedores. Num estudo publicado na revista Nature, Doeller e os seus colegas detetaram um sinal de ressonância magnética funcional que refletia a posição de um sujeito de teste num ambiente de realidade virtual e preenchia os critérios para a definição de codificação de células em grelha. De acordo com o estudo, os seres humanos parecem representar a posição e a perceção espacial de uma forma muito semelhante à dos roedores.
Entretanto, os ratos e ratazanas são também confrontados com a realidade virtual e amarrados a bolas ou esferas giratórias, como explica Doeller.
"A nossa grande questão de investigação futura, atual, mas também a longo prazo, é que este sistema cerebral de navegação não é apenas relevante para encontrar o caminho de A para B numa cidade, mas também para realizar outras tarefas cognitivas. Por exemplo, aprender conceitos e construir novos conhecimentos".
Doeller e a sua equipa querem descobrir até que ponto outras funções cognitivas, como o controlo da ação, a tomada de decisões e a aquisição de novos conhecimentos conceptuais podem ser atribuídas aos princípios fundamentais da hipótese do sistema de navegação.
2,5 milhões de euros para novos projetos graças ao Prémio Leibniz
Com a ajuda de técnicas modernas de imagiologia, como a ressonância magnética funcional e a magnetoencefalografia, Christian Doeller adquiriu conhecimentos cruciais sobre o cérebro. Acaba de ser distinguido com o Prémio Gottfried Wilhelm Leibniz, no valor de 2,5 milhões de euros.
Com esta soma impressionante, Doeller pode agora abordar mais facilmente a investigação mais complicada, que considera particularmente entusiasmante, e pretende investigar como o cérebro processa a interação social, observando dois indivíduos num processo de aprendizagem cognitiva conjunta.
"É tecnicamente muito complexo, porque as duas cobaias estão a resolver uma tarefa interativa. A sincronização dos dois scanners é complexa, uma vez que as duas cobaias realizam simultaneamente a tarefa cognitiva em ambos os scanners neste estudo", explica o neurocientista.
O Instituto Max Planck de Ciências Cognitivas e Cerebrais Humanas está também a trabalhar em estudos clínicos, por exemplo, nas fases iniciais da doença de Alzheimer ou com doentes que sofrem de Covid-19 longa. Os resultados destes estudos ainda não foram publicados.