No Campus com Helder Coelho

Como o cérebro calcula

Helder Coelho

A descoberta do Global Positioning System (GPS) do nosso cérebro, feita por John O´Keefe e pelos seus alunos de doutoramento, o casal Edvard e May-Britt Moser (e que lhes permitiu ganhar, os três, o prémio Nobel da Fisiologia ou Medicina de 2014), explicou como conhecemos onde estamos e somos capazes de navegar de um lado para o outro. Finalmente, um dos problemas que ocupara filósofos e cientistas, ao longo de séculos, foi resolvido. Falta ainda encontrar o porquê dos doentes de Alzheimer serem incapazes de reconhecer o ambiente (sala, rua, paisagem) que os cerca.

Foram necessárias duas partes para quebrar este quebra-cabeças: em 1971, O´Keefe mostrou que um conjunto de células neuronais tornava-se ativo quando um rato estava num lugar de um quarto, e um conjunto diferente ficava ativo quando o rato ia para um lugar diferente. Estas células localizadas no hipocampo (área do cérebro associada à memória) foram chamadas place cells (células de lugar) e constituem um mapa. Em 2005, o casal Moser encontrou a outra parte do cérebro onde se localiza a carta náutica, as grid cells (células de grelha) no córtex entorrinal, as quais são parecidas às linhas de longitude e latitude, as quais funcionam como o mecanismo neuronal para julgar uma distância e navegar. A combinação destes dois tipos de células constitui o nosso GPS interno, ou seja a nossa memória espacial. Nós, e os outros animais, criamos representações do mundo externo, dentro do nosso cérebro, e esta descoberta foi reconhecida como um avanço espetacular da ciência cognitiva.

Onde estou? Para onde vou? As células do lugar ajudam-nos a cartografar (guiar) as nossas viagens no mundo, e constituem uma espécie de andaime espaço/temporal/cerebral que suporta a memória autobiográfica. Como o cérebro computa? Não é com Java, mas com um outro tipo de linguagem ainda a descobrir. O caminho para a compreensão dos códigos neuronais da cognição está aberto, e o desafio está lançado simultaneamente à Biologia, à Ciência da Computação e à Filosofia.

Como é que o cérebro gera o comportamento? Vejamos então como os cientistas raciocinaram. Um modo de conhecer a resposta consistia em ligar a atividade daquelas células com o nosso comportamento e o dos animais. O sentido do lugar exigia que se respondesse à questão: quanto do hipocampo seria necessário cortar para que um rato não pudesse se lembrar dos seus novos ambientes envolventes? Seria o hipocampo homogéneo?  Os cientistas descobriram que um dos lados do hipocampo era mais importante, para a memória espacial, do que o outro, ou seja era importante revelar a anatomia daquela parte do cérebro, e em detalhe, para compreender a função cerebral subjacente.

Em 1996, o casal conseguiu dois pós-doutoramentos em Trondheim, um lugar universitário sossegado na Noruega. Obtiveram o apoio financeiro da CEE e da Noruega, e os resultados começaram a surgir. A sua atenção focou-se na descrição do sinal das células de lugar, no hipocampo, e em como os sinais se propagavam fisicamente através dessa área. Adotaram a técnica experimental habitual. O rato (com elétrodos) ia de um lugar para outro, os neurónios disparavam, e formava-se um padrão hexagonal no ecrã do computador. Descobriram que a informação, que ia para as células de lugar, vinha do córtex entorrinal. Ninguém havia prestado atenção a esta área, em parte porque o seu acesso era difícil e porque uma câmara estava perto. Pediram ajuda a um colega de neuroanatomia, e repetiram várias vezes as experiências. Uma surpresa intrigou-os: havia um padrão (rede hexagonal) no ecrã, que não compreendiam, nomeadamente a simplicidade e a regularidade. Era a representação do espaço na linguagem do cérebro, o código. A descoberta foi publicada na revista "Nature" em 2005.

As células de grelha, do cérebro dos ratos, passaram a ser o alvo da observação. O padrão de disparo das células permanecia constante, não dependendo da velocidade e direção do animal. E, havia algo diferente quando se comparava com as células de lugar: se o ambiente mudasse um pouco (a cor das paredes), a taxa de disparo mudava, mas no caso das células de grelha a taxa ficava inalterável. Descobriram também que as diferentes células do córtex geravam muitos tipos diferentes de grelhas, e que se arranjavam de acordo com uma regra matemática precisa. Curiosamente, as células que geravam as grelhas pequenas, com espaço estreito, estavam no topo do córtex, e as que geravam grandes grelhas na parte debaixo do córtex. E, as células que faziam grelhas com o mesmo tamanho e orientação pareciam agrupar-se em módulos.

Este género de novidades, ligando o cérebro, a memória e a localização, já tinham perturbado os filósofos da Antiga Grécia, quando pretendiam memorizar um longo discurso, pois recorriam a mnemónicas, a disposição de um edifício ou uma rua ligada a marcas (referências) mentais para ativar secções da memória. No século 20, os comportamentalistas colocaram como hipótese que os animais tivessem um mapa abstrato do espaço, no interior do cérebro, e agora as células de grelha provaram que havia algo na mente para a resolução espacial e que poupava energia.

Helder Coelho, professor do Departamento de Informática de Ciências

Na cobertura dos edifícios da Universidade de Lisboa foi recentemente instalada a maior central fotovoltaica da cidade de Lisboa. Para além da bela vista sobre o Jardim do Campo Grande, vamos poder apreciar os desafios e o potencial dos telhados urbanos para produção de eletricidade solar.

A empresa SISCOG – Sistemas Cognitivos, SA, procura candidato para integrar a sua equipa.

J. A. Quartau

Na verdade, considerando apenas as abelhas, se estas fossem recompensadas pelo seu trabalho na polinização dos pomares e de outras plantas cultivadas, teríamos que lhes pagar como fatura anual global pelo menos setenta mil milhões de euros, a que seria ainda necessário adicionar várias centenas de milhões pelos lucros adicionais com a produção de mel e de cera.

Livre acesso a trabalhos dos cientistas laureados com o Prémio Nobel 2013

Palmira Carvalho, Raquel Barata e David Felismino

O Jardim Botânico deve, mais do que nunca e no futuro, ser encarado como um espaço de coesão urbana, fundamental e complementar ao espaço edificado e à sua articulação com a envolvente, em termos ecológicos, estéticos, culturais, históricos, sociais e económicos.

As aulas de Projeto Empresarial começam em fevereiro de 2014. Enquanto o 2.º semestre não chega, a FCUL desafia os alunos a testarem ideias no passatempo do Tec Labs Centro de Inovação da FCUL e quem sabe participar na 2.ª edição do YA Bootcamp.

8 de Novembro no GeoFCUL. Campo Grande, Lisboa.

Torre meteorológica

Para comemorar o seu aniversário, o IDL organizou uma pequena exposição com o título “160 anos do IDL: 150 anos do Observatório” a decorrer até ao dia 22 de novembro, no hall do edifício C6 da FCUL.

É fundamental que cada jovem se assuma como gestor da própria carreira, devendo ser dinâmico e proativo no que toca à sua inserção profissional.

Dynamics of calcite cementation

Conferência dia 14 de Novembro, 16h00, sala 6.1.36, C6, FCUL, Campo Grande, Lisboa.

Some scientific events are being organized by CIO's members.

To get a detailed list of those events and more informations, click here!

Para pesquisa de ofertas de emprego na área de Estatística consultar site:www.statjob.com

 

Nos termos previstos no Regulamento das Bolsas de Investigação do IHMT, informa-se que se encontra publicitado nos sites da FCT e do IHMT, o Edital do concurso para atribuição de uma

A FCUL vai ser representada pelas equipas Bytech e StackTracers compostas por alunos do segundo ano da licenciatura em Engenharia Informática.

Collapse Caldera Systems

Conferência no dia 28 de Outubro, 17h00, Edifício C6, FCUL, Campo Grande, Lisboa.

Teresa Chambel

“Multisensory Mixed Reality with Smell and Taste” é o título da palestra do orador convidado Adrian Cheok, professor de Pervasive Computing, na City University London, no Reino Unido.

A Corda Pelo Botânico

O encontro estava marcado para sábado, 19 de Outubro, pelas 16h para começar a esticar mais de 1 km de corda desde a Praça da Alegria e do jardim do Príncipe Real até ao Jardim Botânico.

A instalação de iluminação solar nas escolas remotas nas ilhas de São Tomé e Príncipe, perto do equador, na África Ocidental foi um dos objetivos deste projeto, que pretendeu contribuir para o aparecimento de um mercado local na área da energia solar fotovoltaica.

O modelo foi aplicado ao campus da FCUL mostrando que o aproveitamento da radiação solar nas fachadas dos edifícios permite duplicar o seu potencial solar.

A Qmetrics, SA, empresa de consultoria nas áreas de gestão, estudos de mercado e relacionamento com o cliente, oferece estágio profissional. O candidato deverá apresentar grau académico em

Apesar de já existir há dois anos e meio, numa altura do ano em que chegam à FCUL mais algumas centenas de novos alunos, é importante divulgar a existência do Sistema de Impressão da FCUL para alunos.

No âmbito da avaliação de unidades promovida em 2013 pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia, o Centro de Matemática, Aplicações Fundamentais e

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No decorrer do encontro entre a FCUL e o Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza (CCMN) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), o professor João Graciano Mendonça Filho, responsável por este centro, em jeito de “convite” alertou: “O Brasil precisa de geólogos. Há falta de especialistas desta área no nosso país!”.

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