O prémio Nobel da Fisiologia ou Medicina 2014 foi anunciado esta segunda-feira pelo Comité do Nobel, no Instituto Karolinska, na Suécia: metade para o investigador John O’Keefe, investigador no University College London, no Reino Unido, e a outra metade para o casal May-Britt e Edvard Moser, investigadores na Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia, em Trondheim. Com mais de 30 anos de diferença, os investigadores descobriram mecanismos no cérebro que nos permitem ter noção do nosso posicionamento no espaço, como um “GPS interior”.

“Fiquei em choque. Ainda estou em choque”, afirmou May-Britt Moser, a décima-primeira mulher a ganhar um prémio Nobel da Medicina, depois de saber da notícia. “Isto é tão fantástico.”

John O’Keefe descobriu o primeiro componente deste sistema de posicionamento em 1971, refere o comunicado de imprensa. Nos cérebros dos ratos de laboratório que estudava verificou que, consoante a posição que os ratos ocupam na sala, havia áreas diferentes do hipocampo – uma região do cérebro localizada nos lobos temporais – a serem ativadas. Chamou “células-espaço” (place cells) a estas células do hipocampo – uma área normalmente relacionada com a memória que conseguia, também neste caso, guardar a informação de posicionamento registada em cada momento pelo rato.

“A maior parte dos neurónios tem uma localização preferida”, explica ao Observador Alfonso Renart, investigador na Fundação Champalimaud. “E o neurónio é ativado quando o rato [por exemplo] passa no local [da preferência].” Quando fazemos um trajeto podemos voltar para trás pelo mesmo caminho ou repetir o trajeto, mas quando usamos um atalho para voltar ao ponto de origem é porque foi criado um mapa com coordenadas específicas no nosso cérebro que nos permite orientar no espaço, continua o investigador.

Mais de 30 anos depois, em 2005, May-Britt e Edvard Moser descobriam outro componente deste sistema de posicionamento a que chamaram “células-grelha” (grid cells), localizadas no córtex entorrinal – uma região do cérebro ligada ao hipocampo e que comunica com este em ambos os sentidos (fornece e recebe informação).

“As células-grelha fornecem a base para a representação no espaço”, diz Alfonso Renart, acrescentando que funcionam como um sistema de coordenadas que depende unicamente da componente espacial. “Podemos mudar algumas coisas no ambiente, mas desde que o rato se consiga orientar não há problema.” Um sistema mais robusto que as células-espaço que podem ser afetadas por variações no ambiente. “São mais sensíveis ao contexto”, refere o investigador. O que leva os cientistas a procurar perceber que outros fatores afetam estas células.

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Os trabalhos desenvolvidos por John O’Keefe e May-Britt e Edvard Moser permitiram perceber de que forma o cérebro cria um mapa do ambiente que o rodeia e como se pode navegar em ambientes complexos. “Os neurónios codificam o espaço à nossa volta: se estamos no canto da sala ou na cozinha”, disse ao Observador Rui Costa, neurocientista na Fundação Champalimaud, acrescentando que essas células guardam memória dessas localizações e voltam a ser ativadas quando nos lembramos. “Está relacionada com a memória de onde estivemos e a memória dos eventos, que normalmente associamos a um local.” O investigador refere ainda a importância das células-grelha que fazem a ligação entre as células-espaço para indicar o posicionamento específico.

Embora as experiências tenham sido realizadas em ratos de laboratório, o sistema é, muito provavelmente, equivalente nos restantes mamíferos, incluindo o homem, e até noutros vertebrados, como os peixes. Nas aves, o sistema pode ser um pouco diferente porque existem outros fatores que influenciam o posicionamento, como os campos magnéticos.

Juleen Zierath, membro do Comité do Nobel, afirmava que este tipo de investigação se posiciona mais na área da fisiologia e da ciência fundamental, mas que é um ponto de partida para futuros trabalhos científicos, nomeadamente na forma como uma lesão nesta região pode afetar o mecanismo de posicionamento. “O córtex entorrinal é muito afetado em doentes com Alzheimer, que deixam de ter noção onde se encontram ou deixam de ter memória dos eventos”, explica Rui Costa. “[Também] as pessoas que têm problemas de aprendizagem ou de memória ficam facilmente desorientadas”, nota Alfonso Renart.

Quem são estes investigadores?

Com dupla nacionalidade, estadunidense e britânica, John O’Keefe nasceu em Nova Iorque, nos Estados Unidos, em 1939, mas mudou-se para o Reino Unido em 1967. Trabalha no University College London desde então. Este descendente de irlandeses, que atualmente coordena o Instituto de Neurociência Cognitiva, tem dedicado toda a carreira à investigação do comportamento espacial e à memória espacial.

May-Britt e Edvard Moser nasceram na Noruega em 1963 e 1962, respetivamente, e são casados. Em 2002 criaram o Centro de Biologia da Memória e em 2007 o Instituto Kavli de Neurociência de Sistemas, na Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia. Há mais de uma década que trabalham juntos nos mecanismos de representação espacial usados pelo cérebro. O trabalho de investigação realizado pelo quinto casal a ganhar um prémio Nobel resulta porque ambos têm a mesma sede de conhecimento. “Adoramos compreender. Fazemos isso falando um com o outro e falando com as outras pessoas”, disse May-Britt, quando entrevistada para o site do prémio Nobel. “Podemos discutir as ideias imediatamente sem precisar de esperar por uma reunião em uma, duas ou três semanas.”