Uma nova estrutura matemática descreve como o cérebro processa o ritmo e mantém a batida. Publicado na revista Chaos, o modelo pode auxiliar no diagnóstico de pacientes com risco de distúrbios cognitivos e motores.
O modelo, desenvolvido por pesquisadores na França, utiliza osciladores acoplados para representar diferentes áreas do cérebro envolvidas no processamento do ritmo. Os osciladores simulam a atividade elétrica dos neurônios e sua comunicação entre si. As interações entre os osciladores dão origem a comportamentos coletivos que imitam as formas como o cérebro responde aos estímulos rítmicos.
“Esperamos que o nosso trabalho contribua para uma melhor compreensão dos défices de processamento do ritmo observados em muitas perturbações neuropsiquiátricas, incluindo esquizofrenia, autismo e doença de Parkinson”, disse o coautor do estudo, Vincent Torre, da Universidade Sorbonne, em Paris.
Manter o ritmo da música depende da integração e coordenação das informações sensoriais com as ações motoras, explicou Torre. O modelo matemático pode permitir aos investigadores compreender melhor como estes diferentes componentes – bem como as diferentes áreas do cérebro envolvidas – trabalham em conjunto para mediar a percepção e produção do ritmo.
O modelo emulou com sucesso o desempenho humano em medidas experimentais de percepção, produção e sincronização de ritmo, de acordo com o estudo. Por exemplo, o modelo poderia prever com precisão como os participantes tocariam um metrônomo quando o andamento flutuasse. O modelo também replicou observações de como a percepção de estímulos rítmicos depende da velocidade com que os estímulos são apresentados.
“A capacidade do nosso modelo de reproduzir dados empíricos valida os princípios subjacentes nos quais se baseia”, disse Torre. "Ele fornece um ambiente de teste útil para investigar os mecanismos de processamento do ritmo com mais detalhes."
Torre disse que o modelo é apenas um primeiro passo para a compreensão da base neural do processamento do ritmo. Trabalhos futuros poderiam incorporar áreas cerebrais e sistemas de neurotransmissores adicionais, bem como levar em conta os efeitos da aprendizagem e da memória.
“Acreditamos que a nossa estrutura tem potencial para avançar no campo da pesquisa do ritmo e fornecer novos insights sobre o relógio interno do cérebro”, disse Torre.
