Modelos abertos desvendam mistérios do cérebro: revolução na neurociência com ênfase na plasticidade sináptica

São PauloPesquisadores da EPFL disponibilizaram modelos abertos e abrangentes que simulam partes complexas do cérebro, como o hipocampo e os córtices sensoriais. Essas regiões são essenciais para a formação de memórias e o processamento das informações sensoriais. Os modelos incluem as formas tridimensionais precisas dessas áreas cerebrais, servindo como base para futuras melhorias com dados experimentais. As características desses modelos incluem:

• Dados anatômicos detalhados e de conectividade das regiões somatossensoriais.
• Descobertas sobre a fisiologia sináptica, neuronal e em nível de rede.
• Inclusão de processos de plasticidade sináptica em condições in vivo.
• Um modelo abrangente da região CA1 do rato, integrando dados experimentais.

Mais de 80 cientistas de diversas partes do mundo uniram esforços para desenvolver esses modelos. O projeto foi desafiador, pois exigia a transformação de dados biológicos complexos em simulações detalhadas. O resultado é uma ferramenta valiosa para neurocientistas, que agora podem simular e explorar atividades e processos cerebrais com grande precisão.

Avanços na Compreensão da Plasticidade Sináptica

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Cientistas têm avançado na compreensão da plasticidade sináptica, que trata de como as conexões cerebrais se alteram. Anteriormente, experimentos sugeriam que essas mudanças eram mais simples, mas atualmente os modelos consideram a complexidade dos cérebros reais. Esses avanços ajudam a elucidar como o cérebro se adapta e aprende. Os modelos podem replicar métodos de laboratório e simulações em computador, possibilitando novas formas de pesquisa. Por exemplo, eles permitem combinar optogenética com lesões cerebrais virtuais em experimentos.

Modelos atuais destacam a tendência da ciência aberta, que incentiva a colaboração e a transparência. Ao compartilhar dados, suposições e métodos, os pesquisadores permitem que a comunidade científica mundial examine e valide suas descobertas. Existem ferramentas que possibilitam aos pesquisadores explorar e analisar facilmente diferentes cenários nesses modelos de redes neurais.

Esses modelos podem ser utilizados para mais do que apenas pesquisa. Eles podem auxiliar no aprimoramento de neurotecnologia, interfaces cérebro-computador e métodos para tratar distúrbios cerebrais. À medida que evoluem, visam proporcionar uma melhor compreensão de como o cérebro funciona e do que ocorre quando ele apresenta falhas. Cientistas de diversas áreas estão colaborando nesses modelos abertos do cérebro, os quais representam um avanço crucial para entender o pensamento humano e a saúde cerebral.