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Neurociências: como funciona nosso cérebro?

Com cerca de 1,5 kg, o cérebro consome 20–25% do oxigênio e do glicogênio do corpo; este guia descreve sua anatomia, as células que o compõem, os neurotransmissores, a plasticidade e os hábitos (exercício, sono, alimentação, interação social) que ajudam a preservar a função cognitiva ao longo da

Ilustração de neurônios conectados por axônios e dendrites, com destaque para conexões sinápticas
Representação ilustrativa de neurônios e conexões sinápticas: rede de axônios e dendrites que sustenta a transmissão elétrica e química no cérebro. Foto: Fatido / Getty

Sumário

O cérebro humano, órgão de aproximadamente 1,5 kg que consome entre 20% e 25% do oxigênio e das reservas de glicose do corpo, regula percepções, movimentos, emoções e pensamentos por meio da interação entre bilhões de neurônios, extensas redes de matéria branca e mensageiros químicos. Este texto explica sua anatomia, as principais células e substâncias que o fazem funcionar e os hábitos que ajudam a mantê‑lo saudável.

Uma metrópole elétrica e química

Embora pese apenas cerca de 1,5 kg, o cérebro devora uma parte desproporcional da nossa energia. Por trás de suas dobras, uma enorme rede de neurônios, fibras e mensageiros químicos orquestra a vida mental.

O cérebro é a peça central do sistema nervoso. Ao lado do sistema nervoso periférico, formado pelos nervos, o sistema nervoso central engloba a medula espinhal e o encéfalo (o conteúdo da caixa craniana protegido por três camadas de tecido conjuntivo, as meninges). O cérebro propriamente dito, com seus dois hemisférios, pesa em média 1,5 kg, mas consome entre 20% e 25% do oxigênio e das reservas de glicose do corpo. Nunca repousa: está constantemente percebendo, interpretando, antecipando ou sonhando — e, ainda assim, temos pouca consciência de como ele funciona.

86 bilhões de especialistas na matéria cinzenta: os neurônios

Os neurônios são as unidades fundamentais do sistema nervoso, células especializadas no processamento da informação. É neles que se formam nossas percepções, decisões e memórias, conscientes ou não.

A maior parte dos neurônios está na periferia do cérebro (o córtex) ou, mais raramente, em suas profundezas (os núcleos da base), na medula espinhal e, sobretudo, no cerebelo (estima‑se que cerca de 69 bilhões lá apenas). Vista de fora, essa concentração forma massas escuras: a matéria cinzenta (daí o nome). O córtex é organizado em seis camadas principais de neurônios, dispostas como andares de um edifício: essa organização lhe confere a capacidade única de integrar, processar e redistribuir informações sensoriais, motoras e cognitivas. As áreas de matéria cinzenta são os centros de controle responsáveis pelo pensamento, pela memória e pela tomada de decisão. O sistema nervoso entérico (sim, no intestino) reúne entre 200 e 500 milhões de células: esse circuito intestinal comunica‑se continuamente com o cérebro via nervo vago e também influencia humor, ansiedade e emoções.

Os neurônios têm um corpo celular, receptores (as dendrites) e um emissor (o axônio). A maioria dos axônios é centenas de vezes mais fina que um fio de cabelo, podendo variar de alguns milímetros a um metro de comprimento (como os que descem em feixe pelo nervo ciático). Eles não são clones idênticos, mas uma tropa de personagens muito variados.

Neurônios sensoriais (ou aferentes) são os repórteres de campo: captam luz, sons, odores, calor e enviam essas informações ao sistema nervoso central. Sem eles, não conseguiríamos ler esta frase ou ouvir alguém bater à porta. Neurônios motores (ou eferentes) são os sous‑chefs disciplinados: transmitem as ordens do cérebro aos músculos e glândulas, executando sequências de movimento e coordenando reações do organismo. Interneurônios (ou neurônios de associação), os mais numerosos do sistema nervoso central, pequenos mas altamente conectados, garantem a fluidez das trocas entre neurônios sensoriais e motores.

Existem ainda os neurônios‑espelho, descobertos inicialmente em macacos, que se ativam tanto quando realizamos uma ação quanto quando a observamos. Eles parecem favorecer o aprendizado por imitação (como a marcha no bebê), a empatia (compartilhar emoções alheias) e a compreensão social (inferir possíveis intenções dos outros). São, em certo sentido, neurônios atores, capazes de se colocar no lugar do outro — embora seu papel exato no humano ainda seja debatido.

Também há os neurônios piramidais (gigantes do córtex), as células de Purkinje (estrelas imponentes do cerebelo) e os neurônios dopaminérgicos, pequenos fornecedores internos de prazer e motivação.

150.000 km de cabeamento: a matéria branca

Se a matéria cinzenta processa a informação, a matéria branca é a rede que coordena e integra esse processamento pelo cérebro.

A atividade neuronal baseia‑se em sinais elétricos, os potenciais de ação, que se propagam ao longo do axônio a velocidades impressionantes (até 100–120 metros por segundo). A maioria dos neurônios tem um único axônio e múltiplas dendrites, o que lhes permite receber informações de diversas fontes (são, portanto, multipolares).

Vistos externamente, os corpos celulares e as dendrites formam a matéria cinzenta; os axônios, quando agrupados em feixes no sistema nervoso central e periférico, aparentam ser brancos devido à bainha de mielina — um material lipídico que isola e acelera a condução elétrica. Quanto mais mielinizadas as fibras, mais rápida a comunicação.

A matéria branca funciona como uma vasta rede de fibras que liga as regiões de matéria cinzenta, garantindo a coordenação. Aos 20 anos, estima‑se que entre 150.000 e 170.000 km de fibras percorrem o sistema nervoso, conectando neurônios e coordenando funções sensoriais, motoras e cognitivas. Certos circuitos (por exemplo os ligados ao medo ou à dor) têm vias duplas: uma muito rápida que provoca reflexos e outra mais lenta que verifica e modula a resposta.

O sistema começa a decair gradualmente a partir dos 40 anos e acelera após os 60: a mielina afina, conexões se degradam e o trânsito de informação fica mais lento, com perdas pelo caminho. Doenças como a esclerose múltipla atacam diretamente a mielina, transformando uma via expressa em um labirinto precário.

Apesar do conhecimento acumulado, permanecem mistérios: como a atividade coordenada de bilhões de neurônios gera a subjetividade? Como o diálogo entre matéria cinzenta e branca produz um raciocínio, uma emoção ou uma decisão? Essas questões continuam no cerne das ciências cognitivas.

Nos bastidores: as células gliais

As células gliais, em vários tipos, não apenas participam da transmissão do impulso nervoso, como cumprem funções essenciais: sustentam e nutrem os neurônios, regulam o ambiente químico em torno deles, protegem o tecido nervoso contra agentes patogênicos e atuam na reparação após lesões. Estima‑se que haja aproximadamente tantas células gliais quanto neurônios no cérebro humano. Formam, assim, uma rede complementar indispensável à estabilidade, proteção e plasticidade do sistema nervoso.

Neurotransmissores: a paleta das emoções

Existem dezenas de neurotransmissores. Cada tipo tem suas especialidades e atua em conjunto com outros em verdadeiros coquetéis que modulam nossos sentimentos e pensamentos.

Os neurônios geram e transmitem incessantemente sinais elétricos e químicos. Além dos sinais elétricos que correm pelo axônio, há sinais químicos entre dendrites próximas de neurônios vizinhos. Neurônios são separados por uma sinapse (literalmente, “fenda” em grego): pode haver até 100 trilhões de sinapses no cérebro, segundo estimativas mais altas. Quando o sinal elétrico — o “potencial de ação” — chega ao final do axônio, substâncias químicas são liberadas na sinapse para alertar as dendrites vizinhas. São os neurotransmissores, mensageiros especializados capazes de fortalecer ou inibir a transmissão. O cérebro, portanto, não é só um circuito elétrico: sua química nuanceia a informação elétrica. O equilíbrio e a liberação dirigida desses mensageiros são essenciais para o funcionamento harmonioso do órgão.

O glutamato, principal excitador, fornece energia e ação — em excesso, causa hiperestimulação e toxicidade neuronal. Em contraponto, o Gaba (ácido gama‑aminobutírico) age como freio: inibe e acalma, impedindo que o sistema entre em colapso. A acetilcolina relaciona‑se com memória e atenção, auxiliando a concentração, o aprendizado e o controle muscular; a degeneração de neurônios colinérgicos está associada à doença de Alzheimer.

Alguns neurotransmissores também atuam como neuro‑hormônios, conforme o contexto. A dopamina, por exemplo, envolve controle motor, prazer, motivação e o sistema de recompensa; seu déficit se relaciona ao Parkinson, e seu excesso pode se associar a sintomas psicóticos. A serotonina regula humor, apetite, sono, dor e motricidade; sua escassez costuma prejudicar o estado de ânimo, e os antidepressivos da classe dos Isrs (inibidores seletivos da recaptação da serotonina) aumentam sua disponibilidade nas sinapses. A noradrenalina participa da resposta ao estresse e do estado de vigilância, enquanto a ocitocina, produzida no hipotálamo e liberada pela hipófise, intervém tanto em funções fisiológicas (parto, ejeção do leite) quanto em comportamentos sociais e afetivos — é por isso chamada às vezes de “hormônio do apego”. As endorfinas, por sua vez, são analgésicos naturais liberados em resposta à dor, ao estresse ou ao exercício intenso, produzindo bem‑estar e euforia.

Geolocalização de competências

A ideia de localizar funções cerebrais lembra o urbanismo de uma grande cidade, em que cada bairro tem sua especialidade.

O cérebro divide‑se em dois hemisférios: direito e esquerdo. Muitas funções motoras e sensoriais são lateralizadas, de modo que cada hemisfério controla o lado oposto do corpo. Em geral, o hemisfério esquerdo domina linguagem, aritmética e lógica, enquanto o direito associa‑se a criatividade, percepção espacial e aptidões musicais. Porém, tarefas cognitivas complexas mobilizam ambos os hemisférios, conectados por estruturas como o corpo caloso, uma verdadeira autoestrada de matéria branca entre os lados.

A cartografia cerebral postula que regiões diferentes especializam‑se em funções específicas. Embora esse princípio esteja no núcleo das neurociências, o cérebro atua mais como uma rede integrada: várias áreas trabalham em conjunto para cumprir tarefas complexas. Não existe, como se pensava no século XIX, uma “bolsa das matemáticas”.

O lobo frontal, na frente do cérebro, é o centro das funções cognitivas superiores: raciocínio, tomada de decisão, planejamento, produção de linguagem, memória de trabalho e controle de movimentos voluntários. Seria, metaforicamente, a prefeitura do cérebro. O lobo parietal, atrás dele, age como serviço de cartografia — localiza as mãos e os pés, processa toque, temperatura, pressão e dor, e é essencial para consciência espacial e coordenação visuomotora. O lobo temporal, sob os lobos frontal e parietal, participa da audição, compreensão da linguagem, memória de curto prazo, processamento emocional e reconhecimento de faces; abriga o hipocampo, crucial para a formação de memórias. O lobo occipital, na parte posterior, dedica‑se quase inteiramente à visão, recebendo e interpretando sinais vindos dos olhos.

A ínsula é uma região do córtex oculta no interior do cérebro, dobrada sob os lobos frontal e temporal; serve de entroncamento entre sensações corporais e experiência subjetiva, participando da percepção de dor, nojo, fome, sede e batimentos cardíacos — a chamada interocepção.

Outras estruturas profundas desempenham papéis bem definidos: o cerebelo (coordenação motora, postura e equilíbrio), o tronco cerebral (conexão com a medula e controle de funções vitais automáticas, como respiração e ritmo cardíaco), o sistema límbico (incluindo hipocampo e amígdala — emoções, memória, motivação) e o tálamo, uma espécie de grande estação de triagem sensorial que filtra e organiza informações antes de remetê‑las ao córtex, além de participar da regulação da atenção, do sono e da vigília.

As circunvoluções (giros) e sulcos (sulci) que dão ao córtex sua aparência plissada existem por uma razão prática: ao dobrar a superfície, o cérebro ganha espaço. Se esticado, o córtex ocuparia cerca de 1,5 a 2 m² — as dobras são uma solução de engenharia biológica para concentrar potência de processamento em área reduzida.

Plasticidade: um canteiro permanente

Sinapses e circuitos de matéria branca se fortalecem ou enfraquecem com o uso — fenômeno chamado plasticidade neuronal, a capacidade do cérebro de se reorganizar criando novas conexões ao longo da vida.

Esse mecanismo é essencial para o aprendizado: permite aprender uma nova língua depois dos 30, recuperar mobilidade após um acidente, refinar zonas cerebrais para o tato praticando violino, ou memorizar uma senha depois de repeti‑la várias vezes. Em pessoas cegas, por exemplo, o córtex occipital pode ser reaproveitado para o tato ou a audição, ampliando essas capacidades. A plasticidade, porém, tem limites: é mais intensa na infância — período crítico do desenvolvimento — e tende a reduzir‑se com a idade, o que torna a aquisição de novas habilidades mais lenta. Além disso, a plasticidade pode operar de forma deletéria: está por trás de algumas adições, quando o cérebro se reorganiza para favorecer hábitos prejudiciais, e pode consolidar vias que mantêm a dor crônica mesmo após a cura da lesão inicial. Fatores de pensamento negativos e dependências podem assim transformar‑se em hábitos difíceis de extinguir devido ao reforço dos circuitos neurais envolvidos — fala‑se então em “plasticidade deletéria”.

Do feto ao idoso

O desenvolvimento cerebral é uma narrativa em episódios, com picos e lentidões. No início da vida intrauterina, milhões de neurônios nascem por minuto, marcando um período de crescimento explosivo. Ao nascer, o cérebro do recém‑nascido pesa cerca de um quarto do de um adulto; atinge quase 80% do tamanho adulto por volta dos 3 anos e 90% aos 6 anos. A infância é a era de ouro das conexões: embora a maioria dos neurônios já exista antes do nascimento, a infância cria um grande número de sinapses, estimuladas pelo ambiente e pela experiência — base do aprendizado rápido (andar, falar, interagir).

Na adolescência, o cérebro faz escolhas: poda conexões inúteis e mantém as úteis, em um processo de desbaste sináptico. Ao mesmo tempo, o cérebro adolescente é muito sensível a recompensas e interações sociais, moldando relações e personalidade. O lobo frontal — responsável pelo raciocínio, tomada de decisão e controle de impulsos — é uma das últimas áreas a madurar, até meados da segunda década da vida, o que explica parte da impulsividade típica desse período.

O cérebro adulto mantém grande capacidade adaptativa: aprender novas habilidades, praticar atividades regulares ou reabilitar‑se após lesão são exemplos de plasticidade nessa fase. O cérebro adulto tende a otimizar redes existentes em vez de criar muitas sinapses novas — menos exuberância, mais eficiência. Com o envelhecimento, alguns circuitos tornam‑se mais lentos: memória de trabalho, velocidade de processamento e atenção podem diminuir progressivamente, frequentemente associadas à perda de volume de matéria cinzenta e branca e a menor eficácia da mielinização. Ainda assim, o cérebro idoso pode compensar ativando outras regiões e apoiando‑se na experiência. Manter a plasticidade por meio de boa higiene de vida (exercício, alimentação, sono e aprendizado) ajuda a retardar e minimizar os efeitos do envelhecimento.

Segredos de um cérebro em boa forma

Não existe uma solução mágica, mas hábitos diários simples nutrem os neurônios e retardam o declínio cerebral. A pesquisa converge sobre algumas práticas eficazes; adotá‑las pode melhorar capacidades cognitivas e proteger o cérebro a longo prazo.

Bouger — mexer‑se

Caminhar, correr, dançar: tudo o que aumenta o fluxo sanguíneo cerebral melhora a chegada de oxigênio e nutrientes, beneficiando memória, concentração e humor. A atividade física ajuda a preservar a mielina e estimula fatores de crescimento neuronal que favorecem a neurogênese (criação de novos neurônios, especialmente no hipocampo). O exercício regular reduz o risco de declínio cognitivo e demência; mesmo atividade moderada diária produz efeitos positivos.

Comer

Alimentação equilibrada: prefira ácidos graxos ômega‑3 (peixes gordos, nozes, linhaça), antioxidantes (frutas e verduras coloridas) e vitaminas do complexo B (folhosos, ovos). Moderação no açúcar é recomendada; desidratação leve já prejudica concentração e memória. E álcool, com moderação ou evitado.

Dormir

Durante o sono, o cérebro não descansa: regenera‑se, consolida memórias, elimina resíduos metabólicos acumulados e reforça conexões neurais relevantes. Sono insuficiente ou ruim relaciona‑se a dificuldades de atenção e memória e a maior risco de doenças neurodegenerativas.

Aprender

Aprender coisas novas mantém a plasticidade: língua estrangeira, instrumento musical, leitura ou atividades intelectuais variadas criam conexões e aumentam a reserva cognitiva — a capacidade do cérebro de usar redes alternativas para compensar danos do envelhecimento ou de doença. Aprendizagem contínua é um investimento que torna o cérebro mais resiliente.

Ver pessoas

Conversar, rir, amar, debater — nada ativa tantos circuitos quanto relações sociais de qualidade. Solidão e isolamento associam‑se a declínio cognitivo mais rápido; interação social real, presencial, é essencial (rolar a tela nas redes sociais não é o mesmo).

Limitar o estresse

Picos de estresse pontuais passam, o estresse crônico não: é tóxico para o organismo e prejudica o hipocampo, central para a memória. Reduzir estresse por relaxamento, meditação ou atividades prazerosas, além de seguir os conselhos anteriores, ajuda significativamente.

Não há fórmulas milagrosas. Mas, considerando que poucas pessoas seguem essas recomendações de forma consistente, adotá‑las já representa um grande avanço para a saúde do cérebro.

Sciences Humaines

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