By Marina Sousa 
Imagine o fluxo incessante de informações dentro do cérebro humano, um espetáculo onde bilhões de neurônios disparam impulsos elétricos simultaneamente. Longe de ser um caos, a neurociência moderna revela que essa atividade cerebral segue padrões complexos e altamente organizados, dependendo da integração constante entre suas diversas regiões. Essa comunicação forma redes funcionais que, como uma impressão digital, criam uma “assinatura cerebral” única para cada indivíduo, mantendo-se estável em diferentes situações cotidianas.
Mas o que acontece com essa identidade biológica quando a consciência é profundamente alterada? Se uma pessoa entra em um estado de meditação profunda ou está sob o efeito de uma substância alucinógena, o cérebro preserva sua assinatura original ou assume uma configuração inteiramente nova? Essa é a fronteira do conhecimento explorada pela bióloga e pesquisadora Thaise Graziele Lima de Oliveira Toutain em sua pesquisa de pós-doutorado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos, com financiamento da Fapesp.
A Pesquisa na Fronteira do Conhecimento
Sob a supervisão do professor Francisco Rodrigues, Thaise adota a Ciência de Dados e a Teoria das Redes Complexas para analisar informações cerebrais de pessoas sob o efeito da DMT, princípio ativo da ayahuasca, e do anestésico cetamina. O projeto também investiga mudanças na assinatura cerebral durante o transe mediúnico e em condições neuropsiquiátricas, como a depressão. A relevância desse trabalho levou Thaise a integrar o comitê brasileiro no Brics Neuroscience 2026, realizado na Índia, onde apresentou os avanços da pesquisa da USP para neurocientistas de diversos países, fortalecendo a inserção internacional do estudo.
O Cérebro como um Sistema Complexo
As conexões cerebrais são compreendidas como um Sistema Complexo, área de especialidade do professor Francisco Rodrigues. Ele explica que esses sistemas são formados por muitas partes que interagem, gerando fenômenos coletivos que só podem ser entendidos pela análise integrada. Usando a metáfora do formigueiro – onde formigas seguem regras simples, mas suas interações criam estruturas altamente organizadas sem um controle central – Rodrigues compara: “Da mesma forma, nossos neurônios interagem localmente, e o resultado coletivo gera as capacidades cognitivas complexas. A mente emerge da organização dinâmica de todo o sistema”. Essa visão representa uma mudança de paradigma, tratando o cérebro como uma rede viva e dinâmica, e não apenas monitorando regiões isoladas, ressaltando a importância da colaboração interdisciplinar.
Mapeando Conexões e Transformações
Como a ciência ainda não consegue acessar diretamente as conexões físicas de bilhões de neurônios em uma pessoa viva, os pesquisadores utilizam uma representação macroscópica chamada conectividade funcional. Rodrigues exemplifica com o trânsito entre cidades: “É como se, em vez de conhecermos a estrada física que liga duas cidades, observássemos o fluxo de veículos entre elas. A partir desse tráfego, inferimos a existência de uma conexão entre esses pontos”. No cérebro, os dados são extraídos de exames como o eletroencefalograma (EEG), que capta a atividade elétrica dos neurônios. Se duas regiões cerebrais apresentam padrões de atividade sincronizados, a matemática estabelece uma conexão funcional ativa.
Para quantificar as modificações cerebrais em estados excepcionais, Thaise emprega uma métrica matemática chamada distância euclidiana, adaptada para dados de EEG. “Essa métrica calcula o quanto a rede cerebral de um indivíduo em um estado alterado de consciência se afasta geometricamente da sua própria rede em estado de vigília habitual.”
Impacto e Aplicações Futuras
Os resultados preliminares com DMT indicam que a substância modifica a assinatura cerebral, reorganizando a rede, reduzindo conexões redundantes e elevando a eficiência global do fluxo de dados. Em agosto, uma nova etapa da pesquisa terá início com a coleta de dados de membros da Ordem Rosacruz em Salvador (BA) e Aracaju (SE). Voluntários serão monitorados durante meditação profunda para mapear se essa prática mística tradicional pode provocar o mesmo afastamento da assinatura cerebral em relação ao estado de repouso.
Embora focada na ciência básica para entender a consciência humana, a pesquisa tem aplicações práticas na medicina do futuro. O processamento das redes e o cálculo das distâncias euclidianas fornecem dados para alimentar algoritmos de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina. Modelos computacionais do ICMC estão sendo ajustados para diferenciar, de forma automatizada, o cérebro de voluntários saudáveis de redes de pacientes com patologias como depressão severa e psicose. “Essa abordagem pode contribuir para compreender melhor os mecanismos associados aos transtornos mentais e, futuramente, auxiliar no desenvolvimento de métodos de diagnóstico e acompanhamento clínico muito mais precisos”, prevê Rodrigues.
Fonte: jornal.usp.br