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Publicado em: 26/06/2014

Cérebro de elefantes vira 'sopa' para projeto

Elena Mandarim

Divulgação/UFRJ

Suzana Houzel estuda o cérebro de elefante e confirma a           importância do córtex cerebral para o desempenho cognitivo

Como diz o ditado: "tamanho não é documento". E o conhecimento popular é particularmente verdadeiro quando se compara o cérebro de elefantes com o de humanos. Como descobriram os pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), embora o cérebro daquele animal tenha três vezes mais neurônios do que o nosso, ainda sim, nossa função cognitiva é superior à deles, o que quer dizer que temos maior capacidade de aprendizado e de raciocínio. Desenvolvido no Laboratório de Neuroanatomia Comparada, da UFRJ, o projeto é coordenado pela neurocientista Suzana Herculano-Houzel, Cientista do Nosso Estado, da FAPERJ.

Uma vez que o conjunto de neurônios está relacionado com a capacidade cognitiva de um ser vivo, os pesquisadores, a princípio, levantaram a hipótese de que mesmo o cérebro do elefante sendo maior em volume, conteria um número menor dessas células cerebrais do que o dos humanos. "Mas para a nossa surpresa, observamos exatamente o oposto: o cérebro do elefante tem 257 bilhões de neurônios enquanto o nosso tem 86 bilhões", exclama a pesquisadora. Qual seria então a diferença? Suzana Herculano responde: "Verificamos que 98% dos neurônios do elefante estão localizados na região cerebral conhecida como cerebelo. No córtex, que está relacionado ao processamento de informações mais sofisticadas, só estão localizadas cerca de cinco bilhões de células neurais. Já nos humanos, essa relação é diferente: dos nossos 86 bilhões de neurônios, cerca de 16 bilhões deles estão no córtex."

Como explica Suzana, apesar da descoberta quanto ao cerebelo, o resultado é coerente com outras pesquisas já realizadas por sua equipe. "Quando comparamos o cérebro humano com o de outros primatas, observamos que a relação entre o volume cerebral e o número de neurônios é a mesma. Mas os humanos possuem o cérebro maior e, portanto, têm mais neurônios, sobretudo no córtex cerebral, o que explica a nossa cognição mais sofisticada que a dos demais primatas", fala a pesquisadora. Isso levou a pesquisadora e sua equipe a concluírem que o que garante, de fato, uma função cognitiva mais complexa são mesmo os neurônios localizados no córtex cerebral. "Nesse sentido, o resultado de nossa pesquisa com cérebro de elefantes é coerente. Ou seja, embora esses animais tenham um ‘zilhão’ de neurônios, pouquíssimos deles estão no córtex", esclarece.

Mas, então, o que justifica esse grande número de neurônios dos elefantes? Segundo a neurocientista, o cerebelo é a parte responsável pela coordenação motora e manutenção do equilíbrio. "Por enquanto, especulamos que esse enorme número de neurônios no cerebelo do elefante, bem além do esperado, esteja ligado a sua alta capacidade sensório-motora. Elefantes são animais que têm tromba, um apêndice gigantesco e extremamente sensível, com um fino controle motor, também envolvido na produção de infrassons, usados na comunicação com seus semelhantes", explica Suzana.

Conhecimento progressivo do cérebro

Divulgação/UFRJ

Cérebro do elefante é três vezes maior que o do humano,      mas tem menos neurônios localizados no córtex cerebral

Há dez anos, Suzana busca entender aspectos fundamentais da estrutura do cérebro, em estudos de neuroanatomia quantitativa, que compara a composição celular das estruturas encefálicas de diferentes grupos de animais. Seu objetivo maior é relacionar a composição cerebral com a capacidade cognitiva de cada ser vivo. "Após sucessivos trabalhos, publicados em revistas internacionais da área, observamos que animais diferentes contam com proporções diferentes de neurônios e outras células. O cérebro dos primatas, por exemplo, é mais denso que o de animais não primatas, o que significa dizer que, em um mesmo volume cerebral, há mais células neurais. E entre os primatas, verificamos que os humanos são os que apresentam o maior número de neurônios localizados no córtex cerebral", destaca a neurocientista.

Suzana conta que, durante o projeto, a dificuldade inicial foi desenvolver uma metodologia eficiente para contar neurônios, em um tecido tão heterogêneo quanto o cérebro. Outra dificuldade foi a impossibilidade de extrair uma amostra realmente representativa de tecido cerebral para efetuar a contagem e multiplicar o resultado pelo volume total do cérebro. A solução encontrada foi criar uma "sopa de cérebro". "Resumidamente, isso consiste em transformar o cérebro em uma sopa de núcleos celulares, macerando-o em uma solução capaz de dissolver a membrana externa das células, preservando-lhes os núcleos. Em seguida, acrescentamos um marcador fluorescente para identificar esses núcleos. Como todas as células do cérebro apresentam um único núcleo, contá-las equivale a contar a quantidade de células. O nome dessa técnica é fracionador isotrópico", destaca.

O próximo passo, segundo a pesquisadora, é aplicar essa mesma metodologia para analisar cérebros de baleias. "Apesar do tamanho avantajado dos cérebros que possuem, também esperamos encontrar um número pequeno de neurônios no córtex cerebral", aposta Suzana. Ela ressalta que suas pesquisas contam com a colaboração de universidades e institutos internacionais. "Nossas diversas parcerias com pesquisadores estrangeiros têm sido fundamentais para o avanço do nosso trabalho e para nosso reconhecimento internacional na área de neuroanatomia", conclui.