Estudo no hipocampo mostra processamento de linguagem sob anestesia geral

Nossos cérebros talvez fiquem mais atentos enquanto estamos inconscientes do que imaginávamos.

Um novo estudo com células cerebrais no hipocampo indica que pessoas sob anestesia geral conseguem processar linguagem em tempo real e, além disso, aprender a reconhecer sons.

Isso levanta questões instigantes sobre o que significa estar consciente e sobre o que o cérebro pode estar fazendo quando permanece numa espécie de “zona intermediária” de inconsciência sob o efeito de fármacos anestésicos.

Ao mesmo tempo, o trabalho abre espaço para novas investigações sobre o que acontece no cérebro inconsciente durante o sono ou o coma.

Sete pacientes em cirurgia para epilepsia participaram do estudo, conduzido por investigadores do Baylor College of Medicine, nos EUA.

O que o estudo avaliou no hipocampo sob anestesia geral

A equipa utilizou microeletrodos chamados Neuropixels para medir a atividade das células cerebrais. Esses eletrodos recolhem dados de altíssima resolução de neurónios individuais e, antes desta pesquisa, ainda não tinham sido usados no hipocampo.

As sondas registaram a atividade de centenas de neurónios, permitindo observar como o cérebro reagia a uma sequência de sons e estímulos linguísticos.

“Os nossos resultados mostram que o cérebro é muito mais ativo e capaz durante a inconsciência do que se pensava anteriormente”, afirma o neurocirurgião Sameer Sheth, do Baylor College of Medicine.

“Mesmo quando os pacientes estão totalmente anestesiados, os seus cérebros continuam a analisar o mundo à sua volta.”

O hipocampo desempenha funções essenciais ligadas à aprendizagem e à memória.

Os investigadores decidiram observar o hipocampo sob anestesia porque ele fica numa região profunda do cérebro, longe de onde a informação sensorial é processada primeiro - no córtex.

Trabalhos anteriores já tinham identificado respostas sensoriais residuais em áreas corticais durante estados anestesiados, mas esta investigação foi além.

Se sons conseguem disparar atividade nos hipocampos de pacientes anestesiados, isso reforça a evidência de que o cérebro não se “desliga” por completo.

Experimento 1: tons repetitivos e sons “intrusos”

No primeiro teste, os pacientes ouviram uma série de tons repetidos, interrompidos ocasionalmente por sons diferentes, “intrusos” (fora do padrão).

Em parte dos neurónios, surgiram sinais de que o cérebro distinguia entre os sons e que, com o tempo, ficava melhor em identificá-los.

Experimento 2: processamento de linguagem em tempo real

O segundo teste foi mais complexo. Os participantes ouviram trechos de vídeos educativos e de podcasts de histórias, e o hipocampo apresentou de forma consistente indícios de processamento, em tempo real, da linguagem que chegava.

A atividade neural sugeriu que o cérebro estava a organizar substantivos, verbos e adjetivos, e ainda tentava antecipar a próxima palavra de uma frase - algo semelhante à forma como modelos de IA generativa constroem respostas ao procurar a palavra seguinte mais provável.

“Este tipo de codificação preditiva é algo que associamos a estar acordado e atento, e ainda assim está a acontecer aqui num estado inconsciente”, diz o neurocirurgião Benjamin Hayden, do Baylor College of Medicine.

Os resultados indicam que certas capacidades de processamento podem não depender da consciência e conseguem ocorrer mesmo sem estarmos “acordados”.

É uma ideia que vem ganhando força nos últimos anos, mas continua difícil de estudar.

A equipa destaca que isso também se liga a uma área mais ampla de investigação sobre como o cérebro executa tarefas de modo subconsciente.

Conseguir isolar uma voz no burburinho de uma festa cheia é algo que muita gente considera trivial, mas exige um processamento sofisticado.

Limitações do estudo e próximas perguntas

Como a nossa compreensão sobre consciência ainda é nebulosa, há muito trabalho pela frente.

Apesar de os padrões de atividade cerebral terem sido consistentes entre os participantes, a amostra teve apenas sete pessoas. Além disso, todos receberam propofol como principal anestésico durante as cirurgias, o que significa que os resultados podem não se aplicar a outros fármacos anestésicos.

Também ainda não se sabe se a mesma atividade e a mesma resposta a sons apareceriam em pessoas a dormir ou em coma.

Possíveis aplicações práticas

Mais adiante, podem surgir usos práticos interessantes. Os investigadores sugerem explorar a aparente capacidade do cérebro de ouvir sons e aprender palavras mesmo no seu ponto mais baixo de atividade, por exemplo para redirecionar “circuitos” cerebrais caso algumas partes deixem de funcionar.

“Podemos usar esses sinais para implantar e operar uma prótese de fala para algumas das partes do cérebro danificadas por AVC ou lesão?”, pergunta a neurocirurgiã Vigi Katlowitz, do Baylor College of Medicine.

“São questões que agora podemos considerar em relação a esta parte do cérebro.”

A pesquisa foi publicada na Nature.