Métodos mostram como a atividade cerebral muda ao longo do dia ^{CEFR B2}

Investigadores combinaram um protocolo de laboratório que marca células ativas com análise matemática e ferramentas computacionais para acompanhar neurónios e redes ao longo do tempo, com resolução de célula única. O trabalho, realizado em camundongos, foi publicado na revista PLOS Biology.

O projeto juntou grupos de três países: a University of Michigan desenvolveu os fluxos de trabalho matemáticos e computacionais; equipas no Japão e na Suíça criaram as ferramentas experimentais. No Japão, o grupo liderado por Hiroki Ueda, no RIKEN, recorreu à microscopia light-sheet para produzir imagens 3D e a marcação genética para fazer neurónios fluorescerem, o que permitiu localizar quando e onde as células estavam ativas.

A principal descoberta foi um deslocamento consistente da atividade por todo o cérebro durante o ciclo diário: ao acordar a atividade tende a começar em áreas subcorticais e, ao longo do dia e da noite, polos de atividade deslocam-se em direção ao córtex. Os autores descrevem esse padrão como uma reorganização de quais redes estão "no comando" em diferentes momentos.

Os investigadores querem entender a fadiga e identificar assinaturas que sinalizem prontidão para tarefas de alto risco, como pilotar ou operar. Embora os métodos de imageamento não sejam aplicáveis diretamente a humanos, os autores afirmam que as abordagens computacionais são generalizáveis e podem ser adaptadas a dados humanos mais grosseiros (EEG, PET, MRI) e a outros modelos animais usados no estudo de doenças como Alzheimer e Parkinson. O estudo foi dedicado a Steven Brown e recebeu financiamento da US National Science Foundation, do US Army Research Office e do Human Frontier Science Program.