How spontaneous brain activity keeps you alive - Nathan S. Jacobs

Tradutor: Patrícia Gomes Revisora: Margarida Ferreira

You probably don't need to be told how important your brain is.

Provavelmente não precisas que te digam quão importante o cérebro é.

After all, every single thing you experience,

Afinal, todas as tuas experiências,

your thoughts and your actions,

os teus pensamentos e as tuas acções.

your perceptions and your memories

as tuas percepções e as tuas memórias

are processed here in your body's control center.

são processadas aqui, no centro de controlo do teu corpo.

But if this already seems like a lot for a single organ to handle,

Mas se isto te parece muito para um único órgão

it's actually only a small part of what the brain does.

é apenas uma pequena parte daquilo que o cérebro faz.

Most of its activities are ones you'd never be aware of,

Nunca te aperceberás de muitas das suas actividades

unless they suddenly stopped.

a não ser que sejam interrompidas.

The brain is made up of billions of neurons,

O cérebro é formado por milhares de milhões de neurónios,

and trillions of connections.

e biliões de conexões.

Neurons can be activated by specific stimuli or thoughts,

Os neurónios podem ser activados por estímulos específicos ou pensamentos

but they are also often spontaneously active.

mas podem ser, também, activados espontaneamente.

Some fire cyclically in a set pattern.

Alguns disparam ciclicamente num padrão definido.

Others fire rapidly in short bursts before switching off,

Outros disparam rapidamente em pequenas explosões antes de se desligarem,

or remain quiet for long periods

ou ficam quietos por longos períodos

until thousands of inputs from other neurons line up in just the right way.

até que milhares de sinais de outros neurónios se alinhem de forma correcta.

Numa escala maior,

On a large scale,

this results in elaborate rhythms of internally generated brain activity,

estes resultam em ritmos elaborados de actividade cerebral gerada internamente

humming quietly in the background

sussurrando quer estejamos acordados, a dormir ou a tentar não pensar em nada.

whether we're awake, asleep,

or trying not to think about anything at all.

And these spontaneously occurring brain functions

Estas funções cerebrais que ocorrem espontaneamente

form the foundation upon which all other brain functions rely.

formam a fundação a partir da qual se desenvolvem as outras actividades.

The most crucial of these automatically occurring activities

A mais crucial destas actividades automáticas

are the ones that keep us alive.

é aquela que nos mantém vivos.

For example, while you've been paying attention to this video

Por exemplo, enquanto estiveste a prestar atenção a este vídeo,

spontaneous activity in your brain has been maintaining your breathing

a actividade espontânea do teu cérebro tem mantido a tua respiração

at 12 to 16 breaths a minute, making sure that you don't suffocate.

entre 12 e 16 ciclos por minutos, certificando-se de que não sufocas.

Without any conscious effort,

Sem qualquer esforço consciente,

signals from parts of your brainstem are sent through the spinal cord

sinais de partes do tronco cerebral são emitidos pela espinal medula

to the muscles that inflate your lungs,

até aos músculos que insuflam os pulmões,

making them expand and contract, whether or not you're paying attention.

fazendo com que estes expandam e contraiam quer estejas ou não a prestar atenção.

The neuronal circuits underlying such rhythmic spontaneous activity

Os circuitos neuronais subjacentes à actividade espontânea rítmica

are called central pattern generators,

são denominados geradores centrais de padrão

and control many simple repetitive behaviors,

e controlam muitos dos comportamentos simples e repetitivos

like breathing,

como respirar, andar e engolir.

walking,

and swallowing.

Ongoing neural activity also underlies our sensory perception.

A actividade neuronal que está a decorrer

também é subjacente à nossa percepção sensitiva.

It may seem

Pode parecer que os neurónios da retina que traduzem luz em sinais neurológicos

that the neurons in your retina that translate light into neural signals

estariam "calados" no escuro, mas, na realidade,

would remain quiet in the dark,

but in fact,

the retinal ganglion cells that communicate with the brain

as células ganglionares retinais que comunicam com o cérebro

are always active.

estão sempre activas.

And the signals they send are increases and decreases in the rate of activity,

E os sinais que emitem correspondem

a aumentos ou diminuições da taxa normal de actividade,

rather than separate bursts.

em vez de explosões separadas.

So at every level, our nervous system is teeming with spontaneous activity

Assim, em cada nível, o sistema nervoso está repleto de actividade espontânea

that helps it interpret and respond to any signals it might receive.

que o ajuda a interpretar e responder a qualquer sinal que possa receber.

And our brain's autopilot isn't just limited to our basic biological functions.

E o nosso auto-piloto cerebral não está limitado a funções básicas.

Have you ever been on the way home,

Já alguma vez estavas a ir para casa

started thinking about what's for dinner,

e começaste a pensar no que seria o jantar

and then realized you don't remember walking for the past five minutes?

e depois te apercebeste que não te lembras de andar nos últimos 5 minutos?

While we don't understand all the details,

Apesar de não percebermos todos os detalhes,

we do know that the ongoing activity in multiple parts of your brain

sabemos que a actividade que decorre em múltiplas partes do nosso cérebro

is somehow able to coordinate what is actually a complex task

é de alguma forma capaz de coordenar uma tarefa complexa

involving both cognitive and motor functions,

que envolve funções cognitivas e motoras,

guiding you down the right path and moving your legs

guiando-te pelo caminho certo e mexendo as tuas pernas

while you're getting dinner figured out.

enquanto pensas no que vai ser o jantar.

But perhaps the most interesting thing about spontaneous brain function

Mas, se calhar, o mais interessante sobre a função cerebral espontânea

is its involvement in one of the most mysterious

é o seu envolvimento no fenómeno

and poorly understood phenomena of our bodies: sleep.

mais misterioso e menos compreendido do nosso corpo: o sono.

You may shut down and become inactive at night,

Podes "desligar" e ficar inactivo à noite,

but your brain doesn't.

mas o teu cérebro não.

While you sleep,

Enquanto dormes,

ongoing spontaneous activity gradually becomes more and more synchronized,

a actividade espontânea fica gradualmente mais e mais sincronizada

eventually developing into large, rhythmic neural oscillations

desenvolvendo eventualmente oscilações neuronais grandes e rítmicas

that envelop your brain.

que envolvem o cérebro.

This transition to the more organized rhythms of sleep

Esta transição para os ritmos mais organizados do sono

starts with small clusters of neurons tucked in the hypothalamus.

começa com pequenos grupos de neurónios no hipotálamo.

Despite their small number,

Apesar do seu pequeno número,

these neurons have a huge effect

estes neurónios têm o grande efeito

in turning off brainstem regions that normally keep you awake and alert,

de desligar as partes do tronco cerebral

que normalmente te mantêm acordado ou alerta,

letting other parts, like the cortex and thalamus,

deixando outras partes, como o córtex e o tálamo,

slowly slip into their own default rhythms.

encaixar lentamente nos seus próprios ritmos.

The deeper we fall into sleep,

Quanto mais profundo caímos no sono,

the slower and more synchronized this rhythm becomes,

mais lentos e sincronizados os ritmos se tornam,

with the deepest stages dominated by large amplitude, low frequency delta waves.

com os estádios mais profundos dominados

por ondas delta de grande amplitude e baixa frequência.

But surprisingly, in the middle of this slow wave sleep,

Mas surpreendentemente, no meio desta onda lenta do sono,

the brain's synchronized spontaneous activity

a actividade espontânea sincronizada do cérebro

repeatedly transitions into the sort of varied bursts

transita repetidamente para as explosões de sinais

that occur when we're wide awake.

que ocorrem quando estamos acordados.

This is the sleep stage known as REM sleep,

Este estádio do sono é conhecido por REM

where our eyes move rapidly back and forth as we dream.

onde os teus olhos se movem rapidamente de trás para a frente enquanto sonhamos.

Neuroscientists are still trying to answer many fundamental questions about sleep,

Os neurocientistas ainda estão a tentar responder

a muitas questões fundamentais sobre o sono,

such as its role in rejuvenating cognitive capacity,

como o seu papel no rejuvenescimento da capacidade cognitiva,

cellular homeostasis,

na homeostasia celular e no fortalecimento da memória.

and strengthening memory.

De forma mais abrangente, eles estão a explorar

And more broadly, they are exploring

how it is that brain can accomplish such important and complex tasks,

como é que o cérebro pode realizar tarefas tão complicadas e importantes,

such as driving, or even breathing, without our awareness.

como conduzir ou até respirar, sem a nossa percepção.

But for now, until we are better able

Mas por agora, até conseguirmos compreender melhor

to understand the inner workings of their spontaneous functioning,

o funcionamento interno da função espontânea,

we need to give our brains credit for being much smarter

precisamos de dar crédito ao nosso cérebro por ser mais esperto que nós próprios.

than we ourselves are.