Enganando o GPS interno do cérebro: Estudo de realidade virtual revela novos mecanismos cerebrais

SCTD, 02/06/2024 

Pesquisadores observaram a atividade das células de grade no cérebro humano quando ilusões de autolocalização são induzidas por realidade virtual multissensorial, sem alterar as perspectivas visuais.

O Dr. Hyuk-June Moon, do Centro de Pesquisa em Biônica do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST), em colaboração com a equipe do Prof. Olaf Blanke no Instituto Federal de Tecnologia de Lausanne (EPFL), conseguiu induzir ilusões de autolocalização com realidade virtual multissensorial (VR) no scanner de ressonância magnética (MRI) e observar mudanças correspondentes na atividade das células de grade do cérebro humano.

Sabe-se que o cérebro contém células de grade e células de lugar, que desempenham funções de sistema de posicionamento global (GPS) que nos permitem reconhecer onde estamos. Enquanto viajamos para um local específico, as células GPS ao longo do caminho disparam em sequência, dependendo de sua localização, e essas células desempenham um papel importante no reconhecimento de nossa localização na forma de coordenadas e na lembrança de eventos no espaço.

Desafios em pesquisas anteriores

Os humanos às vezes podem se perceber em um local diferente sem realmente mover seus corpos físicos, como durante uma ilusão, como uma experiência fora do corpo. No entanto, tais mudanças puramente cognitivas de autolocalização, e a resposta correspondente das células GPS do cérebro não foram investigadas em modelos animais como ratos, onde essas percepções não podem ser induzidas ou confirmadas.

Além disso, os métodos convencionais para estudar células GPS exigem a abertura do crânio, e a medição da atividade de células individuais nas estruturas profundas do cérebro, com eletrodos invasivos, limitando nossa compreensão das células GPS humanas.

Para observar a atividade das células de grade durante as mudanças ilusórias de autolocalização, os pesquisadores combinaram tecnologia de VR compatível com MRI com estimulação corporal multissensorial para induzir a ilusão, que foi precisamente controlada em várias direções conforme projetado. As imagens de fMRI medidas durante o experimento foram usadas para estimar as atividades das células de grade, e as experiências ilusórias subjetivas dos participantes foram avaliadas por meio de questionários pós-experimento, e métricas comportamentais que refletiam sua autolocalização percebida.

Atividades das células da grade no córtex entorrinal durante diferentes condições de tarefa. Crédito: Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia

Como resultado, a equipe demonstrou pela primeira vez que mudanças puramente cognitivas nas posições magnéticas, mudanças ilusórias de autolocalização induzidas por estimulação corporal multissensorial, sem quaisquer mudanças nas pistas ambientais visuais, provocam atividades correspondentes das células de grade humanas.

Este é o primeiro estudo clínico a demonstrar que estímulos corporais multissensoriais sozinhos podem evocar atividades das células de grade, sem qualquer tipo de navegação (nem ativa nem imaginada) e sem mudança na perspectiva visual. Isso mostra que as coordenadas de GPS no cérebro humano respondem não apenas à localização física do corpo, mas também à informação de localização baseada em várias atividades e experiências cognitivas, levantando a possibilidade de diagnóstico objetivo de sintomas alucinatórios por meio de análise de imagens cerebrais. As descobertas também são esperadas para contribuir para o desenvolvimento de novas terapias, fornecendo alvos para o tratamento de pacientes que sofrem de sintomas ilusórios, como experiências fora do corpo.

Semelhança entre a atividade das células da grade induzida pela ilusão e a induzida pela navegação VR. Crédito: Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia

O Dr. Moon declarou: "Ao contrário dos estudos anteriores de células de grade humanas, que dependeram de mudanças nas pistas ambientais visuais de uma perspectiva de primeira pessoa, sugerimos um novo elemento de pesquisa chave de integrar sinais corporais multissensoriais." Ele acrescentou: "Planejamos conduzir pesquisas colaborativas internacionais de acompanhamento, para entender melhor os mecanismos cerebrais subjacentes às ilusões causadas por várias doenças mentais, e neurológicas, e desenvolver tratamentos de estimulação cerebral não invasivos que possam aliviar esses sintomas."

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Fonte:https://scitechdaily.com/tricking-the-brains-inner-gps-virtual-reality-study-reveals-new-brain-mechanisms/