13 de Junho, segunda-feira, 18:00. No auditório da UEP, Faculdade UnB Planaltina.

O córtex fractal: Uma análise multi-escalas sugere que todos os cortices cerebrais são aproximações da mesma forma universal

 

seminario bruno mota

 

Professor Bruno Mota

Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro.

RESUMO

 

O córtex cerebral dos mamíferos consiste de uma fina camada de substância cinzenta, onde se situam os corpos neuronais, que é dobrada ('girificada') de forma complexa em torno da substância branca, por onde passam as conexões de longa distância entre estes últimos.É uma estrutura morfologicamente complexa que apresenta enorme diversidade de formas e tamanhos, em comparações entre diferentes espécies e indivíduos. Há muito tempo se especula sobre os mecanismos subjacentes da girificação cortical, mas pouco foi dito sobre como tais formas podem ser caracterizadas de maneira unívoca. Em outras palavras, dentre todas as formas girificadas possíveis, quais correspondem a córtices (e não a nozes, ou corais, etc.)?.

Eu irei apresentar aqui uma nova maneira de expressar a forma cortical, explicitamente como a composição hierárquica de estruturas em diferentes escalas de tamanho. Quando removemos iterativamente dobras menores que uma escala crescente, vemos que os cortices de 11 espécies de primatas vão 'derretendo' até ficarem com a superfície lisa. Eu mostrarei que este processo acontece ao longo de uma trajetória morfométrica comum sem escala característica, indicando que estes córtices são não somente aproximadamente fractais, mas também aproximações de uma única forma fractal arquétipa. Estes resultados sugerem a existência de um mecanismo universal de girificação operando em todas as escalas, e que há somente um pequeno número de graus de liberdade efetivos através dos quais a evolução darwiniana pode selecionar formas corticais. Finalmente, vou mostrar como este novo entendimento pode ser usado para provar que o processo de envelhecimento afeta a morfologia cortical de formas radicalmente diferentes em diferentes escalas de tamanho de dobras. Creio ser esta a descrição mais geral já proposta para  forma do cérebro que é ao mesmo tempo simples, universal e em excelente acordo com as evidências experimentais.