Ritmos ocultos no cérebro e no intestino têm ligação surpreendente.

Nossos corpos vivem em um vai e vem contínuo: do ar que entra e sai a cada respiração até os líquidos que, todas as noites, ajudam a “lavar” o cérebro. Agora, cientistas identificaram que ritmos fundamentais do cérebro e do intestino obedecem, na prática, a princípios físicos muito parecidos.

Os mesmos padrões de oscilação que contribuem para digerir os alimentos também parecem atuar nos vasos sanguíneos do cérebro, facilitando a entrega de oxigénio e nutrientes quando o organismo precisa. Esse achado pode ampliar de forma relevante a compreensão de ambos os sistemas biológicos.

O trabalho, conduzido por uma equipa internacional, surgiu da tentativa de entender melhor como os vasos sanguíneos no cérebro comandam variações rítmicas no fluxo de sangue - um fenómeno conhecido como vasomotricidade cortical.

Do peristaltismo intestinal à vasomotricidade cortical: ritmos do intestino e do cérebro

Antes de encarar o que pode ser a estrutura mais complexa do Universo, os pesquisadores começaram por um sistema oscilatório mais simples: o peristaltismo intestinal, responsável por empurrar o alimento ao longo do trato digestivo. Com base em estudos anteriores, a equipa construiu um modelo matemático mais completo para descrever os ritmos e as ondas envolvidas, chamado de modelo de Ginzburg–Landau (GL).

Em seguida, os pesquisadores verificaram se essa versão atualizada do modelo conseguiria reproduzir os mesmos padrões de oscilação observados em experiências com intestinos de gatos - e, de facto, conseguiu.

A nova abordagem matemática descreve como conjuntos próximos de oscilações podem sincronizar-se, ou “acoplar-se”, entre si, desde que as diferenças iniciais não sejam grandes demais. Há determinados limiares em que essa sincronização ocorre e outros em que ela não se estabelece.

Isso ajuda a esclarecer padrões de fluxo no sistema digestivo e, de maneira interessante, a física por trás do fenómeno parece alinhar-se com a observada nos neurónios do cérebro.

“Os osciladores acoplados comunicam-se entre si, e cada secção do intestino é um oscilador que conversa com as outras secções próximas”, diz o físico Massimo Vergassola, da Universidade da Califórnia, em San Diego.

“Em geral, os osciladores acoplados são estudados num contexto homogéneo, isto é, todos os osciladores têm frequências mais ou menos semelhantes. No nosso caso, os osciladores eram mais variados, tal como acontece no intestino e no cérebro.”

Sem ligação directa, mas com implicações importantes

Naturalmente, intestino e cérebro não são a mesma coisa, e as diferenças continuam a ser grandes. Por exemplo, no intestino o alimento segue essencialmente num único sentido, enquanto no cérebro o sangue pode deslocar-se em várias direcções através de uma rede de vasos.

Ainda assim, embora os resultados apontem para comportamentos semelhantes e não para uma ligação directa entre os órgãos, eles podem ajudar cientistas a compreender melhor pulsações no cérebro e no intestino que indicam alterações na saúde mental ou até antecipam sinais de demência.

“O cérebro é infinitamente mais complicado do que o intestino, mas isto é a ciência no seu melhor”, diz Kleinfeld. “Você faz uma pergunta, ela leva a outro lugar, resolve esse problema e depois volta à questão original.”

A pesquisa foi publicada na revista Cartas de Revisão Física.