Uma vez concluído o desenvolvimento, este nunca mais se prolifera. Apenas o número de células cerebrais disponíveis no nascimento – cerca de 14 mil milhões – é utilizado durante a vida de uma pessoa. Outros órgãos ou tecidos tais como ossos, fígado e músculos podem ser rapidamente restaurados pela divisão e proliferação celular após danos, mas as células cerebrais não são renováveis. Actualmente, não há melhor forma de a ciência mudar a natureza não renovável das células cerebrais.
As células cerebrais estão num processo contínuo de morte e nunca se reproduzem, uma a menos do que a outra, até que todas elas desapareçam. Esta é uma morte programada, também conhecida como apoptose. Após os 20 anos de idade, quando o desenvolvimento das células cerebrais está no seu auge, é a estação nobre da vida para a energia e memória, e depois disso, é uma espiral descendente, após a qual estas células, se não forem utilizadas, tornar-se-ão obsoletas a uma taxa de 100.000 por dia. Embora seja desagradável, é verdade que as células cerebrais diminuem com a idade. Está cientificamente provado que quando se compara uma criança de 80 anos com uma de 40 anos, a primeira tem cerca de metade do que a segunda, uma diferença de cerca do dobro.
No entanto, nem todas as partes do cérebro diminuem na mesma proporção, por exemplo, as células do tronco cerebral permanecem quase inalteradas. A este respeito, o tronco cerebral é uma parte absolutamente essencial da sobrevivência humana e a sua destruição tornaria inúteis todos os órgãos. Esta parte do tronco cerebral, que está associada à manutenção de uma actividade vital mínima, é a parte mais precoce do tronco cerebral a amadurecer, e as bainhas de mielina dos nervos motores do tronco cerebral já estão totalmente desenvolvidas em bebés com apenas um dia de idade. Tal sítio não só não é afectado por alterações relacionadas com a idade, como também é menos susceptível a doenças.
As células cerebrais podem ser divididas em três tipos de acordo com a sua maturidade
As mais maduras são as células cerebrais totalmente desenvolvidas, cada uma das quais tem mais de 20.000 linhas de negócio com outras células. Estas são as células de elite que se encontram num estado de trabalho e executam todas as tarefas ligeiramente mais difíceis à disposição dos humanos.
O outro grupo de células é o cérebro subdesenvolvido, que tem um nível de maturidade relativamente baixo, tendo cada célula apenas algumas dezenas de linhas de comunicação com outras células cerebrais e realizando tarefas simples que estão ao seu alcance. Referimo-nos a este grupo de células cerebrais como estando num estado semi-inibido.
A terceira categoria são as células cerebrais primitivas, completamente subdesenvolvidas, que não morrem imediatamente nem estão envolvidas no trabalho e se encontram num estado de lazer. Chamamos a isto as células cerebrais que se encontram num estado completamente inibido ou sonolento.
Existem aproximadamente 12 mil milhões de células cerebrais no cérebro humano, no máximo menos de 10% estão totalmente desenvolvidas e são utilizadas regularmente, as restantes ainda se encontram num estado primitivo subdesenvolvido ou completamente subdesenvolvido.
A grande maioria dos circuitos de células cerebrais são desenvolvidos após o nascimento e são estimulados pelo ambiente externo. Quanto mais células cerebrais estiverem ligadas umas às outras, mais capazes de trabalhar em conjunto e mais inteligente será uma pessoa. Portanto, se uma criança nasce isolada do mundo exterior, os circuitos entre as células não se desenvolverão e nunca será uma pessoa altamente inteligente.
A célula cerebral é a menor unidade de actividade cerebral, e se cada célula for comparada a uma central telefónica, as suas linhas telefónicas são 1.400 vezes mais complexas do que a rede telefónica mundial.
Como é que as células trocam informações umas com as outras?
Pensa-se normalmente que as células cerebrais estão dispostas num padrão denso, semelhante a um circuito, e que correntes eléctricas fracas fluem através destas células e comunicam os comandos do cérebro.
De facto, não é este o caso. As células não estão directamente ligadas umas às outras, mas existem pequenas lacunas no meio.
O que actua como um fio são as hormonas, também chamadas hormonas, que se difundem entre as células e actuam como transmissores de informação no cérebro. Estas hormonas são segregadas em várias partes do cérebro, através das quais o cérebro transmite instruções a todo o corpo, e o corpo segrega então as mesmas hormonas, através das quais as células que recebem a informação actuam segundo as ordens. Sem hormonas, uma pessoa não seria capaz de pensar ou agir, e uma pessoa não sentiria.
Algumas pessoas também comparam células cerebrais a uma pequena bateria biológica, pronta a descarregar. Os elementos que são carregados são chamados iões e encontram-se em números desiguais dentro e fora da célula cerebral, criando assim uma pequena diferença potencial em cada lado da membrana da célula. O potencial registado dentro de uma célula cerebral humana é 70 milivolts (expresso como -70mV) inferior ao potencial externo, que é chamado de potencial de repouso, e este estado de “positivo fora e negativo dentro” da membrana celular é chamado de polarização.
A informação de outra célula cerebral altera o potencial de repouso de modo a que o seu valor negativo mude para um nível chamado limiar, causando uma descarga. O limiar para as células cerebrais humanas é aproximadamente
-55mV, e quando este valor é atingido, a célula cerebral produz uma alteração eléctrica que se propaga ao longo do axónio chamada potencial de acção ou impulso nervoso. O impulso nervoso causa a libertação de um transmissor acompanhado por uma mudança no potencial.
O cérebro é uma rede de células cerebrais (neurónios) que funciona através da sinalização entre células cerebrais. Claramente, a unidade estrutural básica do cérebro é muito simples e bem definida. Por outras palavras, o cérebro consiste num único neurónio funcional e nas células gliais que suportam a função do neurónio. As células glial consistem principalmente em astrocitos e células de Schwann. Os astrócitos têm o nome da sua forma estrelada e, juntamente com as células endoteliais vasculares, são essenciais para formar a barreira hemato-encefálica. As células de Schwann, por outro lado, são envoltas em folhas finas à volta dos axónios e formam a chamada bainha de mielina. A bainha de mielina é parcialmente não condutora e por isso tem melhores propriedades de cabo, aumentando grandemente a velocidade de condução potencial de acção e permitindo a supercondutividade na transmissão de informação entre células cerebrais. Foi cientificamente calculado que a diferença na velocidade de condução nervosa entre as duas condições, com e sem mielina, pode ser de até 10.000 vezes. Quando a bainha da neuromielina é desconectada ou danificada, a taxa de eficiência temporal de actividades mentais como a memória e o pensamento é grandemente reduzida.
Três fases importantes do desenvolvimento do cérebro
A primeira fase: o pico de crescimento de células cerebrais (3-6 meses). 3-6 meses é o primeiro pico de crescimento de células cerebrais, durante o qual as células cerebrais do feto aumentam dramaticamente a uma taxa média de 250.000 células por minuto, de modo que no momento do nascimento, uma criança eutróide bem desenvolvida terá 100 biliões de células cerebrais. É importante notar que as células cerebrais só podem crescer no útero e não podem ser aumentadas após o nascimento, por isso é inútil perder esta oportunidade de suplementar com quaisquer nutrientes.
Esta é a segunda fase do crescimento e desenvolvimento das células cerebrais, quando as células cerebrais continuam a aumentar de tamanho, os ramos dendríticos aumentam e as sinapses começam a formar-se. Esta fase é a última vez que o número de células cerebrais aumenta no útero e, uma vez falhado, o número de células cerebrais será insuficiente para a vida. É difícil compensar o arrependimento!
Etapa 3: O último pico de crescimento de células cerebrais é dentro de 1 ano após o nascimento da criança. As células nervosas formam as vias neurais que transmitem informação através do corpo, tal como os circuitos que transmitem sinais eléctricos.
Cientistas alemães encontram uma forma de regenerar células cerebrais
Uma equipa de investigadores liderada pela Professora Majdana Gott do Instituto de Investigação de Células Estaminais do Centro Nacional de Investigação Ambiental e Sanitária do GSF em Munique, Alemanha, descobriu recentemente que utilizando proteínas reguladoras especiais, os astrocitos podem diferenciar-se em células nervosas funcionais, o que promete ser uma nova forma de substituir células cerebrais danificadas por lesões ou doenças.
A maioria das células do cérebro humano não são células nervosas, mas astrocitos. Anteriormente, as células gliais tinham sido consideradas apenas como a “cola” que mantinha unidas as células nervosas. Há alguns anos atrás, a equipa demonstrou que estas células gliais podem diferenciar-se em células neurais funcionais durante o crescimento, tal como as células estaminais. No entanto, as células perdem a sua capacidade de diferenciação nas fases posteriores de crescimento. Como resultado, quando o cérebro adulto é danificado, as células gliais já não podem produzir quaisquer células nervosas.
A fim de manter o processo a funcionar, os cientistas investigaram que interruptores moleculares desempenham um papel importante no crescimento e diferenciação das células glial em células nervosas. Os interruptores moleculares são proteínas que controlam com precisão a resposta de sinalização dentro da célula. Ao introduzir estas proteínas reguladoras nas células glial do cérebro adulto, os investigadores conseguiram ligar a expressão das proteínas neuronais em resposta às células glial, permitindo-lhes continuar a diferenciar-se em células neuronais.
Os investigadores demonstraram que uma única proteína reguladora é suficiente para regenerar novas células neuronais funcionais a partir de células gliais. Observam que as células gliais precisam de mais tempo para se reprogramarem até crescerem em células nervosas normais com as propriedades eléctricas evidentes nas células nervosas normais. Os resultados são excitantes porque é crucial regenerar células nervosas funcionais a partir de células gliais adultas, o que significa que os cientistas deram um grande passo em frente na descoberta de células nervosas para substituir células cerebrais danificadas.
No início do século XX, o neurologista alemão Feld afirmou que as células cerebrais danificadas não podiam ser regeneradas. Influenciada pela teoria de que as células nervosas não podem ser regeneradas, a comunidade médica tem-se concentrado no tratamento de doenças cerebrais durante quase um século, concentrando-se principalmente nos vasos sanguíneos cerebrais, enquanto que a investigação sobre a reparação de células cerebrais tem ficado para trás. Foi apenas em 2006 que os cientistas descobriram que as células cerebrais adultas ainda podiam desenvolver novas células nervosas após serem implantadas nos cérebros de ratos de laboratório.