O teu cérebro utiliza as mesmas células para ver e imaginar.

Ver um objecto e, mais tarde, imaginá-lo volta a activar muitas das mesmas células cerebrais, de acordo com uma investigação recente.

Essa sobreposição entre observar e imaginar dá às imagens mentais uma base biológica mais sólida e ajuda a perceber porque é que a memória, a arte e as visões intrusivas podem parecer tão reais.

Reutilizar o mesmo padrão neuronal

Em unidades hospitalares de epilepsia, 16 adultos olharam primeiro para centenas de imagens e, mais tarde, tentaram recordar algumas a partir da memória.

Com base nesses registos, o Dr. Ueli Rutishauser, da Cedars-Sinai Health Sciences University, verificou que muitas das células activadas durante a visão voltavam a disparar durante a imagética mental.

Essa repetição não ocorreu de forma uniforme em todo o sistema visual, mas foi suficientemente robusta para indicar que objectos lembrados reaproveitam parte do mesmo padrão neuronal.

O que exactamente desencadeia o reinício desse padrão continua por esclarecer, deixando em aberto a questão seguinte levantada pelo achado.

Onde vive o código

Nas profundezas do córtex temporal ventral - uma região visual que organiza objectos complexos - 456 de 714 neurónios registados reagiram de forma selectiva ao que era apresentado.

Muitos desses neurónios encontravam-se no giro fusiforme, uma dobra cerebral com um papel central no reconhecimento de faces.

Estudos anteriores com exames cerebrais já tinham apontado para uma sobreposição entre visão e imagética, mas essas técnicas não conseguiam demonstrar que eram as mesmas células a participar.

As gravações de neurónio único mudaram esse panorama ao identificarem as células exactas, e não apenas a área geral, em que percepção e imaginação se cruzam.

Decifrar o padrão do código neuronal

Cerca de 80 percent dos neurónios que respondiam à visão seguiam uma regra já observada no córtex de primatas.

Ao longo de muitas imagens, esse arranjo configurava um código neuronal: um padrão de disparo repetível que transporta informação.

“O nosso estudo revelou o código que usamos para recriar as imagens”, afirmou o Dr. Ueli Rutishauser, neurocientista na Cedars-Sinai.

Depois de o padrão ter sido cartografado, o estudo pôde avaliar se a memória reactivava o mesmo desenho ou se construía um diferente.

Reconstruir objectos a partir da actividade cerebral

Ao combinar, em simultâneo, as respostas de muitas células, os investigadores conseguiram reconstruir os objectos vistos com uma precisão impressionante usando apenas a actividade cerebral.

Em 487 de 500 casos, o padrão descodificado ficou mais próximo do que seria esperado pelo acaso da imagem correcta, entre muitas alternativas.

A inteligência artificial contribuiu ao converter as fotografias em descrições numéricas e, em seguida, gerar novas imagens que estimulavam mais intensamente neurónios seleccionados.

Estes testes foram relevantes porque um acerto com imagens não vistas sugeria que o código era real e não uma particularidade de uma única tarefa.

A imagética mental reactiva neurónios usados durante a visão

Mais tarde, seis participantes imaginaram um pequeno conjunto de imagens depois de as terem visto, o que permitiu à equipa comparar observação com recordação.

Cerca de 40 percent - ou seja, 43 de 107 neurónios afinados para imagens específicas - voltaram a activar-se de acordo com o padrão original.

Rutishauser afirmou que o resultado indica que a imagética funciona ao reactivar células inicialmente usadas durante a visão efectiva.

Algumas células responderam apenas ao ver, ou apenas ao imaginar, mostrando que existe sobreposição sem que haja identidade total.

Ver versus imaginar

A partilha de um código não tornou os dois estados iguais, porque a população neuronal mais ampla ainda continha pistas suficientes para os distinguir.

Ao longo de 231 neurónios, as taxas médias de disparo durante a percepção e durante a imagética pareciam semelhantes, mas testes computacionais continuaram a separar os estados.

Até um único neurónio escolhido ao acaso fornecia respostas melhores do que o acaso, e a exactidão deixou de melhorar muito após cerca de 100 neurónios.

Assim, o cérebro consegue reutilizar um código sensorial e, ao mesmo tempo, assinalar se a imagem veio dos olhos ou da memória.

Porque é que o visual domina

O código reutilizado pareceu sobretudo visual, e não verbal ou baseado em significado, o que restringiu aquilo que a imaginação estava realmente a reanimar.

Modelos assentes em características das imagens explicaram os neurónios melhor do que modelos construídos a partir de significados de palavras ou rótulos de categorias.

Isto também encaixa na experiência subjectiva das imagens mentais, que muitas vezes surgem como formas, texturas e disposições antes de a linguagem as acompanhar.

Por este trabalho ter medido células individuais, ligou uma vivência do quotidiano a um processo biológico concreto, em vez de a tratar como metáfora.

Construir conteúdo sensorial a partir da memória

No conjunto, estes resultados dão à imaginação visual uma biologia mais nítida, o que pode ajudar a explicar tanto a criação de imagens criativas como cenas intrusivas indesejadas.

Os investigadores descrevem esse sistema de repetição como um modelo generativo, um processo neuronal capaz de construir conteúdo sensorial detalhado a partir da memória.

Os clínicos já sabem que a perturbação de stress pós-traumático pode incluir imagens mentais vívidas e involuntárias, tornando este mecanismo relevante do ponto de vista médico.

As terapias exigirão muito mais evidência, mas um alvo ao nível celular oferece um ponto de partida mais claro do que observar apenas sintomas.

Limitações do estudo e investigação futura

Mantém-se um mistério importante a montante, porque o estudo não determinou qual é o sinal que instrui essas células visuais a reiniciar.

Entre as fontes possíveis estão o hipocampo - um centro profundo de memória para armazenar experiências - e regiões frontais de controlo associadas à recordação.

Outra limitação decorre dos próprios voluntários: todos tinham epilepsia e a maioria relatou uma imagética visual forte.

Estas fronteiras abrem espaço para trabalhos de seguimento com pessoas com imagética fraca, com alucinações ou com perturbações que esbatem a linha entre imaginação e realidade.

Ao demonstrar que a imaginação reanima grande parte da mesma maquinaria celular usada na visão, este trabalho torna as imagens mentais mais mensuráveis.

Um mapa mais claro poderá orientar tratamentos futuros e ferramentas inspiradas no cérebro, mas também evidencia quão ténue pode ser a linha entre realidade e imaginação.