O que torna o cérebro humano único? A ciência responde!

De acordo com especialistas de diversas áreas da ciência, o cérebro humano é o órgão mais complexo já observado na natureza. Nenhum outro ser vivo possui algo tão sofisticado; sua complexidade é tão gigante que ainda não o compreendemos totalmente, por isso é considerado tão único.

Não é à toa que o cérebro ainda guarda muitos mistérios, desde mecanismos específicos até a própria origem da consciência. Ele abriga bilhões de neurônios e células, que desempenham papéis essenciais na neuroplasticidade, no controle dos movimentos, no processamento das emoções e em diversas outras funções. 

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Inclusive, o poder do cérebro é tão grande que sua complexidade supera a de qualquer supercomputador em aspectos como aprendizado adaptativo e reconhecimento de padrões — mas claro, as máquinas são muito mais eficientes em cálculos exatos e processamento de grandes volumes de informações. Mas o que exatamente faz o principal órgão do ser humano ser tão único?

Um estudo publicado na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences sugere que certos tipos de células cerebrais podem fornecer pistas para entender por que o cérebro humano é tão complexo. Mesmo em comparação com nossos parentes vivos mais próximos, os chimpanzés, com quem compartilhamos 95% do genoma, as diferenças nas funções cerebrais são gritantes.

Para aprofundar o entendimento sobre a complexidade do cérebro, uma equipe de cientistas da Universidade da Califórnia analisou dados de colaboradores do Instituto de Pesquisa Médica do Hospital del Mar, na Espanha. Os resultados sugerem que eles podem ter identificado um dos fatores que tornam esse órgão tão singular.

“A expressão gênica diferencial no cérebro humano, em comparação com cérebros de primatas não humanos, é uma característica molecular fundamental da evolução humana. Neste estudo, mostramos que a expressão gênica diferencial nos cérebros humanos abrange conjuntos altamente distintos de mudanças específicas de cada tipo celular. Apesar dessa diversidade celular, as células do cérebro humano passaram por um aumento geral na expressão gênica, em vez de uma redução”, o estudo explica.

A dinâmica do cérebro 

O cérebro é um dos órgãos mais importantes do corpo humano, responsável por coordenar diversas funções, como memória, emoções, visão, respiração, regulação da temperatura e controle da fome. Para executar essas atividades, ele utiliza sinais químicos e elétricos que percorrem todo o organismo.

A percepção da dor, por exemplo, ocorre quando um estímulo nocivo ativa os nervos periféricos, enviando uma mensagem para o cérebro — como um corte na mão. Em algumas condições, como neuropatias ou insensibilidade congênita à dor, esse mecanismo falha e impede a sensação de dor.

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O cérebro é formado por duas metades, os hemisférios esquerdo e direito, e dividido em quatro lobos: frontal, parietal, occipital e temporal. Um pouco mais abaixo, na parte posterior do encéfalo, está o cerebelo, que contém a maior parte dos neurônios do sistema nervoso central. Ele coordena e ajusta os movimentos corporais, mantém o equilíbrio e também contribui para algumas funções cognitivas, como o processamento da linguagem e o aprendizado motor.

O córtex cerebral também merece destaque. Essa camada externa recobre o cérebro e é essencial para o processamento de informações sensoriais, controle motor, linguagem e cognição.

Por sua vez, o cerebelo possui sua própria camada externa, chamada córtex cerebelar, responsável pela coordenação dos movimentos e equilíbrio. No interior do encéfalo, há diversas outras estruturas responsáveis por diferentes funções, como o sistema límbico, que regula hormônios, sede, fome, medo, emoções e aprendizado.

Cérebro humano é único?

O cérebro de cada pessoa é único, pois ninguém mais viveu as mesmas experiências ou sentiu as coisas da mesma forma que você. Além dessas particularidades, todos os cérebros humanos compartilham características fundamentais, que o faz ser o órgão mais complexo da natureza.

Para entender o que torna o cérebro humano tão único, cientistas da Universidade da Califórnia analisaram amostras de RNA mensageiro (mRNA), a molécula responsável por carregar informações genéticas. Antes do estudo, eles acreditavam que as maiores diferenças estavam nos próprios genes humanos. Porém, os pesquisadores descobriram que há mais de 90% de semelhança genética com os chimpanzés.

Para conduzir a pesquisa, a equipe utilizou técnicas que analisam os núcleos de células individuais, permitindo isolar e sequenciar o material genético presente nas células cerebrais.

Com isso, os pesquisadores conseguiram classificar os genes de acordo com cada tipo celular. Em seguida, eles mediram os níveis de expressão genética e descobriram que esse fator pode ser essencial para a complexidade do cérebro humano em comparação com nossos parentes distantes. A expressão genética corresponde à quantidade de RNA mensageiro (mRNA) produzido no cérebro.

A análise revela que vários padrões de expressão genética são compartilhados com chimpanzés e outros primatas, mas nas amostras humanas, esses padrões aparecem em uma versão mais avançada. Por exemplo, as células envolvidas em processos cognitivos essenciais são significativamente mais desenvolvidas em humanos.

Além disso, os pesquisadores identificaram uma maior abundância de células gliais nos cérebros humanos — um grupo de células do sistema nervoso que ajuda no funcionamento dos neurônios.

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Apesar de não compreenderem totalmente seu papel, os autores acreditam que essas células podem ser essenciais para habilidades cognitivas avançadas. Um tipo específico, os oligodendrócitos, pode influenciar as diferenças na expressão genética, já que são mais numerosos em humanos e possivelmente contribuem para uma maior plasticidade cerebral.

A equipe pretende aprofundar suas pesquisas sobre o cérebro, pois a análise da expressão genética pode ajudar a entender como pequenas variações geram grandes impactos funcionais. Afinal, mesmo que compartilhem mais de 90% do material genético com chimpanzés e outros primatas, os humanos possuem cérebros significativamente mais desenvolvidos.

O cérebro humano processa informações e organiza memórias ao longo do dia, filtrando o essencial e descartando o supérfluo. Esse mecanismo influencia nossas percepções e decisões diárias. Quer saber mais? Aproveite para entender por que o nosso cérebro divide o dia em 'capítulos'. Até a próxima!