O cérebro humano processa constantemente uma enorme quantidade de informações. Mesmo algo tão familiar como dirigir requer múltiplas tarefas mentais ao mesmo tempo. O cérebro deve lembrar a rota, lembrar como controlar o veículo e reagir a acontecimentos inesperados, como fechamento de estradas ou mudanças nas condições do trânsito.
Uma rede cerebral conhecida como córtex parietal frontal desempenha um papel importante no gerenciamento desse fluxo de informações. Ele recebe sinais de todo o cérebro, determina quais informações são mais importantes e ajuda a coordenar a resposta apropriada.
Uma nova pesquisa da Universidade de Iowa fornece uma visão mais detalhada de como esse sistema funciona quando as pessoas enfrentam incertezas ao tomar decisões. As descobertas mostram como o córtex pré-frontal ajuda a organizar informações e coordenar as respostas cérebro-corpo.
Pesquisadores da Universidade de Iowa forneceram novos insights sobre o centro de informações do cérebro conhecido como córtex pré-parietal. Nesta imagem, as regiões coloridas identificam as regiões parietais frontais que rastreiam a incerteza à medida que os participantes encontram mudanças em associações previamente aprendidas. Imagem cortesia do laboratório de Kai Huang, Universidade de Iowa.
Como o cérebro muda suas conexões
Usando experimentos que combinaram modelagem computacional com imagens cerebrais, os pesquisadores descobriram que o córtex pré-frontal não se comunica de forma consistente com o resto do cérebro. Em vez disso, as suas ligações mudam de acordo com o tipo de informação necessária durante as diferentes fases da decisão.
Os resultados poderão informar futuras pesquisas sobre condições neurológicas e psiquiátricas onde esta troca de informações pode funcionar de forma diferente, incluindo transtorno de déficit de atenção/hiperatividade (TDAH) e esquizofrenia.
“Nosso estudo mostra com mais detalhes como funciona o córtex fronto-parietal – que tipo de informação ele extrai de outros sistemas e como usa seu padrão de conectividade para integrar informações provenientes de diferentes regiões do cérebro”, disse Kai Huang, professor associado do Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro e autor principal do estudo. “Esta é a principal contribuição.”
Os cientistas há muito reconhecem o córtex frontal parietal como uma parte importante da tomada de decisões. Seu papel é semelhante ao de um controlador de tráfego aéreo que supervisiona um aeroporto movimentado. Recebe constantemente informações de outras áreas do cérebro, mas faz mais do que coletar esses sinais. Dependendo da situação, ele filtra algumas informações e presta mais atenção aos sinais mais relevantes.
Construindo um panorama geral a partir de informações incompletas
Num estudo publicado em 2025, Huang e seus colegas descobriram que o córtex pré-frontal cria um resumo de informações provenientes de outras partes do cérebro. Avalia os sinais recebidos, incluindo informações que podem ser incompletas ou incertas, combina-os numa representação global mais útil e depois ajuda a orientar outras áreas do cérebro para a resposta apropriada.
“É como se outras áreas do cérebro não tivessem todas as informações, então elas enviam o que têm para o córtex fronto-parietal para orientação”, explica Huang.
A nova pesquisa ampliou essas descobertas examinando o grau de adaptação do córtex parietal frontal. Especificamente, os cientistas queriam compreender como a sua interação com outras regiões do cérebro muda à medida que mudam as exigências de um problema ou situação.
Para investigar isso, a equipe recrutou 38 participantes com idades entre 18 e 35 anos. Os participantes aprenderam associações entre diferentes combinações de cores, rostos e cenas, e respostas específicas. Essas respostas consistiam em apertar um botão com o dedo indicador ou médio de ambas as mãos.
Posteriormente, os pesquisadores mudaram os pares aprendidos. Assim, os participantes tiveram que reconhecer que as associações mudaram, aprender novas e responder com o botão correto usando a mão e o dedo apropriados.
Crie e monitore a incerteza
Mudar as instruções criou incerteza no trabalho. Isto permitiu aos investigadores observar como o córtex pré-parietal mudou a sua ligação com outros sistemas cerebrais enquanto os participantes tentavam determinar o que tinha acontecido.
“Se sempre acertam, sabem que fizeram a associação correta, mas quando começam a fazer errado, têm que adivinhar: ‘Ah, o contexto mudou ou não vi a cor claramente?’”, diz Huang, acrescentando incerteza.
A equipe combinou dados comportamentais dos experimentos com exames funcionais de ressonância magnética. Usando esses resultados, os pesquisadores criaram um modelo computacional que separa os sinais recebidos de diferentes áreas do cérebro e mostra como o córtex parietal frontal reúne essas informações.
“Em vez de simplesmente se tornar mais ativa durante tarefas difíceis, observamos como esta rede muda dinamicamente a forma como se comunica com outras regiões do cérebro, dependendo da informação necessária em cada fase da decisão”, diz Huang.
Os resultados mostram que decisões desafiadoras não são tomadas simplesmente pelo aumento da atividade nesta rede. Em vez disso, parece que o córtex pré-frontal comunica com que regiões do cérebro de acordo com a informação necessária naquele momento específico.
Possíveis ligações com TDAH e outros transtornos
Estas descobertas poderão, em última análise, ajudar a investigação de perturbações psiquiátricas que tornam mais difícil para as pessoas ajustarem o seu comportamento quando as circunstâncias mudam. Os exemplos podem incluir falar muito alto na biblioteca ou tentar controlar os impulsos, problemas que podem ocorrer com o TDAH.
“Estas são situações em que as pessoas têm dificuldade em regular o seu comportamento. Na minha opinião, é um problema de integração. Se a função de integração não estiver a funcionar corretamente, provavelmente significa que não estão a usar o contexto certo para regular o seu comportamento”, diz Huang.
Stephanie Leach, uma estudante de pós-graduação do sexto ano no laboratório de Huang, contribuiu para a concepção do projeto, liderou os experimentos com os participantes e contribuiu para o manuscrito.
“Ter a oportunidade de fazer esta investigação tem sido muito gratificante porque me permite contribuir para responder a questões sobre o sistema mais fascinante, misterioso e complexo que conhecemos – o cérebro humano”, disse Leach, que é o primeiro autor do estudo.
O estudo foi publicado na revista “A conectividade do hub front-end integra informações de múltiplas fontes”. Revista de Neurociências.
Outros colaboradores incluem Jifeng Jiang, que liderou a modelagem computacional, e Shannon Stokes. Ambos são membros do Departamento de Psicologia e Ciências do Cérebro.
Esta pesquisa foi financiada pelo Instituto Nacional de Saúde Mental e pelo Instituto de Neurociências de Iowa.
