Carl Schoonover: Como olhar o interior do cérebro

Este é um desenho do cérebro com mil anos. É um diagrama do sistema visual. E algumas coisas parecem-nos hoje muito familiares. Dois olhos na base, o nervo óptico fluindo a partir da zona posterior. Há um nariz muito largo que não parece estar ligado a nada em particular.

E se compararmos isto com representações mais recentes do sistema visual verão que as coisas se tornaram substancialmente mais complicadas durante esses mil anos. E isso porque hoje podemos ver o que está no interior do cérebro em vez de apenas olharmos para a sua forma geral.

Imaginem que queriam compreender como funciona um computador e só podiam ver era um teclado, um rato, um ecrã. Vocês não teriam sorte nenhuma. Vocês querem poder abri-lo, escancará-lo, olhar para as ligações internas. E até há pouco mais de um século ninguém conseguia fazer isso com o cérebro. Ninguém tinha tido um vislumbre das ligações cerebrais.

E isso porque se retirarem um cérebro do crânio, lhe cortarem uma fatia fina, e mesmo que a ponham sob um microscópio muito potente, não há nada ali. É cinzento, sem forma. Não tem estrutura. Não vos dirá nada.

E tudo isto mudou no final do séc. XIX. De repente, foram desenvolvidos novos corantes químicos para o tecido cerebral o que nos proporcionou o primeiro vislumbre das ligações cerebrais. O computador foi escancarado.

Portanto, o que realmente lançou a neurociência moderna foi uma coloração chamada "coloração de Golgi". E funciona de uma forma muito particular. Em vez de tingir todas as células no interior de um tecido, ela tinge apenas cerca de 1% das mesmas. Limpa a floresta, revela as árvores no seu interior. Se tudo tivesse ficado marcado, nada teria ficado visível. Portanto, de certa forma, revela-nos o que lá existe.

O neuroanatomista espanhol Santiago Ramon y Cajal, que é geralmente considerado o pai da neurociência moderna, aplicou esta coloração de Golgi, e produziu dados com este aspecto, e ao fazê-lo deu-nos a noção actual da célula nervosa, o neurónio. E, se estiverem a pensar no cérebro como um computador, isto é o transistor. E muito rapidamente Cajal percebeu que os neurónios não operam sozinhos, mas, antes, estabelecem ligações com outros que formam circuitos, tal como acontece num computador. Hoje, um século mais tarde, quando os investigadores querem visualizar os neurónios, iluminam-nos a partir do interior, em vez de os escurecer. E há várias maneiras de fazer isto. Mas uma das mais populares envolve proteína verde fluorescente. A proteína verde fluorescente, que, curiosamente, vem de uma alforreca bioluminescente, é muito útil. Porque, se conseguirmos obter o gene da proteína verde fluorescente e introduzi-lo numa célula, essa célula ficará verde brilhante -- ou, com as muitas actuais variantes da proteína verde fluorescente, obteremos células a brilhar em muitas cores diferentes.

E assim, voltando ao cérebro, este é de um rato geneticamente modificado chamado "Brainbow" (cérebro em arco-íris). E chama-se assim, evidentemente, porque todos estes neurónios brilham em cores diferentes.

Por vezes os neurocientistas precisam de identificar componentes moleculares individuais dos neurónios, moléculas, em vez de células inteiras. E há várias maneiras de fazer isso, mas uma das mais populares envolve o uso de anticorpos. E, claro, vocês estão familiarizados com os anticorpos, como guarda-costas do sistema imunitário. Mas acontece que se eles são tão úteis ao sistema imunitário é porque conseguem reconhecer moléculas específicas, como, por exemplo, a proteína código de um vírus que esteja a invadir o corpo. E os investigadores aproveitaram este facto para reconhecerem moléculas específicas no interior do cérebro, reconhecer estruturas específicas da célula e identificá-las individualmente.

E muitas das imagens que vos tenho estado a mostrar aqui são muito belas, mas também muito poderosas. Têm um grande poder explicativo. Esta, por exemplo, é uma coloração de anticorpo contra os transportadores de serotonina numa fatia de cérebro de rato.

E claro que já ouviram falar da serotonina no contexto de doenças como a depressão e a ansiedade. Ouviram falar de ISRSs, que são fármacos usados para tratar estas doenças. E, para se compreender como a serotonina funciona, é fundamental compreender onde está o mecanismo de funcionamento da serotonina. E colorações de anticorpos como esta podem ser usadas para compreender esse tipo de questões.

Gostaria de vos deixar o seguinte pensamento: Tanto as proteínas como os anticorpos verde fluorescentes são, à partida, produtos inteiramente naturais. Evoluíram naturalmente para conferir à alforreca um brilho verde, seja ela qual for a razão, ou para detectar a proteína código de um vírus invasor, por exemplo. E só muito mais tarde é que os cientistas entraram em cena e disseram: "Espera aí, isto são ferramentas, isto são funções que podíamos usar na nossa paleta de ferramentas de pesquisa." E em vez de porem pobres mentes humanas a conceber estas ferramentas a partir do nada, serviram-se destas soluções prontas a usar ali mesmo, na natureza, desenvolvidas e aperfeiçoadas durante milhões de anos pelo melhor engenheiro existente. Obrigado. (Aplausos)