Estranha diferença encontrada entre cérebros humanos e os de outros mamíferos

Mateus Marchetto
Imagem: GettyImages

Os cérebros dos seres humanos são, certamente, bastante diferentes de outros animais. No entanto, o problema científico nesse quesito é definir quais são as diferenças entre cada cérebro. Pesquisadores do MIT agora encontraram uma diferença importante e simples entre os cérebros humanos e os de outros mamíferos.

Para analisar as características neuronais de diferentes animais, os pesquisadores utilizaram 10 espécies de mamíferos na pesquisa. Dentre elas estão musaranhos, ratos, gerbos, camundongos, porquinhos-da-Índia, coelhos, micos, macacos e, por fim, humanos.

Todos estes animais são organismos-modelo para a pesquisa em seres humanos. Já os tecidos de cérebros humanos foram coletados de cirurgias em pacientes com epilepsia, onde parte da massa cinzenta precisou ser retirada. Isso, evidentemente, com o consentimento do paciente.

Analisando os tecidos cerebrais destes mamíferos, por conseguinte, os autores da pesquisa publicada na Nature puderam identificar uma característica única nos neurônios de humanos.

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Imagem: Javier Lazaro

Acontece que nossas células nervosas possuem muito menos canais de íons do que aquelas dos demais mamíferos. Esses canais são, por sua vez, proteínas de membrana que permitem a passagem de íons de forma passiva (sem gasto de energia) ou ativa (com gasto de energia).

Nos neurônios, boa parte dos canais de íons transportam estes átomos de forma direta ou indiretamente ativa. Esse transporte, aliás, é importante para a despolarização da membrana, que gera a transmissão do impulso nervoso ao longo do neurônio, passando-o para outras células.

Assim, é possível que a menor quantidade de canais de íons possibilitem que os nossos cérebros humanos consumam menos energia durante as funções neuronais.

A importância da energia extra para nossos cérebros

O sistema nervoso humano é aquele que rege todo o funcionamento de outros sistemas e tecidos. Principalmente, o cérebro é essencial para o processamento da informação e resposta neuronal. Não à toa, nesse sentido, o cérebro humano consome em torno de 25% de toda a energia do corpo, apesar de representar apenas 2% da massa corporal.

Assim, em praticamente todas as outras espécies estudadas pela equipe, o número de canais iônicos crescia proporcionalmente à densidade de neurônios do organismo. Os humanos, por outro lado, não seguem esse padrão.

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Representação de uma sinapse. A liberação de neurotransmissores (hexágonos) ocorre por meio da despolarização da membrana plasmática do neurônio. A despolarização depende do transporte de íons de dentro para fora e de fora para dentro da célula. Imagem: Clker-Free-Vector-Images / Pixabay

“Este plano de construção é consistente ao longo das nove diferentes espécies de mamíferos,” afirma Mark Harnett, autor da pesquisa ao EurekAlert. “O que parece que o córtex [cerebral] está tentando fazer é manter os números de canais de íons por unidade de volume iguais nas espécies. Isso significa que para um dado volume do córtex, o custo energético é o mesmo, ao menos para canais de íons.”

Assim, o que os autores acreditam que esteja acontecendo é que os cérebros humanos invistam menos energia no bombeamento de íons para fora ou para dentro da célula. Em alternativa a isso, a energia que sobra pode ser destinada à criação de sistemas sinápticos mais complexos e eficientes. Contudo, isso será tema para as próximas pesquisas da equipe.

A pesquisa está disponível no periódico Nature.

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