Os neurocientistas descobriram que as dendrites fazem mais do que apenas fornecer a fiação passiva no cérebro. Estas células nervosas são também conectores de informações de processo e funcionam essencialmente como computadores minúsculos.
Os nossos cérebros, ao que parece, têm mais poder de computação do que supomos. As dendrites são as extensões semelhantes a ramos no início dos neurónios que aumentam a área de superfície do corpo celular, ou soma.
Estas pequenas excrescências recebem informações de outros neurónios e transmitem a estimulação elétrica para o soma. Mas agora estamos a aprender que isso não constitui toda a extensão da função dendrítica.
Num novo estudo publicado na revista Nature, pesquisadores da University of North Carolina demonstraram que as dendrites fazem mais do que transferência de informação - eles também processam ativamente informações, efetivamente multiplicando o poder de computação do cérebro.
E como muito boa ciência, a descoberta foi uma completa surpresa para os pesquisadores. "De repente, é como se o poder de processamento do cérebro fosse muito maior do que tínhamos pensado originalmente", observou o co-autor Spencer Smith através de um comunicado de imprensa.
"Imagine que você faz engenharia reversa de um pedaço de tecnologia alienígena, e o que você pensava que era a fiação simples acaba por ser um transistor que computa informações", acrescentou. Estudos anteriores mostraram que as dendrites usar certas moléculas para gerar autonomamente picos eléctricos.
Mas os cientistas não tinham certeza se esses picos eram simplesmente o resultado da atividade cerebral normal. Num esforço para entender mais, os pesquisadores usaram técnicas de eletrofisiologia de patch-clamp para "ouvir" os processos de sinalização elétrica de dendrites neuronais no cérebro de ratos.
Eles fizeram isso ao delicadamente anexar um eletrodo de pipeta de vidro microscópico nos neurónios de ratos - um processo que era mais fácil dizer do que fazer. Após meticuloso processo experimental - e uma vez que a pipeta foi anexada à dendrite - foram tomadas gravações elétricas de dentro do cérebro dos ratos anestesiados e conscientes.
Como os ratos assistiam à informação visual numa tela de computador, os pesquisadores registaram estranhos padrões de sinais elétricos provenientes das dendrites. Os pesquisadores perceberam que os picos dendríticos foram acontecendo de forma seletiva - dependendo do estímulo visual - sendo uma indicação de que as dendrites fizeram processamento de informações sobre o que os ratos estavam a ver.
Após o desenvolvimento de uma técnica de visualização, os pesquisadores mostraram que as dendrites enviavam disparavam, enquanto outras partes dos neurónios não o faziam. Isso significava que os pontos eram o resultado de processamento local nas dendrites. Modelos matemáticos subsequentes validaram esta interpretação.
"Todos os dados apontam para a mesma conclusão", disse Smith. "As dendrites não são apenas integradoras de estímulos sensoriais passivos, elas parecem ser uma unidade computacional". Assim, parece que os picos dendríticos que são acionados por inputs visuais estão a contribuir para algum tipo de computação cortical fundamental, nomeadamente o reforço da seletividade de orientação no córtex visual.
Como concluem os pesquisadores no seu estudo, esta "excitabilidade dendrítica" parece ser uma "componente essencial dos cálculos comportamentalmente relevantes dos neurónios". É uma descoberta notável - que está a promover importantes insights sobre o papel que as dendrites têm em circuitos do cérebro e mesmo na sua função.
Leia todo o estudo na revista Nature: "Dendritic spikes enhance stimulus selectivity in cortical neurons in vivo". [io9]
