O cérebro humano é organizado em circuitos que se desenvolvem desde a infância até a idade adulta para apoiar comportamentos críticos como autocontrole, tomada de decisão e pensamento complexo. Esses circuitos são ancorados pela cognição. No entanto, existem poucas pesquisas para explicar como a “substância branca” responsável pela cognição amadurece durante a adolescência, um período de rápido desenvolvimento cerebral.
Em um estudo recente, cientistas traçaram o desenvolvimento do cérebro na infância e adolescência a fim de compreender melhor como o cérebro apoia o autocontrole em crianças saudáveis e com diferentes experiências de saúde mental. Como as anormalidades no desenvolvimento da conectividade cerebral e os déficits na função executiva estão frequentemente associados ao surgimento de doenças mentais durante a juventude, essas descobertas podem ajudar a identificar biomarcadores do desenvolvimento cerebral que predizem resultados clínicos e cognitivos na vida adulta.
Neste estudo, os pesquisadores mapearam o acoplamento estrutura-função: o grau em que o padrão de conexões anatômicas de uma região do cérebro suporta a atividade neural sincronizada. Os pesquisadores mapearam e analisaram dados de neuroimagem multimodal de 727 participantes com idades entre 8 e 23 anos, e três principais resultados surgiram.
Primeiro, a equipe descobriu que a variabilidade regional no acoplamento estrutura-função estava inversamente relacionada à complexidade da função pela qual uma determinada área do cérebro é responsável. Acoplamentos estrutura-função mais altos foram encontrados em partes do cérebro especializadas para processar informações sensoriais simples, como o sistema visual. Por outro lado, houve um menor acoplamento estrutura-função em partes complexas do cérebro responsáveis pela função executiva e pelo autocontrole, que exigem um processamento mais abstrato e flexível.
Os pesquisadores também descobriram que o acoplamento estrutura-função aumentou ao longo da infância e adolescência em regiões complexas do cérebro frontal. Essas são as mesmas regiões que tendem a ter menor acoplamento estrutura-função da linha de base, são expandidas em comparação às dos macacos e são responsáveis pelo autocontrole. O desenvolvimento prolongado do acoplamento estrutura-função nessas regiões pode permitir a melhoria da função executiva e do autocontrole que se desenvolve na idade adulta. De fato, a equipe descobriu que um maior acoplamento estrutura-função no córtex pré-frontal lateral estava associado a uma melhor função executiva e, por consequência, com o autocontrole.
Os resultados sugerem que funções executivas como controle de impulso dependem em parte do desenvolvimento prolongado do acoplamento estrutura-função em áreas complexas do cérebro como o córtex pré-frontal. Isso tem implicações importantes para entender como os circuitos cerebrais se especializam durante o desenvolvimento para apoiar um comportamento orientado a objetivos, flexível e apropriado.
