Modelo para estabilidade de redes cerebrais

Destaque em Física, semana de 18 de setembro de 2014

destaque-18092014Inúmeros sistemas da natureza funcionam em rede. E mais que isso: quase sempre as redes não são isoladas, mas interagem com outras redes, formando assim redes de redes. Observamos esse tipo de recursividade, por exemplo, no cérebro humano, onde certas redes de neurônios precisam trabalhar em conjunto para conciliar todas as atividades de que o órgão se encarrega. A rede para a visão, por exemplo, precisa estar em sintonia com a rede para a audição, a fim de que o cérebro faça a correlação correta entre os diversos sentidos.

Isso é tão óbvio quanto misterioso, pois os pesquisadores que estudam redes constatam que a conexão aleatória entre elas pode facilmente levar a falhas abruptas. "Esse achado revela um paradoxo intrigante", escrevem Saulo D. S. Reis, físico da Universidade Federal do Ceará, e seus colegas, em artigo publicado online pela "Nature Physics" no dia 14 de setembro. "Se os sistemas naturais se organizam em redes interconectadas, como eles podem ser tão estáveis?"

Essa foi a pergunta que eles se propuseram a responder, e ao que tudo indica eles obtiveram sucesso. Ao investigar a estabilidade de redes, eles descobriram a importância da relação entre a estrutura interna de uma rede e seu padrão de conexão a outras redes.

"Se as interconexões são estabelecidas via 'hubs' das redes, ou seja, se há redes dedicadas a transmitir informação entre um grande número de redes e se as conexões entre as redes são moderadamente convergentes, o sistema de redes é estável e robusto contra falhas", apontam os cientistas.

No trabalho, que conta com a participação de outros dois pesquisadores da Federal do Ceará, José Soares Andrade Jr. e Hernán Makse, além de cientistas da Argentina e da Espanha, essa forma de interconexão é testada em dois experimentos independentes de redes cerebrais funcionais (uma em estados de repouso e outro executando tarefas). O resultado é que, de fato, as redes cerebrais são conectadas de modo que a estabilidade é maximizada, consistente com o que é descrito pela teoria.

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