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Publicado em: 03/08/2006

No cérebro, o que vale não é tamanho mas quantidade de neurônios

Marina Ramalho

 

Nos estudos sobre os mistérios do cérebro, o córtex sempre reinou absoluto. Essa estrutura, que fica na área superior do órgão, sempre ganhou mais atenção dos cientistas por ser, em geral, uma das partes mais volumosas do cérebro. No entanto, uma pesquisa realizada pelo Laboratório de Neuroanatomia Comparativa, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), demonstrou que, quando o assunto é a habilidade do cérebro de processar informações, tamanho não é documento.

 

O estudo, apoiado pelo edital Primeiros Projetos da FAPERJ, mapeou a quantidade e distribuição de neurônios no cérebro de seis espécies de roedores – camundongo, hamster, rato, porquinho-da-índia, cutia e capivara – em escala crescente de tamanho. Ao comparar os resultados, constatou que, quanto maior o cérebro, mais neurônios ele apresenta. Até aí, nada de surpreendente. O que de fato chamou a atenção dos cientistas foi verificar que a maioria desses neurônios adicionais não está no córtex e sim no cerebelo.

 

Os pesquisadores observaram que, independentemente do tamanho do cérebro, a proporção de células neuronais presentes no córtex permaneceu constante em todas as espécies: 18% do total de neurônios. “Essa característica é uma regra para a ordem dos roedores. Se o cérebro de uma espécie contém 100 mil neurônios, posso apostar todas as minhas fichas ao dizer que 18 mil deles estão localizados no córtex”, afirma Suzana Herculano-Houzel, coordenadora do estudo, que foi publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

 

No entanto, a proporção de neurônios no cerebelo, estrutura comumente relegada a segundo plano por pesquisadores em geral, cresce consideravelmente. Enquanto no cérebro do camundongo 59% dos neurônios estão no cerebelo, essa proporção sobe para 75% no cérebro da capivara.

 

“As células neuronais são as unidades funcionais do cérebro. Logo, se há mais neurônios no cerebelo, ele terá mais capacidade de processar informações", afirma Suzana. "Isso significa que essa estrutura precisa ser estudada com mais atenção. O cerebelo certamente tem mais funções do que aquelas que lhe eram atribuídas originalmente, ou seja, as funções motoras", conclui.

Pesquisa busca desvendar as "regras da natureza" para aumento do cérebro

O objetivo do estudo era identificar quais são as regras que regem o aumento do cérebro nos animais. Para isso, o grupo resolveu mapear quantas células, e de que tipo, aparecem em cérebros de espécies de uma mesma ordem. E criou uma técnica nova que permite fazer essa contagem, até então impossível.

 

“Todos os estudos sobre o tamanho de cérebros eram baseados no seu volume, porque não havia uma técnica de contagem de células para esse órgão. Mas verificamos que esse parâmetro não é confiável. Por exemplo: o cérebro de uma capivara e o de um macaco reso são muito parecidos em tamanho, mas o do macaco tem muito mais neurônios. Logo, a capacidade computacional (de processar informações) do cérebro do macaco certamente é superior que a da capivara”, explica Suzana.

 

O mesmo raciocínio pode ser aplicado para se comparar a capacidade funcional do córtex e a do cerebelo. Embora o volume ocupado pelo córtex aumente significativamente em cérebros maiores (de 41,7% no camundongo, para 63% na capivara), o número de neurônios nessa estrutura permanece proporcional. Já a quantidade relativa de neurônios no cerebelo cresce radicalmente em cérebros maiores, embora o tamanho dessa estrutura permaneça estável (em torno de 13% do cérebro de roedores). “Por isso, não podemos usar o volume como referência para estimar a quantidade de neurônios do cérebro”, diz.

Outra regra constatada pela pesquisa diz respeito à proporção, no cérebro, entre a massa neuronal (número de neurônios multiplicado pelo tamanho da célula) e a massa de células glia, que servem para dar suporte aos neurônios, além de ter algumas funções nas sinapses e no metabolismo do organismo. Para cada aumento na massa neuronal total do cérebro, há o mesmo aumento na massa glial.

 

 

Próximos estudos analisarão cérebros de primatas e de humanos com Alzheimer

 

Depois da publicação do estudo feito com roedores, os pesquisadores passaram a analisar o cérebro de espécies de primatas, em colaboração com o pesquisador Jon H. Kaas, da Universidade Vanderbilt, nos Estados Unidos. No estudo com humanos, o laboratório fez uma parceria com o Serviço de Atestação de �“bitos da Universidade de São Paulo (USP), para a obtenção de cérebros.

 

Suzana acredita que, ao determinar os parâmetros dos cérebros dos primatas, será possível entender o que determina a singularidade humana. “Assim poderemos saber se o cérebro do homem é uma exceção ou se é apenas um cérebro de primata aumentado”, revela a pesquisadora, que aposta na segunda opção.

 

O grupo também pretende analisar o cérebro de humanos com Alzheimer, para comparar o envelhecimento normal com o patológico, o que pode fornecer pistas para o entendimento e tratamento da doença.

 

"Sopa de neurônios" permite contagem de células cerebrais

A dificuldade de se contar os neurônios se deve à heterogeneidade do tecido cerebral – em algumas áreas do órgão há grande concentração dessas células, enquanto em outras há pouca quantidade. Por isso, não é possível extrair uma amostra realmente representativa desse tecido para fazer a contagem e multiplicar o resultado pelo volume total do cérebro.

 

“Por isso, criamos uma receita: cortamos o cérebro em pequenos pedacinhos e os misturamos com detergente. Essa substância dissolve a membrana externa das células, mas preserva seus núcleos. Agitamos a solução e, assim, temos uma ‘sopa’ homogênea de núcleos. Em seguida acrescentamos um marcador fluorescente para identificar os núcleos de neurônios. Como todas as células do cérebro apresentam um único núcleo, ao contarmos os núcleos, estaremos contando a quantidade de células”, explica Suzana.

 

A pesquisadora ressalta ainda que o método é rápido e barato, por isso muito competitivo. A contagem de células do cérebro de um camundongo leva 24 horas. Já a de um macaco reso ou de uma capivara exige uma semana de trabalho.