O cérebro humano é um órgão incrivelmente complexo, composto por diferentes tipos de matéria que desempenham funções diversas no funcionamento cognitivo e motor do organismo. Historicamente, a substância cinzenta, que abriga as células nervosas do córtex, tem sido o foco principal das investigações científicas, enquanto a massa branca, que é composta pelos axônios que conectam as células entre si e ao resto do corpo, tem sido largamente ignorada.
No entanto, pesquisadores da Universidade de Vanderbilt estão trabalhando para mudar essa perspectiva.
Explorando a Massa Branca com a Ressonância Magnética Funcional (fMRI)
O Dr. John Gore, diretor do Vanderbilt University Institute of Imaging Science, e sua equipe têm se dedicado a explorar a massa branca do cérebro por meio da ressonância magnética funcional (fMRI), uma técnica que permite detectar sinais dependentes do nível de oxigenação do sangue (BOLD), um importante marcador da atividade cerebral.
Em seu estudo mais recente, publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, eles relatam descobertas surpreendentes.
Ao realizar varreduras de fMRI em indivíduos executando tarefas simples, como movimentar os dedos, os pesquisadores observaram um aumento nos sinais BOLD na massa branca em todo o cérebro.
"Embora o significado exato dessas mudanças seja desconhecido, a presença de sinais tão fortes na massa branca abre portas para uma compreensão mais profunda do funcionamento cerebral.
“Não sabemos o que isso significa”, disse o primeiro autor do artigo, Kurt Schilling, PhD, professor assistente de pesquisa de Radiologia e Ciências Radiológicas do VUMC. “Sabemos apenas que algo está acontecendo. Há realmente um sinal poderoso na massa branca.”
Implicações para a Saúde Cerebral
A importância de estudar a massa branca do cérebro não pode ser subestimada, especialmente quando se considera a variedade de distúrbios neurológicos que afetam a conectividade cerebral, como epilepsia e esclerose múltipla.
Essas condições interrompem as vias de comunicação entre as diferentes regiões do cérebro, o que sugere que algo significativo está ocorrendo na massa branca.
Para desvendar os mistérios por trás dessas descobertas, os pesquisadores da Universidade de Vanderbilt planejam continuar estudando as alterações nos sinais da massa branca em distúrbios como a esquizofrenia e o mal de Alzheimer.
Por meio de estudos em animais e análise de tecidos cerebrais, eles esperam identificar a base biológica dessas mudanças e entender como elas podem estar relacionadas às funções cognitivas e motoras.
Possíveis Hipóteses e Desafios
Os pesquisadores exploram algumas hipóteses intrigantes sobre os sinais BOLD na massa branca. Pode ser que os axônios ou as células gliais, que mantêm a bainha protetora de mielina ao redor dos axônios, utilizem mais oxigênio quando o cérebro está em atividade.
Outra possibilidade é que esses sinais estejam de alguma forma relacionados ao que acontece na massa cinzenta, a parte mais estudada do cérebro.
Mas mesmo que nada de biológico esteja acontecendo na massa branca, “ainda há algo acontecendo aqui”, disse Schilling. “O sinal está mudando. Ele está mudando de forma diferente em diferentes vias da massa branca e está em todas as vias da massa branca, o que é uma descoberta única.”
Um desafio enfrentado pelos pesquisadores é a baixa energia dos sinais da massa branca, tornando-os mais difíceis de distinguir do “ruído” de fundo cerebral.
No entanto, eles superaram essa limitação aumentando a relação sinal-ruído, fazendo com que os participantes repetissem tarefas diversas vezes para estabelecer uma tendência e calculando a média do sinal em várias vias de fibras da massa branca.
“Por 25 ou 30 anos, negligenciamos a outra metade do cérebro”, disse Schilling. Alguns pesquisadores não apenas ignoraram os sinais da massa branca, mas também os removeram de seus relatórios sobre a função cerebral.
As descobertas de Vanderbilt sugerem que muitos estudos de fMRI “podem não apenas subestimar a verdadeira extensão da ativação cerebral, mas também … podem perder informações cruciais do sinal de MRI”, concluíram os pesquisadores.
Conclusão
A pesquisa conduzida pela Universidade de Vanderbilt representa um marco importante na compreensão do funcionamento do cérebro humano. As descobertas sugerem que a massa branca desempenha um papel muito mais relevante do que se pensava anteriormente e que muitos estudos de fMRI podem ter subestimado a verdadeira extensão da ativação cerebral.
Embora haja muito a ser explorado e compreendido sobre o papel da massa branca, essas descobertas têm o potencial de revolucionar a neurociência e abrir novos caminhos na pesquisa sobre o cérebro e distúrbios neurológicos.
O estudo da massa branca do cérebro é uma demonstração de como a ciência continua a nos surpreender, revelando a complexidade e a riqueza do órgão que nos permite pensar, aprender e interagir com o mundo.
