Os cientistas determinaram como nossos cérebros agem de maneira diferente quando imaginamos movimentos e quando realmente os fazemos. Descobriu-se que em ambos os casos o sinal anterior ocorreu no córtex cerebral, mas no caso dos movimentos imaginados não estava claramente ligado a um hemisfério específico.

Os dados obtidos poderiam ser potencialmente utilizados na prática médica para criar treinadores neurais e controlar a recuperação de redes neurais em pacientes após acidente vascular cerebral. As descobertas foram publicadas na revista CerebralCortex.

Antes de pegarmos uma caneta ou pousarmos um copo, o cérebro formou uma imagem completa da ação. Essa transformação visual-motora garante a precisão dos nossos movimentos. A compreensão desses mecanismos pode ajudar os pacientes a retornar às atividades motoras após o AVC. Mas nem sempre terminamos o movimento que iniciamos. Nesse caso, a informação visual entra nas áreas motoras do córtex responsáveis ​​pelo movimento, mas o início da reação é bloqueado em determinado ponto, e o esforço mental não termina com a ativação muscular real.

Não está claro como a atividade cerebral antes de uma ação explícita difere da atividade cerebral antes de uma ação imaginada. Foi exatamente isso que os investigadores decidiram descobrir, porque compreender os nossos movimentos ao nível do cérebro irá melhorar as técnicas de reabilitação motora após um acidente vascular cerebral.

Cientistas da Skoltech e da Universidade Estadual de Moscou compararam transformações viso-motoras em movimentos reais e imaginários. Para tanto, os pesquisadores realizaram um experimento com 17 voluntários com idade média de 23 anos.

Os sujeitos colocam as mãos sobre um painel com dois botões que acendem periodicamente, e os participantes só precisam seguir um dos dois botões. Uma vez aceso o botão, os atores tinham que pressioná-lo, ou imaginar como o faziam, dependendo do que os cientistas quisessem. Durante o experimento, os pesquisadores registraram os eletroencefalogramas dos voluntários. Os neurocientistas avaliaram então sinais em áreas corticais associadas à preparação do movimento e ao surgimento de sensações nas mãos durante o movimento.

Durante movimentos imaginados e reais, o brilho do botão provocou atividade no córtex sensório-motor, mas somente durante movimentos reais esta atividade foi observada principalmente em um hemisfério. Os autores acreditam que antes do início do movimento, aparece um sinal no cérebro (o chamado pré-sinal) que sinaliza a conversão da estimulação visual em movimento.

Os resultados mostraram que o primeiro sinal era mais forte na região fronto-central do hemisfério oposto ao membro móvel. Ou seja, quando uma pessoa aperta um botão com a mão direita, o hemisfério esquerdo do cérebro é ativado e vice-versa. Ao mesmo tempo, se uma pessoa reagir lentamente à luz do botão e atrasar o pressionamento do botão, a duração do sinal anterior aumenta.

Os sinais anteriores relacionados ao movimento imaginário não estavam relacionados a um hemisfério específico do cérebro. Antes do movimento, a excitação acumula-se em diferentes áreas do córtex sensório-motor, sugerindo diferenças na forma como as imagens mentais são formadas durante ações imaginadas versus ações reais.

Os autores também examinaram se algum sinal aparecia no cérebro dos voluntários quando um botão ao qual os participantes não estavam prestando atenção era aceso. Os resultados mostraram que os voluntários também tinham um sinal prévio ao responder a estímulos não-alvo, embora fosse muito mais fraco e de duração mais curta do que o alvo.

A presença deste sinal não-alvo sugere que quando o cérebro toma uma decisão, primeiro avalia a informação visual e depois toma a decisão de bloquear o movimento. Ao mesmo tempo, sinais não-alvo também indicam que áreas motoras do córtex não permanecem inativas enquanto o estímulo está sendo avaliado e que a mera presença de um sinal prévio não leva necessariamente a uma resposta motora imediata.

“O AVC perturba o equilíbrio entre inibição e excitação no córtex cerebral, bem como as interações entre os hemisférios e entre o córtex motor e as áreas visuais.

"Propomos usar sinais corticais relacionados ao movimento para avaliar o estado das redes cerebrais responsáveis ​​pela conversão de sinais visuais em ações em pacientes com AVC. Eles também podem ser usados ​​para analisar o sucesso da reabilitação. Este método será altamente sensível, pois permitirá registrar melhorias no estado dos sistemas motores do cérebro antes mesmo de se manifestarem em movimento", diz Nikolay Syrov, pesquisador sênior da Skoltech e um dos participantes do projeto.