Estudo recente publicado na revista Nature Physics e apresentado no site da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, revela o segredo da formação das circunvoluções cerebrais, ou seja, como se criam as múltiplas ‘dobras’ do cérebro humano.

Somente alguns animais, como os primatas, os golfinhos, os elefantes e os porcos, possuem as concavidades e saliências do cérebro humano. O volume do nosso crânio varia, em média, entre 1.100 e 1.700 centímetros cúbicos. No entanto, se nosso cérebro fosse ‘alisado’, ele teria uma superfície total de um a dois metros quadrados. A girificação – ou seja, a quantidade de dobras – é uma característica cerebral importante, pois permite inserir um grande córtex em um espaço de tamanho reduzido.

Várias hipóteses já foram emitidas para explicar o surgimento das dobras no cérebro. Pesquisadores da Escola Harvard John A. Paulson de Ciências Aplicadas, e cientistas finlandeses e franceses conseguiram demonstrar que as dobras cerebrais são o resultado de uma compressão mecânica do órgão dentro do crânio. Essa compressão é útil porque as dobras permitem a aproximação dos neurônios, favorecendo conexões mais curtas e rápidas.

Para validar sua hipótese, a equipe de pesquisadores colaborou com especialistas em neuroanatomia e radiologia na França para construir, a partir de IRM (Imagens por Ressonância Magnética), um modelo em 3D de um cérebro de feto humano. As observações mostraram que este cérebro fica ‘liso’ – ou seja, sem dobras – durante as vinte primeiras semanas. As dobras aparecem a partir da vigésima semana de gestação e continuam se desenvolvendo até que a criança complete 18 meses.

Para entender melhor este fenômeno, os cientistas buscaram então reproduzir o crescimento cortical. Eles aplicaram na superfície de seu modelo 3D uma camada de gel elastômero, antes de mergulhá-lo em um solvente. Em poucos minutos, a camada de gel inchou, criando forças de compressão mecânicas e provocando a formação de dobras semelhantes às de um verdadeiro cérebro.

Os autores do estudo ainda fizeram simulações digitais do cérebro modelizado como um tecido e mostraram, através de um percurso de desenvolvimento realista, que as circunvoluções aparecem também neste caso. A geometria do cérebro serve, portanto, para orientar as dobras em certas direções.

Esta descoberta pode permitir entender melhor a formação de algumas patologias, e influenciar os diagnósticos e os tratamentos de diversas disfunções neurológicas. De fato, segundo J. Y. Chung, coautor do estudo, o cérebro não é exatamente o mesmo de um humano para outro, mas deveríamos todos ter as mesmas grandes dobras para gozarmos de boa saúde. “Nossa pesquisa mostra que se uma parte do cérebro não se desenvolve de forma correta, ou se a geometria local é perturbada, talvez as grandes dobras não estejam no lugar certo, o que pode provocar uma disfunção cerebral”, concluiu.

Fonte: Tuomas Tallinen, Jun Young Chung, François Rousseau, Nadine Girard, Julien Lefèvre et Lakshminarayanan Mahadevan. On the growth and form of cortical convolutions. Nature physics, fevereiro de 2016.