Como seu cérebro reconhece subconscientemente padrões cotidianos: insights sobre processos automáticos de pensamento

Como seu cérebro reconhece subconscientemente padrões cotidianos: insights sobre processos automáticos de pensamento

O cérebro humano reconhece constantemente padrões nas experiências cotidianas, e pode fazer isso sem pensamento consciente, como um estudo 1 mostra. Esta pesquisa analisou a atividade neural de pessoas que tiveram eletrodos implantados no cérebro por motivos médicos.

O estudo mostra que os neurônios em regiões-chave do cérebro combinam informações sobre o que está acontecendo e quando está acontecendo. Isso permite que o cérebro reconheça os padrões dos eventos ao longo do tempo. Isso ajuda o cérebro a prever eventos futuros, dizem os autores. Os resultados foram publicados hoje na revistaNaturezapublicado.

“O cérebro faz muitas coisas das quais não temos consciência”, explica Edvard Moser, neurocientista da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia em Trondheim. “Isso não é exceção.”

Um excesso de dados

Para compreender o mundo que nos rodeia, o cérebro deve processar uma enxurrada de informações: o que está acontecendo, onde está acontecendo e quando está acontecendo. Os autores do estudo queriam examinar como o cérebro organiza esta informação ao longo do tempo - um passo crucial para Aprendizagem e memória.

A equipe de pesquisa estudou 17 Pessoas com epilepsia que se preparavam para tratamento cirúrgico. Esses eletrodos permitiram aos autores registrar diretamente a atividade de neurônios individuais em múltiplas regiões do cérebro.

Essas regiões incluíam Hipocampo e o córtex entorrinal, aqueles na memória e os navegação estão envolvidos. Essas áreas contêm células de tempo e lugar, que atuam como relógio interno do corpo e sistema GPS, codificando a hora e os locais. “Toda a informação externa que entra no nosso cérebro deve ser filtrada através deste sistema”, diz Itzhak Fried, coautor do estudo e neurologista da Universidade da Califórnia, em Los Angeles.

Desfile de rostos

Para se preparar para o experimento principal, os pesquisadores mostraram a cada participante uma variedade de imagens de rostos. Para cada participante, os cientistas identificaram seis Rostos que ativaram fortemente um único neurônio no cérebro do participante. Por exemplo, um participante pode ter um neurônio de “homem de óculos escuros”, bem como um neurônio de “mulher de chapéu” e quatro outros, cada um preferindo um rosto específico.

A equipe organizou as seis fotos de cada participante em um triângulo, com uma foto em cada canto e outra em cada lado. Cada imagem foi conectada por linhas que cruzavam os lados do triângulo e seu interior.

Num ensaio experimental, os participantes visualizaram uma série de imagens faciais. Uma regra simples ditava a ordem das imagens: cada face era seguida por outra face ligada a ela num triângulo (ver 'Reconhecimento de padrões'). Por exemplo, se a primeira face fosse aquela no canto inferior esquerdo do triângulo, a segunda face seria uma de suas duas vizinhas imediatas: a face no centro da base do triângulo ou a face no centro do lado esquerdo do triângulo. Os experimentadores não divulgaram esta regra aos participantes. Além disso, os participantes foram distraídos com perguntas sobre o conteúdo das imagens durante cada tentativa.

Durante o experimento, os neurônios no hipocampo e no córtex entorrinal de cada participante gradualmente começaram a responder não apenas ao rosto apresentado, mas também aos rostos diretamente conectados a ele no triângulo. Quando os participantes foram questionados se haviam notado algum padrão na ordem das imagens, eles disseram que não. No entanto, as células cerebrais aprenderam o padrão, mostrando que o cérebro pode reconhecer padrões sem consciência. Nos intervalos entre os testes, os neurônios “face” dos participantes reproduziam o que haviam aprendido e percorriam os padrões de forma independente, sem serem estimulados.

“Isso é algo que não é explícito, mas implícito. E o cérebro essencialmente detecta isso muito rapidamente, e podemos observar essas mudanças em células individuais”, diz Fried.

Neurônios orientados para o futuro

Os autores descobriram que os neurônios também poderiam antecipar quais imagens apareceriam a seguir. Isto sugere que o cérebro aprende a prever eventos futuros com base em padrões aprendidos.

“O facto de isto acontecer sem incentivos externos é realmente interessante”, diz Matt Jones, neurocientista da Universidade de Bristol, no Reino Unido. “Muitos dos resultados são notavelmente consistentes com as previsões da investigação com roedores e destacam como os circuitos do hipocampo evoluíram para estruturar os nossos mapas cognitivos”, acrescenta.

Compreender como o cérebro organiza informações sobre sequências de eventos pode ter importantes aplicações clínicas. Por exemplo, você poderia Terapias para melhorar a memória visam promover padrões neurais específicos que representam memórias importantes, explica Fried. "Em última análise, trata-se de conectar as coisas no tempo. Essa é realmente a essência da memória."

1. Tacikowski, P., Calendar, G., Ciliberti, D. & Fried, I. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-024-07973-1 (2024).

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