Cientistas revelam a surpreendente simplicidade da geometria cerebral

O cérebro humano é o objecto mais complexo que conhecemos, mas a organização das suas ligações nervosas é das coisas mais simples que se possa imaginar.
Basta olhar para a imagem que ilustra esta notícia para perceber do que se trata. Elas revelam que, ao contrário do que se poderia pensar, a arquitectura das ligações nervosas no cérebro não tem nada a ver com um emaranhado sem nexo de esparguete — e tudo a ver com a malha, muito bem organizada e estruturada, de um tecido acabado de sair do tear. Esta sexta-feira, na revista Science, Van Wedeen, da Universidade de Harvard, e colegas publicam estas espectaculares visualizações do cérebro (humano e de vários primatas) e explicam como chegaram à surpreendente conclusão de que a arquitectura dos circuitos nervosos, que define a geometria subjacente do cérebro adulto, é uma simples retícula 3D, com todas as fibras projectadas pelos neurónios a entrecruzarem-se em ângulo recto numa das três dimensões do espaço.
“O nosso objectivo era mapear a arquitectura das fibras cerebrais”, explica Wedeen num podcast no site da revista. “Dada uma ligação, por onde é que ela passa na sua vizinhança imediata? Descobrimos que essa organização não podia ser mais simples.” As fibras formam superfícies curvas onde pacotes de fibras paralelas entre si se cruzam num ângulo recto com outros pacotes de fibras paralelas entre si. E não é tudo: o fenómeno não é apenas local, estende-se ao cérebro todo. Essas superfícies bidimensionais não são independentes umas das outras: empilham-se umas em cima das outras e estão ligadas entre si por pacotes de fibras perpendiculares a elas, fazendo com que a totalidade do cérebro esteja interligada da mesma forma: “As diversas partes do cérebro são como as peças de um puzzle que se encaixam umas nas outras”, salienta Weeden. “A estrutura do cérebro é um todo unificado.” Não é aleatória, mas construída com base em regras extremamente simples. “No cérebro adulto”, explica ainda Wedeen, “as fibras estão tremendamente retorcidas e dobradas, mas a geometria do cérebro continua a poder ser essencialmente descrita como uma retícula 3D”.
Já se sabia que as ligações nervosas dentro de certas partes do cérebro, como a espinal medula ou o tronco cerebral (uma das suas estruturas mais “primitivas”), estavam assim organizadas — espelhando, aliás, os padrões de base do desenvolvimento embrionário. Mas o resto do cérebro — e em particular o córtex, a sua casca exterior, responsável pelas funções cognitivas superiores dos humanos — tem um aspecto tão retorcido, com tantas convoluções, que parecia impossível que essa mesma organização ali prevalecesse, já para não falar nas interligações à escala global. Mas estava fora de questão fazer-se estudos no ser humano injectando, por exemplo, compostos químicos para seguir o seu rasto nos tecidos cerebrais.
Agora, os investigadores conseguiram ultrapassar os obstáculos graças às mais poderosas técnicas de visualização não invasiva do cérebro, aliadas a sofisticadas análises matemáticas. E o sistema subjacente, que rege o desenvolvimento do cérebro guiando o crescimento das fibras nervosas e que até aqui permanecera oculto, surgiu então com toda a sua elegante simplicidade.
A técnica de visualização utilizada foi a DSI (diffusion spectrum imaging), forma de ressonância magnética que “mapeia as fibras [nervosas] através dos movimentos das moléculas de água nos tecidos”, diz Wedeen. “A seguir, uma série de análises matemáticas permitiram inferir qual o padrão de fibras nervosas mais susceptível de ter produzido esse padrão de fluxos de água.”
Os cientistas analisaram a forma como as fibras nervosas se cruzam em diversos pontos do cérebro, para “desmontar a estrutura dos cruzamentos”. E viram que “em cada cantinho, essa estrutura é basicamente uma grelha cúbica”. E também analisaram os cérebros de vários primatas e de voluntários humanos, pondo em evidência o mesmo tipo de sistema natural de “coordenadas espaciais” em todos essas espécies.
“Acho que ninguém suspeitava que o cérebro pudesse ter este tipo de padrão geométrico omnipresente”, frisa Wedeen. Para mais, esta forma de construção do cérebro faz todo o sentido do ponto de vista evolutivo, tornando possível a crescente complexidade do cérebro: “É precisamente a simplicidade desta estrutura quadricular que permite integrar as mudanças graduais e aleatórias da evolução”, diz o investigador.

Fonte: Público

Há milhares de milhões de mundos que podem ter vida

Descoberta foi feita por equipa internacional que integra o astrofísico português Nuno Santos, da Universidade do Porto.
Os planetas rochosos como a Terra são a regra, e não a exceção, na Via Láctea. Esta é a grande conclusão de um estudo feito por um grupo internacional de astrofísicos, do qual faz parte o português Nuno Santos, do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP).
A equipa fez a primeira estimativa de sempre do número de planetas rochosos que orbitam anãs-vermelhas (estrelas de pequena massa e pouco brilhantes, que são as mais comuns na Via Láctea), e chegou ao número "surpreendente de dezenas de milhares de milhões de planetas, só na Via Láctea", disse Xavier Bonfils, do Observatório de Genebra, e primeiro autor do artigo.
A descoberta tem "uma mensagem clara", afirmou por seu turno ao DN o português Nuno Santos. "Provavelmente, a maioria das estrelas que existem têm planetas rochosos em volta", diz o astrofísico do CAUP, sublinhando que "isto abre grandes expectativas para existência de vida noutros planetas, e dá-nos ainda mais alento para desenvolver novos instrumentos capazes de os detetar".
O investigador português não adianta prazos para a descoberta de vida noutros sistemas solares. " É difícil de prever", diz. "Neste momento estamos a tentar descobrir planetas potencialmente habitáveis em torno de estrelas próximas e depois de termos um catálogo é necessário desenvolver a capacidade para detetar vida. Pode ainda levar algum tempo para termos essa capacidade instrumental".
Para realizar o estudo e a estimativa, que foi já aceite para publicação na revista Astronomy&Astrophysics, o grupo internacional usou o espetrógrafo HARPS, do European Southern Observatory (ESO), com o qual observou uma amostra de 102 anãs-vermelhas ao longo de seis anos. Nesta amostra foram detetados nove planetas do tipo super-terras, (com massas entre uma e 10 vezes a massa da Terra), incluindo dois na zona de habitabilidade, o Gliese 581d e o Gliese 667Cc, que foram notícia aquando da sua descoberta.
Este último, o segundo planeta indentificado já este ano, em fevereiro, apesar de ter quatro vezes mais massa do que a Terra, é o exoplaneta mais parecido com a Terra até hoje encontrado. Além disso, está exatamente no centro da zona de habitabilidade em relação à sua estrela. Ou seja pode ter a temperatura e as condições certas para poder albergar água no estado líquido.
Tudo isto indica que os instrumentos de nova geração para deteção destes novos mundos, como ESPRESSO, um espetrógrafo de alta de resolução que será instalado nos telescópios VLT (Very Large Telescopes) do ESO, no deserto de Atacama, nos próximos anos, terão muitos planetas destes para descobrir. "Estamos a apostar no futuro", diz o investigador, cuja equipa está envolvida também no desenvolvimento do ESPRESSO para o VLT.
"O ESPRESSO tem uma participação muito importante de Portugal, liderada por nós, no CAUP, com colaboração de colegas da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa. Estamos a desenhar e a construir alguns dos componentes chave do instrumento. Este projeto vai-nos permitir dar um passo muito importante para construir o tal catálogo de planetas de que falei", conclui o investigador do CAUP.

Fonte: Diário de Notícias

Quem come chocolate pesa menos?

Talvez não seja necessária assim tanta ponderação antes de abrir uma tablete de chocolate. Pelo menos de acordo com um estudo feito nos Estados Unidos que associou a ingestão de chocolate a pessoas com menos peso.
O trabalho foi feito por uma equipa liderada por Beatrice Golomb, da Universidade California San Diego, e foi publicado na revista Archives of Internal Medicine. A investigação avaliou o Índice de Massa Corporal (IMC) de 1000 adultos saudáveis, com idades entre os 20 e os 85 anos, e os seus hábitos. Entre os quais, o consumo de chocolate.
O IMC de uma pessoa é obtido dividindo o peso pelo quadrado da altura e avalia se alguém está com peso normal. Em média, os participantes tinham um IMC de 28, o que indica excesso de peso mas não obesidade.
As 100 pessoas recorriam ao chocolate duas vezes por semana, em média. Mas as que comiam com maior frequência, apesar de ingerirem mais calorias, tinham menos peso. O estudo teve em conta a idade, o género e a quantidade de exercício.
A equipa mediu uma diferença de 2,3 a 3,2 quilos entre os participantes que iam ao armário do chocolate cinco vezes por semana e os que nunca tocavam neste doce. Segundo os investigadores, o efeito não tinha que ver com a quantidade mas com a frequência com que o chocolate era ingerido.
Segundo a equipa, os antioxidantes do chocolate pode estar por trás dos benefícios para a saúde, como a diminuição da pressão arterial e do colesterol, assim como a perda de massa corporal. “As pessoas assumiram simplesmente que como o [chocolate] tem calorias e é tipicamente comido como um doce, então só pode ser visto como um mal”, disse Beatrice Golomb, citada pela Reuters.
Embora os resultados sejam favoráveis ao consumo de chocolate, a equipa defende que a investigação não prova que se perca peso ao adicionar-se chocolate à dieta. Aliás, segundo um nutricionista não envolvido no estudo, há outras explicações para estes resultados.
A investigação refere-se à população norte-americana e Eric Ding, da Escola Médica de Harvard, argumenta que as pessoas mais pobres compram a comida mais básica e não têm dinheiro para tanto chocolate. Nos EUA a pobreza foi associada ao excesso de peso.
Outra hipótese avançada pelo nutricionista é que as pessoas que perdem peso comem chocolate como recompensa, em vez do chocolate causar o emagrecimento. Ding refere que o estudo é pequeno e não prova uma relação causa efeito.
Uma das causas que pode ser responsável por este efeito é as catequinas, um tipo de flavenóides presentes no cacau, e que em estudos com roedores associaram-se ao aumento da capacidade de trabalho dos músculos. O chocolate preto, por ter mais cacau, é o tipo de chocolate que mais tem estas substâncias, além de antioxidantes.
“Se consumir chocolate, faça-o em lugar de outro alimento qualquer, em vez de somar às calorias que ingere diariamente. Tente comer chocolate preto”, aconselhou Eric Ding, citado pela Reuters. Para a equipa, a moderação é um factor importante. Os resultados “não dão argumentos para se comer grandes quantidades de chocolate”, disse Golomb.

Fonte: Público

Botox é eficaz para tratar a incontinência urinária, diz estudo

O Botox é eficaz e seguro no tratamento da incontinência urinária, concluiu um estudo internacional, liderado por Francisco Cruz, investigador da Faculdade de Medicina do Porto e director do Serviço de Urologia do Hospital São João.
“É muito mais eficaz do que os tratamentos que já existiam, por isso é que estávamos a utilizá-lo, de uma forma não aprovada, mas com autorização das comissões de ética dos hospitais. Aliás, é duplamente eficaz, porque trata a incontinência e protege os rins”, disse Francisco Cruz à agência Lusa.
No caso deste estudo, a equipa avaliou uma amostra de 275 pacientes que reportaram, em média, 33 episódios de incontinência urinária por semana. Com idades entre os 18 e os 80, os doentes sofriam de esclerose múltipla ou de lesões na espinal medula. Nestes casos, no tratamento da incontinência urinária em doentes com perda do funcionamento normal da bexiga devido a lesões no sistema nervoso, a utilização de Botox já foi aprovada em vários países da Europa, como Portugal, França, Irlanda, Finlândia, Reino Unido e, também, nos Estados Unidos.
Num terço dos doentes do estudo injectaram-se, de forma pouco invasiva, 200 miligramas de Botox (toxina botulínica), outra parte recebeu 300 miligramas e o terceiro grupo recebeu um placebo, uma substância sem qualquer acção biológica. Ao fim de duas semanas, os investigadores registaram uma melhoria significativa dos sintomas nos pacientes injectados com toxina botulínica. No final de seis semanas, 38 por cento dos pacientes tratados com 200 miligramas de Botox e 39 por cento dos doentes que receberam 300 miligramas dessa substância estavam continentes, isto é, “controlavam integralmente a vontade de urinar”.
Publicado na revista European Urology Journal, o estudo permitiu ainda definir a dose ideal a administrar a estes pacientes, explicou Francisco Cruz. “Embora as duas doses tenham sido bem toleradas sem diferenças clínicas relevantes na eficácia ou duração do efeito, os resultados sugerem que a dose de 200 miligramas apresenta benefícios em termos de segurança.”
Este estudo, o maior desenvolvido para avaliar a eficácia e segurança do uso do Botox na incontinência urinária, reuniu 63 centros de investigação. “Um estudo destes, que envolve 275 doentes, em 63 centros em todo o mundo e que implica um acompanhamento durante um ano, é muito difícil de realizar”, sublinhou Francisco Cruz.
O investigador lembrou que a incontinência urinária tem um impacto muito negativo na qualidade de vida dos pacientes e a primeira linha terapêutica usada até ao momento (anticolinérgicos) é interrompida por um grande número de doentes, devido aos efeitos secundários intoleráveis destes fármacos. Por isso, Francisco Cruz acredita que este trabalho “vai influenciar o tratamento deste problema em todo o mundo”.

Fonte: Público

Especialistas de avalanches estudam... gelados

Com recurso a tecnologia utilizada para estudar as avalanches, especialistas querem conhecer melhor a estrutura do gelado para evitar a degradação do sabor.
Através de uma máquina de RX utilizada para estudar as avalanches, os investigadores estão a estudar a formação de cristais de gelo no gelado, para assim saber mais sobre a estrutura deste e criar formas que evitem a degradação do sabor.
"Antigamente não conseguiamos 'olhar para dentro' do gelado sem destruir a amostra", destaca Cedric Dubois, citado pela BBC. Com a ajuda do instituto de pesquisa de neve e avalanche em Davos, na Suíça, está a ser utilizada a máquina de RX que permite recolher imagens de pequenas estruturas a temperaturas negativas.
Com os gelados submetidos a mudanças de temperaturas nos congeladores (há partes que descongelam e que depois voltam a congelar), o objetivo do estudo é entender como se criam os cristais de gelo e tentar arranjar formas de evitar que tal aconteça, para assim preservar melhor o sabor do gelado que fica guardado mais tempo.

Fonte: Diário de Notícias