Funcionamento cerebral: caos e ordenação
Postado em | 16 de setembro de 2009 | Comente!!
No site da revista New Scientist há um belo artigo que descreve a relação entre estabilidade e instabilidade no funcionamento cerebral. Segue abaixo um resumo.
O cérebro opera no limite entre a ordem e o caos. Embora a maior parte do tempo ele funcione de maneira ordenada e estável, repentinamente seu funcionamento pode se tornar desorganizado. Por que o cérebro se comporta dessa forma?
Alguns neurocientistas acreditam que funcionar próximo ao caos pode ser mais eficiente do ponto de vista do processamento de informações.
Redes de células nervosas alternam entre estados de baixa atividade e períodos de instabilidade, quando a atividade elétrica se propaga entre os neurônios com padrão e extensão imprevisíveis. Todavia, embora o padrão seja imprevisível, ele segue as regras de operação do que se denomina sistema criticamente auto-organizado. Sistemas desta natureza apresentam atividades de todas as magnitudes possíveis e a probabilidade de ocorrência das atividades em relação às magnitudes tem distribuição de potência, onde atividades extensas ocorrem menos do que as atividades menores e mais restritas. Para uma leitura sobre sistemas criticamente auto-organizados veja o artigo: Sistemas complexos, criticalidade e leis de potência.
Meyer-Lindberg e sua equipe mostraram que a maneira como as regiões cerebrais se conectam umas com as outras suporta a interpretação que a organização cerebral é do tipo criticamente auto-organizada. Esse tipo de arranjo parece ser fundamental para estabelecer muitas funções cognitivas. Caso o cérebro adotasse um padrão mais estável, a propagação da atividade se atenuaria mais rapidamente e prejudicaria a transmissão da informação. Por outro lado, caso o padrão fosse caótico, cada avalanche de atividade tomaria conta do cérebro.
No ponto em que a organização do cérebro se situa, a eficiência na transmissão de informações é maximizada sem levar o cérebro ao caos.
Outra vantagem do arranjo criticamente auto-organizado é a facilidade com que a atividade cerebral se adapta a novas situações. Quanto mais próximo ao limite da instabilidade, mais rápido o cérebro muda de estado para processar um novo estímulo.
A operação no limiar entre estabilidade e instabilidade confere ao cérebro condições ótimas de processamento de informações. Estudos sugerem que os estados de sincronia e instabilidade se relacionam com processamento de memória, nível geral de inteligência (QI), doença mental (no caso de ruptura do equilíbrio entre esses dois estados de funcionamento) e epilepsia.
Para ler o artigo original de David Robson na New Scientist: Disorderly genius: How chaos drives the brain.
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