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

Encontra-se aberto concurso externo para o Banco de Portugal - Departamento de Supervisão Prudencial, com vista ao preenchimento de vagas de Técnico Superior para a área de supervisão

“A inovação é tipo ‘ovo de Colombo’, depois de se saber, parece fácil. Só que ‘saber’ significa um longo caminho de amadurecimento do conhecimento”, declara Maria Filomena Camões, docente do Departamento de Química e Bioquímica da FCUL, a propósito da atribuição da Bolsa Europeia de Excelência de Investigação.

A. M. Galopim de Carvalho num dos geoparques

O pioneiro da Geoconservação em Portugal sente-se agradado pelo reconhecimento dos mais de 20 anos de serviço em prol da preservação e salvaguarda dos geoparques, considerando o tributo um importante incentivo para a defesa territorial, para a promoção da geodiversidade e para o desenvolvimento sustentável baseado no património geológico.

Isaac Carrêlo e Rita Almeida, alunos do curso de Engenharia e Energia do Ambiente e Eva Barrocas, do curso de Biologia, viajaram até Cabo Verde para fazer parte da equipa Turtle Foundation. Durante um mês de experiências intensas, protegeram tartarugas e levaram os ensinamentos apreendidos na FCUL até à comunidade local.

Mapa

O Memorando de Entendimento celebrado com Portugal estabelece oito áreas programáticas para a respetiva alocação de verbas para 2009/2014. A abertura de concursos para Portugal deve acontecer ainda este ano.

Palestra por Jennifer de Jonge

Centro de Biotecnologia Vegetal/IBB

Evolução Tecnológica e o Cadastro Territorial Multifinalitário no Brasil

VicenTuna anima Sessão de Boas-vindas

Receber os novos alunos numa sessão de boas-vindas é uma das tradições da FCUL. Agora, o espírito da cerimónia pode ser conhecido pela voz dos profissionais e alunos que fizeram parte da última sessão, através de uma reportagem multimédia presente na página do YouTube da Faculdade, bem como na pasta de vídeos do Facebook.

Pormenor de obra de arte

Atualmente, o antigo aluno da FCUL é post-doc na Universidade Federal do Rio Grande - Fundação Universidade do Rio Grande, no Brasil, sendo responsável por projetos na área da Biologia Antártica – Biologia Polar.

Miguel Ramos

Miguel Ramos, professor do Departamento de Matemática da FCUL, faleceu esta quinta-feira, dia 3 de janeiro. O corpo será velado no dia 5 de janeiro, entre as 17h00 e as 24h00, na Capela da Igreja das Furnas, em São Domingos de Benfica, assim como no dia 6 de janeiro, a partir das 12h00, seguindo-se a missa pelas 15h00. A cerimónia de cremação ocorre no Cemitério dos Olivais.

Miguel Ramos (1963-2013)

Estão disponíveis os calendários de exames do 2º ciclo para as seguintes áreas:

- Mestrados de Engenharia Geográfica e SIG

Repórter e câmara de filmar

Após as palavras , chegam os sons e as imagens  do dia em que a FCUL voltou a fazer parte da “Rota das Vocações de Futuro” da associação EPIS. A reportagem está disponível na página do YouTube da Faculdade, bem como na pasta de vídeos do Facebook.

 

O histórico de aluno no Portal da FCUL foi atualizado e renovado.

Relembramos que pode utilizar os vários meios ao dispor para deixar comentários ou sugestões sobre os serviços da FCUL.

Bruno Almeida, doutorado em História das Ciências pela Secção Autónoma de História e Filosofia das Ciências da FCUL e membro do Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia, ganha "Prémio Cultura 2012" atribuído pela Sociedade de Geografia de Lisboa.

Alunos informam-se sobre programas de mobilidade internacional

“É uma grande oportunidade que estou a ter, a Faculdade dá um grande apoio aos alunos. (…) Estou a gostar do convívio com os colegas, das aulas, das disciplinas e da cultura portuguesa”, sublinha Daniel Martins, aluno oriundo do Brasil a estudar Biologia na FCUL.

Pela 2.ª vez, o Dia Internacional proporcionou a divulgação de programas de mobilidade internacional junto dos alunos, esclarecendo dúvidas e curiosidades. Durante o acontecimento, trocaram-se experiências, conheceram-se hábitos e tradições de diferentes países e, acima de tudo, enalteceu-se o espírito de convívio em ambiente "além-fronteiras".

Candidaturas para Base de Recrutamento de Professores Auxiliares Convidados do DF

“MARAVILHAR-SE: reaproximar a criança da Natureza” 

Foi duplicado o espaço de armazenamento nas áreas de alunos. A nova quota é agora de 1 Gb.

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