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MAPA DO
CÉREBRO
Oásis
O mais completo atlas
da nossa cabeça
SOS LÊMURES
Mansos demais
para sobreviver
O CHAMADO
DA AVENTURA
Vídeo espetacular de
uma viagem pelos
Estados Unidos
MASSA
CINZENTA
O cérebro é democrático
por
Luis
Raça, em termos cerebrais, é um conceito inteiramente
destituído de sentido. Todos fazemos parte de uma
única e mesma espécie – a humana – e as diferenças que
podemos notar devem-se apenas a questões de adaptação
ao clima, à latitude, à menor ou maior incidência de luz,
aos hábitos alimentares e a outros fatores circunstanciais
Pellegrini
Editor
M
uito dinheiro acumulado nas contas bancárias costuma
ser associado a gente egoísta, argentária, pouco ou nada
interessada nos destinos do mundo e da humanidade.
Mas há muitas e honrosas exceções. Uma delas é Paul Allen, cofundador da Microsoft, que há cerca de dez anos decidiu aplicar parte
da sua imensa fortuna (cerca de 100 milhões de dólares apenas no
investimento inicial) na criação do Allen Institute for Brain Science.
Com sede na cidade de Seattle, essa organização se especializa,
como o próprio nome indica, na investigação da anatomia, fisiologia, funções e possibilidade do cérebro.
Forrado com a fina flor dos neurocientistas e outros profissionais
correlatos, o Allen Institute acaba de publicar o Allen of Human
Brain Atlas. Trata-se simplesmente do mais completo atlas do cérebro humano até hoje realizado, e abre caminho a novos modos
de estudar esse órgão. Melhor ainda: os resultados da pesquisa e o
atlas dela decorrente foram disponibilizados no site do Allen Institu-
oásis
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Editorial
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te, e qualquer um, em qualquer lugar do mundo em que exista um
computador conectado à Internet pode ter livre acesso ao material.
por
Luis
Pellegrini
Editor
Dentre as inúmeras descobertas decorrentes das pesquisas que
foram desenvolvidas para a criação desse atlas, uma das mais interessantes e importantes é a comprovação de que, no fundo, em
matéria de cérebro, somos todos praticamente iguais. Não importa
qual seja a etnia a que pertence o indivíduo, não importa a tonalidade da sua pele – branca, negra, mulata, amarela, vermelha –,
não importa o seu sexo, religião ou terra de origem, os esquemas da anatomia e da fisiologia do cérebro são quase idênticos,
as diferenças irrelevantes. Raça, portanto, em termos cerebrais,
é um conceito inteiramente destituído de sentido. Fazemos todos
parte de uma única e mesma espécie – a humana – e as diferenças
que podemos notar devem-se apenas a questões de adaptação ao
clima, à latitude, à menor ou maior incidência de luz, aos hábitos
alimentares e a outros fatores circunstanciais.
A reportagem é completada por uma galeria de imagens cerebrais
de rara beleza, obtidas através de tecnologias moderníssimas como
certas modalidades de ressonância magnética, o tensor de difusão,
a imunofluorescência, etc. Outra matéria acoplada a esta apresenta
o vídeo de uma importante conferência (com legendas em português) do cientista Allan Jones, um dos diretores do Allen Institute,
explicando tudo sobre o atlas do cérebro.
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Editorial
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neurociência
neurociência
MASSA
CINZENTA
O cérebro é
democrático
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O mais completo atlas do cérebro
até hoje realizado abre caminho
a novos modos de estudar esse
órgão. E demonstra que ele não tem
nenhum preconceito. No fundo, em
matéria de cérebro, somos todos
praticamente iguais
N
Por: Equipe Oásis
a face do planeta perambulam
hoje mais de sete milhões de cérebros humanos vivos e em funcionamento no interior de cabeças
brancas, negras, mulatas, amarelas e vermelhas. Todos esses cérebros são muito mais semelhantes
entre si do que até há pouco acreditava a maioria dos cientistas.
Esta é uma das conclusões tiradas pelos pesquisadores do Allen Institute for
Brain Science, de Seattle, EUA, (http://www.
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neurociência
alleninstitute.org) em um estudo recentemente concluído que levou à realização do
mais completo mapa cerebral até hoje elaborado: o Allen of Human Brain Atlas. Todo o
material relativo a esse atlas pode ser baixado gratuitamente no site do Allen Institute
ou pelo link: API for the Human Brain Atlas
Ed Lien, neurocientista do Allen Institute, e
os seus colegas analisaram 500 áreas de cada
um dos dois hemisférios do cérebro humano,
conseguindo evidenciar mais de 100 milhões
de expressões genéticas. O estudo mostrou
que cerca 84% dos genes humanos possui
uma expressão em alguma área do nosso cérebro, com esquemas que são praticamente
iguais de indivíduo para indivíduo.
“A pesquisa demonstra a validade de uma
análise global das expressões genéticas cerebrais como instrumento para compreender
a fundo o desenvolvimento do cérebro e das
suas patologias”, explica Lien em entrevista
para a revista Nature, onde foi publicado o
estudo.
Uma por todas, todas por uma
Várias descobertas curiosas e confirmações
importantes foram obtidas a partir dessa
pesquisa. As regiões vizinhas ao córtex, por
exemplo, são mais semelhantes entre um indivíduo e outro do que as regiões mais
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Os hemisférios direito e esquerdo, por
outro lado, não apresentam uma diferença substancial na sua arquitetura
molecular. Isso sugere que a origem
de algumas características peculiares
em cada indivíduo – a linguagem, por
exemplo - não deve ser buscada na diversidade das estruturas cerebrais, mas
apenas nas variações e personalizações
de alguns circuitos.
Uma neurologia das moléculas
distantes: as implicações dessa descoberta ainda não são
muito claras mas, segundo os cientistas, poderiam ajudar
a compreender os modelos de desenvolvimento e evolução do cérebro humano no decurso dos milênios. Essas
diversas outras regiões, além disso, embora controlando
funções diversas como a visão, a audição, a capacidade de
memorização e a de solucionar problemas, seriam estruturalmente muito parecidas entre si. Isso significa que bastaria compreender a fundo o funcionamento de uma dessas
zonas para obter-se a chave de acesso a todas as outras.
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O estudo também forneceu um novo
ângulo de visão a respeito do funcionamento do cérebro a nível molecular, ou
seja, o nível no qual atuam as doenças
degenerativas e também os fármacos
que as combatem. Descobriu-se que as
sinapses não são todas iguais, mas variam profundamente segundo o gene
que as ativou. “As mutações das sinapses com frequência estão ligadas a graves doenças neurológicas”, explica Seth Grant, professor de neurociências
moleculares da Universidade de Edimburgo e coautor do
estudo.
Ficou comprovado também que nossas experiências modificam as sinapses (as conexões entre os neurônios) e essas
alterações, que são permanentes, são as responsáveis pela
memória. Na prática, quando acontece alguma coisa de
que nos recordaremos no futuro, gera-se no cé
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rebro um sinal elétrico que provoca variações químicas e
estruturais nos neurônios. Essas variações são possíveis
graças a uma cadeia de reações que envolvem diversas
moléculas, entre elas os íons de cálcio e algumas enzimas e neurofinas. O resultado final desses processos é a
potencialização das sinapses. Esta confirmação deverá
fortalecer e dar impulso à recente teoria neurocientífica
segundo a qual o cérebro não envelhece e se renova constantemente enquanto o indivíduo se manter no aprendizado de novas coisas. Nesse sentido, as primeiras conclusões é que certos aprendizados são mais eficazes do que
outros na preservação da juventude cerebral. Entre os
mais eficazes estão o aprendizado da música, sobretudo a
instrumental e o canto, e o aprendizado da informática.
Imagens do cérebro
Os mistérios da mente e do cérebro pouco a pouco se desvelam a nossos olhos graças aos progressos da ciência.
Novas técnicas fotográficas, por exemplo, são capazes de
produzir imagens nunca antes observadas do emaranhado constituído por nossos neurônios e do seu funcionamento. A galeria abaixo é composta de uma seleção de 10
imagens extraordinárias, não apenas pelo seu valor científico, mas também pela sua beleza.
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1 Os caminhos do cérebro
Um rapaz de 20 anos possui cerca de 176 mil
quilômetros de circuitos cerebrais organizados
entre o encéfalo e a medula espinal. Trata-se
daquela “massa cinzenta” – o conjunto dos circuitos de fibras nervosas – que coloca em conexão as centenas de bilhões de neurônios presentes em nosso cérebro. Esse extraordinário
“emaranhado” de fios nervosos é o responsável
pela passagem de informações entre as várias
áreas cerebrais. Ele é, também, o principal alvo
de algumas patologias degenerativas como o
Mal de Alzheimer, que destrói progressivamente as células cerebrais provocando a perda da
memória e de muitas outras funções cognitivas.
Nesta imagem, em cores falsas, a substância
cerebral é visualizada através do “imaging” do
tensor de difusão (DTI), uma técnica de neuroimagem que evidencia a passagem das moléculas de água no interior dos tecidos.
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2 Mergulho no cérebro
O delta do rio Nilo quando encontra o mar?
Não, o que mostra a fotografia é o que acontece
normalmente em nosso cérebro, mas não podemos ver. Através de uma espessa ramificação de
artérias (que pode parecer um grande rio e seus
afluentes), o sangue rico de oxigênio é distribuído a cada um dos ângulos do cérebro. O que
vemos na foto é uma arteriografia, um exame
que avalia o estado de saúde dos nossos vasos
sanguíneos.
Com um cateter extremamente fino, introduzido com anestesia local em uma artéria, injeta-se um líquido de contraste que se mostra opaco ao raio x e portanto bem visível, em branco,
nas chapas radiográficas (embora nesta foto
tenham sido usadas cores falsas). O procedimento é um tanto invasivo, porém muito útil
para se detectar obstruções ou lesões arteriais
perigosas que poderiam causar, por exemplo,
um derrame cerebral.
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3 “Cola” inteligente
Em relação aos neurônios – protagonistas indiscutíveis e unidades básicas do funcionamento do cérebro – as células da glia (também chamadas neuroglia ou simplesmente glia, palavra
grega para “cola”, ou gliócitos, são células não
neuronais do sistema nervoso central que proporcionam suporte e nutrição aos neurônios).
Tais células, aqui vistas numa micrografia de
imunofluorescência, durante muito tempo
foram relegadas as papel de simples suportes físicos do sistema neuronal. Mas a sua função de
nutridoras das células cerebrais é fundamental
para o correto funcionamento da comunicação
sináptica. Esse colante natural isola e protege
os neurônios dos agentes patógenos, mantendo-os no seu devido lugar ao preencher os espaços entre um neurônio e outro, além de regular a quantidade de importantes substâncias
químicas como o potássio, que desempenha
um papel essencial na química da transmissão
neuronal. Os especialistas suspeitam que sua
contribuição no processo de análise das informações cerebrais ainda não é bem conhecido, e
pode ser muito mais importante do que atualmente se sabe.
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4 Com a boca na botija
A ação existe, embora não seja visível. Esse
neurônio, com efeito, foi “capturado” (e redesenhado no computador) no momento exato em
que estava para transmitir um sinal. O nosso
cérebro contem bilhões de neurônios que se
comunicam e trocam informações através das
sinapses (conexões elétricas). Tais mensagens
químicas são fundamentais para a formação
dos pensamentos, o controle dos movimentos
do corpo e os nossos comportamentos.
Segundo um recente estudo, seria exatamente
a atividade elétrica a influenciar a “linguagem”
dos neurônios. Alterando essa atividade, que
se inicia no sistema nervoso central, os pesquisadores descobriram que pode-se modificar o
modo através do qual os neurônios “conversam” entre si. Tais descobertas poderão no futuro próximo serem utilizadas para corrigir alguns distúrbios psiquiátricos e cerebrais como
a esquizofrenia, a depressão e o mal de Parkinson. Foto: Graham Johnson, Graham Johnson
Medical Media, Boulder, Colorado
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5 Girassóis geniais
Os neurônios do cerebelo também são chamados de células de Purkinje (em vermelho na
micrografia feita com luz confocal): se para fazer trabalhar o cérebro de um adulto são necessários 150 bilhões de neurônios, os quais criam
cerca de 20 mil interconexões, para o cerebelo
as células de Purkinje conseguem produzir até
200 mil.
A existência dessas conexões, ou sinapses, foi
descoberta no final do século 19 pelo fisiologista
inglês Charles Scott Sherrington: não se trata na verdade de conexões físicas, já que entre
dois neurônios interpõe-se sempre uma fissura
microscópica. Para superar esse obstáculo, os
sinais são capazes de mudar sua natureza e passar de elétricos a químicos.
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6 Ida e volta das informações
O escaneamento a ressonância magnética coloca em destaque os caminhos das informações
no cérebro. Torna-se visível, particularmente, o
tecido neural chamado de “substância branca”
ou “massa cinzenta”, constituído principalmente de axônios revestidos de mielina e presente
no cérebro e na medula espinal, garantindo a
cooperação entre os dois hemisférios cerebrais.
Em azul são visualizados os percursos neurais
que vão do alto para baixo; em verde os que vão
da frente (à esquerda) para trás (à direita); enfim, as linhas vermelhas evidenciam os percursos que vão de um hemisfério ao outro. A massa
cinzenta preside a coligação e a interação dos
estímulos motores.
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7 Um olho dentro do corpo
Uma imagem assim tão detalhada do cérebro
de um homem só foi possível a partir da introdução de uma metodologia revolucionária que
mudou todo o modo de se fazer diagnósticos: a
ressonância magnética nuclear. Essa técnica é
baseada nos efeitos de um campo magnético de
alta intensidade sobre os componentes atômicos dos tecidos. As forças geradas pelo campo
causam alterações temporárias na disposição
desses componentes. Aparelhos especializados
registram os diversos sinais eletromagnéticos
emitidos por átomos de várias naturezas. Já
que não lança mão de radiações ionizantes, esse
método é muito menos invasivo do que os demais e, além disso, é muito mais preciso.
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8 A imagem de um cérebro sadio
A cada dia, novos progressos são feitos por
cientistas de todo o mundo, empenhados em
descobrir a fundo o funcionamento do cérebro.
Tais progressos certamente irão ajudar no tratamento das patologias cerebrais, permitindo
o desvendar cada vez mais completo dos mistérios da mente humana. Na foto, a imagem de
um cérebro sadio obtida com ressonância magnética.
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9 O pensamento em um grão de
areia
Numa parte do cérebro do tamanho de um grão
de areia podem ser encontrados até cem mil
neurônios – para um total de cem bilhões de
células de um cérebro médio no momento do
nascimento: são elas que tornam possíveis a recepção e a retransmissão das informações que
consentem a atividade cerebral.
Ter a possibilidade de observar a conformação
de uma célula nervosa não significa, no entanto, desvendar por completo a complexidade
da estrutura e da funcionalidade nervosa. De
qualquer forma, é realmente espetacular essa
micrografia colorida de um neurônio da retina
agarrado a um vaso capilar.
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10 Fósforos no cérebro
Uma fotografia, às vezes, pode demonstrar que
a ciência também é pura arte. Aqui, quem dá
um show são as células do plexo coroide: essas
projeções de tecido não nervoso estão presentes
nas cavidades encefálicas e estão envolvidas na
produção do líquido cérebro-espinhal.
As colunas verticais visíveis na foto representam exatamente essas células cujas pontas inchadas estão cheias de líquido que, uma vez
expelido, circunda e protege o cérebro e a medula espinhal.
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conferência
conferência
MAPA DO CÉREBRO
O mais completo atlas
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Como podemos começar a
entender de que maneira o cérebro
funciona? Da mesma maneira
que começamos a entender uma
cidade: fazendo um mapa. Nesta
surpreendente palestra visual, Allan
Jones mostra como sua equipe está
mapeando quais genes estão ativos
em cada pequena região cerebral,
e de que forma no cérebro tudo se
interconecta
C
crosoft – foi criado para a missão de
incrementar descobertas a respeito do
cérebro humano. Para tanto, ele reúne
um formidável grupo de cientistas, e se
relaciona com todas as principais instituições congêneres ao redor do mundo.
Allan Jones
Vídeo: TED-Ideas Worth Spreading
Tradução: Francisco Paulino Dubiela.
Revisão: Isabel Villan
EO (diretor executivo) do Allen
Institute for Brain Science, com
sede em Seattle, EUA, Allan Jones lidera um ambicioso projeto
de construção de um atlas do
cérebro humano aberto a todos
os interessados, online e interativo.
O Allen Institute for Brain
Science – do qual um dos principais cofundadores é Paul Allen, da Mi-
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conferência
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Tradução integral da conferência de Allan Jones
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conferência
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Tradução integral da conferência de Allan Jones
Há tempos os homens têm uma fascinação pelo cérebro
humano. Nós o traçamos, nós o descrevemos, nós o desenhamos, nós o mapeamos. Da mesma forma como os mapas físicos de nosso mundo que foram muito influenciados
pela tecnologia - pensem nos Google Maps, pensem no GPS
- a mesma coisa está acontecendo no mapeamento cerebral
por meio de transformação.
Então vamos dar uma olhada no cérebro. A maioria das
pessoas, ao olhar pela primeira vez para um cérebro humano fresco, dizem: “Isso não parece com o que você vê quando alguém mostra um cérebro”. Normalmente, o que vocês
veem é um cérebro fixado. É cinza. E essa camada externa,
é a zona de vasculatura, que é incrível, ao redor do cérebro
humano. Esses são os vasos sanguíneos. 20 por cento do
oxigênio que vêm de seus pulmões, 20 por cento do sangue
bombeado pelo seu coração, está a serviço desse único órgão. Basicamente, se você apertar dois punhos juntos, ele
será um pouco maior do que esses dois punhos.
na fase adulta. É aqui onde todos os processos de tomada de decisão acontecem. É o lugar onde você decide agora mesmo se você vai pedir bife para o jantar.
Então, se você der uma olhada mais profunda no cérebro, uma das coisas, se você observá-lo nessa seção,
o que você pode ver é que não pode realmente ver um
monte de estruturas aqui. Mas há realmente um monte de estruturas aqui. Suas células e suas conexões
estão todas ligadas. Então, cerca de 100 anos atrás,
alguns cientistas inventaram uma marcação que podia identificar células.
E isso é mostrado aqui nesse azul bem claro. Você
pode ver áreas onde corpos celulares normais estão
marcados. E você pode ver que não é muito uniforme.
Você vê um monte de estruturas ali. Então a parte externa desse cérebro é o neocórtex. É uma unidade
Os cientistas, perto do fim do século 20, aprenderam que
podiam rastrear o fluxo sanguíneo para mapear de forma
não invasiva onde a atividade estava ocorrendo no cérebro
humano. Então, por exemplo, eles podem ver na parte de
trás do cérebro, que está virando aqui. Eis o cerebelo. Isso
que está mantendo vocês sentados agora. Ele está me mantendo de pé. Está envolvido em movimentos coordenados.
Aqui do lado está o córtex temporal. Essa é a área onde
ocorre o processamento auditivo primário -então vocês
escutam minhas palavras, e as enviam para centros de processamento de linguagem superiores. Em direção à frente
do cérebro está o lugar de todos os pensamentos mais complexos, das tomadas de decisão - é o último a amadurecer
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de processamento contínuo, se preferir. Mas vocês também
podem ver coisas embaixo dele. Todas essas áreas em branco são as áreas onde as conexões estão passando. Elas provavelmente são menos densas em células. Então há cerca de
86 billhões de neurônios em nosso cérebro. E como pode-se
ver aqui, eles não estão distribuídos uniformemente. E como
eles se distribuem contribui muito para sua função subjacente. E é claro, como mencionei antes, como podemos agora começar a mapear a função cerebral, podemos começar a
amarrá-las em células individuais.
Então vamos dar uma olhada mais profunda. Vamos olhar
os neurônios. Como mencionei, há 86 bilhões de neurônios.
Há também essas células menores como podem ver. Elas
são células de suporte – os astrócitos da glia. E os próprios
nervos são aqueles que recebem aferências. Eles estão
armazenando, eles estão processando. Cada neurônio
está conectado via sinapses com até 10 mil outros neurônios em seu cérebro. E cada neurônio sozinho é muito singular. O caráter singular tanto de neurônios individuais como de neurônios dentro de um aglomerado
cerebral é determinada por propriedades fundamentais de sua bioquímica subjacente. Essas são proteínas.
São proteínas que controlam coisas como movimento
de canais iônicos. Elas controlam com quem as células
do sistema nervoso se conectam. E elas controlam basicamente tudo o que o sistema nervoso precisa fazer.
Então, se focarmos para um nível ainda mais profundo, todas essas proteínas são codificadas por nossos
genomas. Cada um de nós tem 23 pares de cromossomos. Nós recebemos um da mãe e um do pai. E nesses
cromossomos estão aproximadamente 25 mil genes.
Eles estão codificados no DNA. E a natureza de uma
determinada célula que dirige sua bioquímica subjacente é ditada por quais desses 25 mil genes são ativados e em qual nível estão ativados.
Então, nosso projeto é tentar verificar essa leitura,
e entender quais desses 25 mil genes estão ativados.
Para executar um projeto assim, nós precisamos de
cérebros, obviamente. Então enviamos nosso técnico
de laboratório para fora. Nós estávamos em busca de
cérebros humanos normais. Nós começamos na verdade em um instituto médico legal. Esse é um lugar para
onde os mortos são trazidos. Nós estamos procurando
cérebros humanos normais. Há vários critérios
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pelos quais selecionamos esses cérebros. Nós queremos ter
certeza de que temos humanos normais entre as idades de
20 a 60 anos,que morreram devido a morte natural sem
danos para o cérebro, sem histórico de doença psiquiátrica,
sem drogas envolvidas - nós fazemos um exame toxicológico. E somos muito cuidadosos com os cérebros que levamos. Nós também selecionamos cérebros em que podemos
retirar o tecido, podemos conseguir o consentimento para
retirar o tecido até 24 horas depois da hora da morte. Pois
o que estamos tentando medir, o RNA - que é a leitura de
nossos genes - é muito lábil, e por isso temos de agir com
rapidez.
Uma nota sobre a coleção de cérebros: devido à maneira
como os coletamos, e por que pedimos consentimento, nós
temos muito mais cérebros de homens do que de mulheres.
Os homens tendem muito mais a morrer em acidentes no
auge da vida. E os homens tendem muito mais a ter uma
companheira, sua esposa, que dá o consentimento, do que
o inverso.
Então a primeira coisa que fazemos no local da coleta é
coletarmos o que chamamos de MR. Isso é imageamento
por ressonância magnética - MRI. É uma amostra padrão
pela qual vamos basear o resto dos dados. Então coletamos esse MR. E você pode pensar nisso como nossa visão
de satélite de nosso mapa. A próxima coisa que fazemos
é coletar o que é chamado de imageamento por tensor de
difusão. Isso mapeia os cabos principais do cérebro. E de
novo, você pode pensar nisso como o mapeamento de nossas rodovias federais, se preferir. O cérebro é removido do
crânio, e é então cortado em fatias de 1 centímetro. E elas
são congeladas, e são enviadas para Seattle. E em Seattle,
nós fazemos isso - isso é um hemisfério humano inteiro - e
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conferência
o colocamos num tipo de fatiador de carne especial.
Há uma lâmina que corta uma seção do tecido e a
transfere para uma lâmina de microscópio. Nós vamos aplicar uma das marcações nela, e a escaneamos.
E depois o que temos é nosso primeiro mapeamento.
Então aqui é onde os experts entram e fazem medidas anatômicas básicas. Você pode considerar como
fronteiras entre os estados, se preferir, essas lindas
linhas fronteiriças. A partir disso, somos capazes de
fragmentar esse cérebro em peças menores, que colocamos em um criostato menor. E isso está mostrado
aqui - o tecido congelado, e sendo cortado. Isso tem
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20 mícrons de espessura, mais ou menos um fio de cabelo
de um bebê. E lembre-se, está congelado. E como podem
ver aqui, a tradicional tecnologia do pincel sendo aplicada.
Nós usamos uma lâmina de microscópio. Então nós a esquentamos com muito cuidado sobre a lâmina. Isso vai depois para um robô que aplica uma dessas marcações nela.
E nossos anatomistas vão dar uma olhada mais profunda
nisso.
Então novamente isso é o que eles veem no microscópio.
Vocês podem ver coleções e configurações de células maiores e menores em grupos e lugares variados. E a partir daí
é rotina. Eles sabem onde fazer essas medidas. E eles podem fazer basicamente um atlas de referência. Esse é um
mapa mais detalhado.
Nossos cientistas usam isso para voltar para outra
peça desse tecido e fazer a chamada microdissecção
por escaneamento a laser. Então os técnicos tomam
as instruções. Eles delineiam um lugar ali. E depois
o laser o corta. Vocês podem ver esse ponto azul cortando. E esse tecido cai. Vocês podem vê-lo na lâmina
de microscópio aqui, isso é o que acontece em tempo
real. Há um recipiente abaixo que está coletando esse
tecido. Nós pegamos esse tecido, purificamos o RNA
dele usando alguma tecnologia básica, e depois colocamos uma marca fluorescente nele. Nós pegamos
esse material marcado e o colocamos em algo chamado de “microarray”.
Agora isso pode parecer como um monte de pontos
para vocês, mas cada um desses pontos individuais
representa um pedaço singular do genoma humano
que detectamos na lâmina. Esse tem cerca de 60 mil
elementos, então nós medimos repetidamente vários
genes dos 25 mil genes do genoma. E quando tomamos uma amostra e a hibridizamos, conseguimos uma
digital singular, se preferir, quantitativa de quais genes estão ativados naquela amostra.
Agora fazemos isso de novo e de novo, esse processo
para todos os cérebros. Estamos coletando mil amostras para cada cérebro. Essa área mostrada aqui é
chamada de hipocampo. Ela está envolvida em aprendizagem e memória. E ela contribui com cerca de 70
amostras das mil amostras. Então cada amostra nos
oferece cerca de 50 mil pontos de dados com medidas
repetidas, mil amostras.
Então temos aproximadamente 50 milhões de pon
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conferência
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tos de dados para cada cérebro humano. Nós conseguimos
agora dados completos de dois cérebros humanos. Nós juntamos tudo em uma coisa só, e vou mostrar a vocês como
se parece a síntese. É basicamente uma grande série de
informações que está disponível gratuitamente para qualquer cientista no planeta. Não é preciso fazer cadastro para
usar essa ferramenta, analisar os dados, encontrar coisas
interessantes com isso. Então eis as modalidades que colocamos juntas. Vocês vão reconhecer essas coisas das que já
coletamos antes. Aqui está o MR. Ele fornece a estrutura.
Há um operador lateral à direita que permite que você vire,
faça um zoom, permite que você destaque estruturas individuais.
Mas mais importante, estamos agora mapeando essa estrutura anatômica, que é uma estrutura comum para as pessoas entenderem onde os genes estão ativados. Então os
níveis em vermelho são onde um gene está ativado em um
nível alto. O verde são as áreas frias onde não está ativado.
E cada gene nos dá uma digital. E lembre-se que analisamos todos os 25 mil genes do genoma e temos todos esses
dados disponíveis.
Então o que os cientistas podem aprender com esses dados?
Nós mesmos estamos só começando a olhar para esses
dados. Há algumas coisas básicas que vocês gostariam
de saber. Dois grandes exemplos são as drogas, Prozac e
Wellbutrin. Eles são antidepressivos normalmente prescritos. Agora lembrem-se, estamos analisando genes. Os
genes enviam as instruções para fazer proteínas. As proteínas são alvos para as drogas. Então as drogas se ligam a
proteínas e as ativam, etc. Então se você quer entender a
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conferência
ação das drogas, é preciso entender como elas atuam
nas maneiras que gostaríamos, e também nas maneiras que não gostaríamos. Seus efeitos colaterais, etc.
Você quer ver onde esses genes são ativados. E pela
primeira vez, nós podemos fazer isso. Podemos fazer
isso em vários indivíduos que analisamos também.
Então agora podemos ver através do cérebro. Podemos ver essa digital única. E obter a confirmação.
Obtemos a confirmação de que, de fato, o gene está
ativado - por algo como o Prozac, em estruturas serotonérgicas, coisas que já se sabia que são afetadas
- mas também conseguimos ver o quadro completo.
Podemos ver áreas que ninguém havia olhado antes,
e vemos esses genes ativados aqui. É um efeito colateral muito interessante. Uma outra coisa que você
pode fazer com isso é que você pode, pois é um exercício de comparação de padrões, pois há uma digital
singular, podemos escanear o genoma completo e
encontrar outras proteínas que mostram uma digital
similar. Então se você pesquisa a descoberta de novas
drogas, por exemplo, você pode fazer uma lista completa do que o genoma tem a oferecer para encontrar
talvez melhores drogas e otimizá-las.
A maioria de vocês provavelmente conhece estudos
de associação de genomas na forma como as pessoas
acompanham as notícias dizendo: “Cientistas descobriram recentemente o gene ou genes que afetam X.”
E assim esse tipo de estudos são rotineiramente publicados pelos cientistas e são ótimos. Eles analisam
grandes populações. Eles verificam genomas inteiros,
e tentam encontrar pontos quentes de atividade
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Tradução integral da conferência de Allan Jones
que estão ligados causalmente com genes. Mas o que você
obtém com um estudo assim é apenas uma lista de genes.
Ele diz o que, mas não diz onde. Assim é muito importante
para esses pesquisadores que tenhamos criado esse recurso. Agora eles podem vir e podem começar a ter pistas sobre atividade. Eles podem começar a olhar as vias comuns
- outros caminhos que simplesmente não podiam ver antes.
Então eu acho que essa audiência em particular pode entender a importância da individualidade. E eu acho que
cada humano, todos nós temos contextos genéticos diferentes, todos nós vivemos vidas separadas. Mas o fato é
que nossos genomas são mais do que 99 por cento parecidos. Nós somos parecidos no nível genético. E o que estamos descobrindo é que, mesmo no nível da bioquímica cerebral, nós somos muito parecidos. E isso mostra que não é
99 por cento, mas é uma correspondência de 90 por cento
em um limite razoável, então tudo na nuvem está correlacionado aproximadamente. E depois encontramos alguns
pontos fora da curva, algumas coisas que estão fora da nuvem. E esses genes são interessantes, mas eles são muito
sutis. Então acho que é uma mensagem importante para
levar para casa hoje que mesmo que celebremos todas as
nossas diferenças, nós somos muito parecidos mesmo no
nível cerebral.
gene que está deletado na esquizofrenia. Esses não
são indivíduos esquizofrênicos, mas eles mostram
alguma variação na população. E o que vocês estão
vendo aqui no doador um e doador quatro, que são as
exceções dos outros dois, é que os genes estão sendo
ativados em um grupo muito específico de células. É
esse precipitado roxo escuro dentro da célula que está
nos dizendo que um gene está ativado ali. Se isso é
ou não é devido ao contexto genético do indivíduo ou
suas experiências, nós não sabemos. Esses tipos de
estudos requerem populações bem maiores.
Então vou deixar a vocês uma nota final sobre a complexidade do cérebro e quanto ainda precisamos ir.
Eu acho que esses recursos são incrivelmente valiosos. Eles oferecem aos pesquisadores uma bússola
para onde ir. Mas nós só olhamos para alguns indivíduos até esse ponto. Certamente vamos olhar em
mais. Eu vou apenas encerrar dizendo que as ferramentas estão aí, e isso é realmente um continente
inexplorado e desconhecido. Essa é a nova fronteira,
se preferir. E para aqueles que são destemidos, mas
humildes diante da complexidade do cérebro, o futuro aguarda. Obrigado.
Agora como essas diferenças se parecem? Isso é um exemplo de um estudo que fizemos para rastrear e ver como
eram essas diferenças exatamente - e elas são muito sutis.
Essas são coisas onde os genes são ativados em um tipo de
célula específico. Esses são dois genes que encontramos
como bons exemplos. Um é chamado de RELN - está envolvido com pistas do desenvolvimento inicial. O DISC1 é um
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SOS LÊMURES
Mansos demais
para sobreviver
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Um primatologista da Universidade
de Antananarivo, no Madagascar,
lança o alarme: dentro de 20 anos
os lêmures poderão desaparecer
por culpa do homem. Para salvá-los
da extinção, no entanto, bastam
8 milhões de euros (cerca de 24
milhões de reais)
C
Por: Equipe Oásis
omeçou a contagem regressiva
para os lêmures de Madagascar: no decorrer dos próximos
20 anos esses simpáticos primatas endêmicos dessa grande ilha do Oceano Índico poderão estar completamente
extintos. Quem lança o alarme é Jonah Ratsimbazafy, primatologista da Universidade
de Antananarivo (Madagascar). Sem meias
palavras, ele acusa a crise econômica, a ins
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vência. Vítimas da caça furtiva e ilegal, os lêmures
também são ameaçados pela progressiva e constante
destruição do seu habitat. A cada ano, em Madagascar, são incendiados mais de 200 mil hectares de florestas. “Nesse ritmo, dentro de 20 a 25 anos não existirá mais nenhuma floresta em nosso país” explica o
cientista.
Mansos demais para sobreviver
Num país onde 92% da população vive com menos
de 2 dólares ao dia, os lêmures são caçados inclusive
pela sua carne. Fáceis de serem encontrados e aba
tabilidade política, a pobreza e a corrupção política
avassaladoras em seu país: “Enquanto o Madagascar
for assim tão pobre não podemos sequer pensar em
salvar os lêmures”, ele declarou há poucos dias à mídia internacional.
A notícia é preocupante, pois o Madagascar é o único
lugar no mundo onde vivem lêmures em estado selvagem. Esses animais pertencem a 105 espécies diversas, 93 das quais já se encontram na lista das espécies
em risco. A concentração dessas espécies numa zona
tão pequena do planeta não favorece a sua sobrevioásis
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obrigados a mudar o sítio das plantações a cada ano,
deixando atrás de si áreas devastadas e desérticas. E
quem paga a conta são os lêmures.
Mais frangos, mais lêmures
Diversos grupos locais se reuniram para tentar conseguir a soma de 8 milhões de euros (cerca de 24 milhões de reais) necessários para deslanchar um projeto de conservação desses primatas. O objetivo dos
ativistas é colocar ao alcance das populações locais
fontes de alimentação alternativa, como hortas de
folhas e legumes, granjas de frangos e galinhas, porcos e fazendas de peixes. Desse modo, as pessoas não
mais seriam obrigadas a tirar seu sustento da depredação das florestas. “Mas os indígenas não costumam
pensar a longo prazo, e é difícil mudar sua mentalidade”, comenta Ratsimbazafy.
tidos, esses animais mansos e sociais constituem o
prato predileto dos que trabalham nas florestas e dos
garimpeiros que com frequência penetram no âmago
da mata sem levar provisões suficientes. Os policiais
ambientais são poucos e não têm nenhuma condição
de controlar o massacre.
Uma contribuição determinante para o desflorestamento de Madagascar é dada pelos próprios camponeses: o solo do país é muito pobre e os agricultores são
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Os guias que esperam os turistas na entrada da Reserva Natural de Ranomafana, uma espécie de santuário dos lêmures, hoje estão quase completamente
desocupados e para ganhar algum dinheiro não hesitam a desempenhar atividades criminosas como o pequeno contrabando e a caça furtiva. Sempre em prejuízo dos simpáticos primatas que deveriam proteger.
Vídeo: Belo vídeo do jornal The Guardian e da
ONG inglesa Bristol Conservation & Science
Foundation, no qual o primatologista Christoph Schwitzer fala da batalha atualmente em
curso para salvar os lêmures da extinção.
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O CHAMADO DA AVENTURA
Vídeo espetacular de uma
viagem pelos Estados Unidos
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Shane Black e dois amigos, fotógrafos
de Ohio, percorreram com uma
minivan, durante dois meses,
vários estados norte-americanos,
fotografando tudo que viam. Ao final,
montaram o maravilhoso vídeo em
timelapse que mostramos a seguir.
Uma obra-prima do gênero
N
Por: Shane Black
toados no interior de uma velha van,
explorando panoramas de tirar o fôlego,
compartilhando histórias e risadas, encontrando pessoas maravilhosas e gentis, fazendo novos amigos, encontrando
velhos amigos em muitos lugares, compartilhando nosso amor pela fotografia
com todos os demais.
A viagem me pôs constantemente à prova, já que tínhamos severos limites de
tempo em todos os lugares que visitamos. Muitas vezes tive de sair correndo
da van, vergado sob o peso do meu equipamento nas costas, para encontrar um
ponto a partir do qual a composição da
este verão, eu e dois amigos
deixamos de lado nossos confortáveis empregos para passar
dois meses juntos, viajando
através do território norte-americano, fotografando e
organizando workshops de fotografia ao longo do caminho.
Nós três sentíamos que chegara a hora de
sairmos das nossas zonas de conforto... a
aventura estava nos chamando. Foi uma
viagem de muitas e muitas horas, amon-
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imagem poderia ser considerada decente, e finalmente obter a foto pouco tempo depois de descobrir
aquele ponto. Foi uma corrida constante contra os
caprichos da luz.
Durante esses 2 meses atravessamos 32 estados
norte-americanos, visitamos 13 parques nacionais e
percorremos cerca de 13 mil milhas naquela espécie
de velha charanga Dodge Caravan... Mas essa aventura nos deixou forrados de memórias que irão perdurar por muitos anos no futuro. Realmente acho
que todos nós devemos viajar para algum lugar e
manter nossos olhos abertos para a inesgotável beleza do mundo.
Música: Signaling Through The Flames, by
The American Dollar
facebook.com/theamericandollar
Mais informação sobre o trabalho de Shane Black:
Facebook: facebook.com/shaneblackphotography
Flickr: flickr.com/photos/shaneblack/
500px: 500px.com/shaneblack
Instagram: @shanemichaelblack
Email: [email protected]
http://vimeo.com/76820114
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