Como o cérebro funciona: Das moléculas aos Neurônios

Foto por Josh Riemer no Unsplash

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O cérebro é o órgão mais complexo do corpo humano sendo constituídos por mais de 100 bilhões de Neurônios, número ofuscado apenas pela imensa quantidade de conexões possíveis entre estes Neurônios. É esta quantidade impressionante de conexões entre os neurônios que torna possível o surgimento da complexidade e potencial quase sem limites do pensamento humano.

Os Neurônios são células especiais, ou seja, possuem um formato específico, que permite a troca ou transmissão de informações entre um Neurônio e outro. As diversas conexões entre estas células formam o que os cientistas denominam de Circuitos ou Redes Neurais. Estas redes complexas possibilitam a comunicação entre as mais diversas regiões cerebrais assim como as vias de uma autoestrada comunicam inúmeros locais na superfície do nosso planeta.

Os neurônios se comunicam através de uma espécie de corrente elétrica que é gerada após a troca de íons (ex: sódio, potássio, cloro e cálcio) entre o meio externo e o meio interno do Neurônio. A troca de íons entre o espaço que existe fora da célula e o espaço interior da célula faz com que ocorra uma diferença de potencial elétrico no Neurônio, de forma semelhante ao que ocorre na nossa casa quando ligamos um aparelho na tomada e a energia percorre o fio até o equipamento que queremos utilizar. Assim, esta variação de eletricidade percorre o interior do Neurônio causando diversas modificações na sua estrutura e funcionamento internos. Estas modificações permitem que o impulso elétrico chegue até o próximo Neurônio da rede e desta forma transmita impulsos ou informações de uma célula para a outra. É através desta corrente de íons gerada que se torna possível a comunicação entre Neurônios por vezes distantes por mais de 1 metro, como por exemplo entre um Neurônio que está no nosso cérebro e um Neurônio que está no final da nossa Medula Espinhal.

Para compreender de forma mais ampla como ocorre a comunicação básica Cerebral temos que analisar mais um passo no processo. Entre dois neurônios existe um espaço microscópico, chamado de Sinapse, que impede que uma célula realmente toque a outra. Desta forma, devido a existência deste espaço não é possível a troca de íons direta entre um Neurônio e outro. Assim, a solução que possibilitou vencer este espaço entre as células para manter a comunicação entre as células foi a capacidade que os Neurônios possuem de liberar substâncias específicas, chamadas de Neurotransmissores, na Sinapse. Estes neurotransmissores por sua vez conseguem se ligar a Receptores específicos que existem na parte externa do Neurônio que está no outro lado da Sinapse. A ligação do Neurotransmissor com o Receptor é o estímulo necessário para que ocorra o surgimento de uma nova troca de íons entre o meio externo e interno do segundo Neurônio causando assim uma variação de eletricidade naquela célula semelhante a que ocorreu no início do processo no primeiro Neurônio. Desta forma o ciclo se reinicia e vários Neurônios conseguem conversar entre si com uma linguagem eletroquímica universal.

A transmissão destes estímulos entre as mais diversas áreas cerebrais permite a utilização de diversos tipos de informações na análise de um mesmo problema. Por exemplo, para assistir e compreender um simples jogo de Futebol temos de utilizar diversas áreas do nosso cérebro pois precisamos saber o que estamos assistindo (Visão), quais são as regras do jogo (Memória), qual o time estamos torcendo (Memória e Emoções) e reagir ao momento do Gol (Fala e Controle motor). A utilização de tantas informações complexas de forma consecutiva e quase instantânea só é possível devido a rápida transmissão de informações entre as mais diversas regiões do nosso cérebro.

Qualquer alteração que altere a comunicação entre os Neurônios em algum dos pontos descritos acima pode inviabilizar a comunicação entre estas células, fazendo com que as funções associadas com aquela região cerebral específica fique comprometida. Assim, podemos compreender porque doenças neurológicas podem causar alterações específicas e complexas como comprometimento da fala, coordenação, movimentos e até mesmo alterações comportamentais. Um exemplo de doença capaz de alterar a comunicação entre os Neurônios é a Esclerose Múltipla. Nesta doença ocorre a destruição de regiões específicas dos Neurônios e que são fundamentais para a correta comunicação entre eles.

No próxima parte vamos aprender que existem regiões cerebrais associadas a funções específicas.

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Autor:

Dr. Fabrício Kleber

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Publicado originalmente em 2019 na plataforma Vitallogy.