Teoria dos grafos e sistemas complexos nas neurociências


Você já ouviu falar de Sistemas Complexos (SI)? Por definição um sistema complexo é definido como um conjunto de subunidades que estão ligadas e exibem uma propriedade coletiva emergente (shorturl.at/nDPS8), ou seja, seu funcionamento não pode ser explicado a partir do estudo das partes, mas sim do funcionamento global.


Na prática, isto significa que o modo que olhamos para o funcionamento do cérebro está mudando ao pouco, de forma que os cientistas agora buscam registrar o funcionamento do cérebro quase por completo para poder inferir mudanças relacionadas ao seu conectoma. Um exemplo é mostrado na imagem anterior, onde foi aplicado a conectividade por grafos do cérebro de um grupo de pacientes com transtorno bipolar, e foi observado que o padrão de ativação e conexão cerebral entre pares de regiões muda completamente de acordo com o estado da doença (nas mesmas pessoas!!!).

Outro estudo mostrou que para realização de uma atividade motora, um macaco engaja a atividade de neurônios que ultrapassam a região que classicamente conhecemos para gerar o movimento. Sugerindo que o cérebro trabalha em conjunto e, possivelmente, todas as regiões contribuem para o funcionamento quase que homeostático das nossas atividades. Em detalhes metodológicos, os pesquisadores de tal estudo registraram a atividade de três regiões do cérebro de um macaco que estão relacionadas ao controle e execução do movimento

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