O cérebro humano processa constantemente grandes quantidades 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 eventos inesperados, como fechamento de estradas ou mudanças nas condições do trânsito.
A rede cerebral conhecida como córtex frontoparietal 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 analisa mais detalhadamente como esse sistema funciona quando as pessoas enfrentam incertezas ao tomar decisões. As descobertas revelam como o córtex frontoparietal ajuda a organizar informações e coordenar respostas que envolvem o cérebro e o corpo.
Pesquisadores da Universidade de Iowa forneceram novos insights sobre o centro de informações do cérebro, conhecido como córtex frontoparietal. Nesta ilustração, as áreas coloridas identificam áreas frontoparietais que rastreiam a incerteza à medida que os participantes encontram mudanças nas associações que aprenderam anteriormente. Imagem cortesia de Kai Hwang Lab, Universidade de Iowa.
Como o cérebro muda sua comunicação?
Usando experimentos que combinaram modelagem computacional com imagens cerebrais, os pesquisadores descobriram que o córtex frontoparietal não se comunica com o resto do cérebro de forma fixa. Em vez disso, as suas ligações mudam de acordo com o tipo de informação necessária durante as diferentes fases de uma decisão.
Os resultados podem ajudar a orientar futuras investigações sobre condições neurológicas e psicológicas nas quais 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 frontoparietal – que tipo de informação ele extrai de outros sistemas e como usa seus padrões de conectividade para integrar informações provenientes de diferentes áreas do cérebro”, diz Kai Huang, professor associado do Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro e autor correspondente do estudo. “Essa é a principal contribuição.”
Os cientistas há muito reconhecem o córtex frontoparietal como uma parte importante da tomada de decisões. Seu papel é semelhante ao de um controlador de tráfego aéreo que supervisiona um aeroporto lotado. 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 uma imagem maior a partir de informações incompletas
Num estudo publicado em 2025, Hwang e colegas descobriram que o córtex frontoparietal desenvolve um resumo de alto nível 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 direcionar outras áreas do cérebro para a resposta apropriada.
“É como se outras áreas do cérebro não tivessem todas as informações e as enviassem ao córtex frontoparietal para orientação”, explica Hwang.
A nova pesquisa ampliou essas descobertas examinando o quão adaptativo é o córtex frontoparietal. Especificamente, os cientistas queriam compreender como a sua interação com outras áreas do cérebro muda quando as exigências de um problema ou situação mudam.
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 incluíam apertar um botão usando o dedo indicador ou médio de ambas as mãos.
Posteriormente, os pesquisadores trocaram os pares aprendidos. Assim, os participantes tiveram que reconhecer que as associações tinham mudado, aprender coisas novas e responder com o botão correto, usando a mão e o dedo apropriados.
Crie e monitore a incerteza
A mudança de instruções trouxe incerteza no trabalho. Isto permitiu aos investigadores ver como o córtex frontoparietal mudou as suas ligações com outros sistemas cerebrais à medida que os participantes tentavam determinar o que tinha acontecido.
“Se eles sempre acertam, eles sabem que fizeram a associação certa, mas quando começam a errar, eles têm que adivinhar: ‘Ah, o contexto mudou ou não vi a cor claramente?’ Isso cria incerteza”, diz Hwang.
A equipe combinou dados comportamentais dos experimentos com exames funcionais de ressonância magnética. Usando esses resultados, os pesquisadores desenvolveram um modelo computacional que separa os sinais provenientes de diferentes áreas do cérebro e explica como o córtex frontoparietal reúne essas informações.
“Em vez de ser mais ativa durante tarefas difíceis, observamos como esta rede altera dinamicamente a comunicação com outras regiões do cérebro, dependendo da informação necessária em cada fase da decisão”, diz Hwang.
Os resultados sugerem que decisões desafiadoras não podem ser tratadas simplesmente através do aumento da atividade dentro desta rede. Em vez disso, o córtex frontoparietal parece ajustar as áreas do cérebro com as quais se comunica de acordo com a informação necessária naquele momento específico.
Possíveis ligações com TDAH e outros transtornos
As descobertas podem, em última análise, contribuir para a investigação sobre perturbações psiquiátricas que tornam difícil para as pessoas ajustarem o seu comportamento quando as circunstâncias mudam. Os exemplos podem incluir falar muito alto na biblioteca ou lutar para controlar os impulsos, dificuldades que ocorrem com o TDAH.
“Estas são situações em que as pessoas lutam para regular o seu comportamento. Isto, para mim, é um problema de integração. Se essa função de integração não estiver a funcionar corretamente, pode significar que não usaram o contexto certo para regular o seu comportamento”, diz Hwang.
Stephanie Leach, uma estudante de pós-graduação do sexto ano no laboratório de Hwang, contribuiu para a concepção do projeto, liderou os experimentos com os participantes e co-liderou o manuscrito.
Leach, que é o primeiro autor do estudo, afirma: “Ter a oportunidade de conduzir esta investigação foi particularmente gratificante porque me permitiu contribuir para responder a questões sobre um dos sistemas mais fascinantes, misteriosos e complexos que alguma vez vimos – o cérebro humano”.
O estudo, “A conectividade do hub frontoparietal integra informações de múltiplas fontes”, foi publicado em Revista de Neurociências.
Outros colaboradores incluem Jifeng Jiang, que liderou a modelagem computacional, e Shannon Stokes. Ambos são membros do Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro.
O financiamento para a pesquisa veio do Instituto Nacional de Saúde Mental e do Instituto de Neurociências de Iowa.
