Professor e chefe de laboratório
Laboratório de Neurobiologia Computacional
Cadeira Francis Crick
Cada vez que você olha para o mundo ao seu redor, presta atenção em algo novo, antecipa o futuro ou recorda uma memória, um conjunto único de sinais elétricos percorre seu cérebro. Como esses pulsos contêm todas as informações necessárias para formar um pensamento ou memória? A simples quantidade de bilhões de células – e exponencialmente mais rotas que um sinal pode seguir ao passar pelo cérebro – torna difícil responder a essa pergunta. Mas fazer isso pode iluminar como surgem as doenças que afetam o pensamento e a memória – variando da esquizofrenia à esclerose múltipla – e apontar maneiras de tratá-las.
Terrence Sejnowski recorreu a técnicas de modelagem de computador para tentar encapsular o que sabemos sobre o cérebro, bem como para testar hipóteses sobre como as células cerebrais processam, classificam e armazenam informações. Enquanto outros cientistas se concentraram em mapear o arranjo físico dos neurônios (rastreando quais células se conectam a quais), Sejnowski está interessado em um mapa mais funcional do cérebro, que observe como conjuntos de células estão envolvidos em processos - desde filtrar o que nós ver para relembrar memórias.
Para coletar dados sobre a função cerebral, Sejnowski registra a atividade elétrica de conjuntos selecionados de células, bem como analisa fatias finas de cérebros autopsiados. Ele usa essas informações para criar e refinar modelos computacionais sobre como o cérebro armazena informações para diferentes atividades. Por meio desses modelos, ele entende melhor quais informações os diferentes tipos de células codificam, quais moléculas são necessárias e como os sinais se movem pelo cérebro. Ao mesmo tempo, ele aprende como doenças como esquizofrenia ou Parkinson podem alterar esses padrões.
Sejnowski descobriu o papel dos astrócitos, um tipo de célula cerebral, na produção de ondas cerebrais únicas que permitem que os ratos reconheçam um objeto como novo. Quando ele bloqueou a função dos astrócitos, os camundongos trataram tudo em sua gaiola da mesma forma, em vez de dar mais atenção aos objetos recém-adicionados.
Seu laboratório desenvolveu um novo modelo de como as memórias são consolidadas – ou armazenadas no cérebro – durante o sono. Os pesquisadores levantaram a hipótese de que algumas memórias são fortalecidas durante o sono, enquanto outras memórias, consideradas menos importantes, são perdidas. Revelar mais sobre como o cérebro armazena memórias pode ajudar os pesquisadores a entender como a memória é afetada em distúrbios como a doença de Alzheimer.
Sejnowski baseou-se em um modelo de computador de como os neurônios transmitem impulsos elétricos e encontrou uma ligação inesperada entre um canal celular e uma corrente de potássio – a proporção de densidades entre os dois determina se os neurônios podem disparar adequadamente, fornecendo novos conhecimentos para os sintomas da esclerose múltipla.
BS, Física, Case Western Reserve University
PhD, Física, Universidade de Princeton
Bolsista de Pós-Doutorado, Biologia, Princeton; Neurobiologia, Harvard Medical School
