O cérebro dos mamíferos lida com um problema fundamental de recursos: simplesmente não há neurônios suficientes para que cada um deles seja responsável por uma única função, seja percepção, comportamento ou memória.

Para aumentar a capacidade de armazenamento, estima-se que o cérebro use padrões de sobreposição de atividades entre muitos neurônios interconectados. Mas os novos estudos indicam que essa explicação subestima a atuação de cada uma das células cerebrais individualmente.

Por meio de um novo método para estimular neurônios na parte do cérebro dos camundongos envolvida na sensibilidade dos bigodes – que usam para se movimentar por ambientes em apoio à visão limitada -, o grupo liderado por Karel Svoboda, do Laboratório Cold Spring Harbor, em Nova York, demonstrou que breves explosões de atividade em poucos neurônios são tudo o que se precisa para estimular a aprendizado e a tomada de decisões.

Em outro estudo, Michael Brecht, do Centro Médico Erasmus, na Holanda, e Arthur Houweling, da Universidade Humboldt de Berlim, na Alemanha, descreveram a influência de um único neurônio na capacidade tátil de um rato.
 

Ao estimular eletronicamente células na região dos barris do córtex, a dupla descobriu que um pequeno aumento na atividade neuronal afetou diretamente a resposta do animal a estímulos táteis.

Na terceira pesquisa, Svoboda e Christopher Harvey, também de Cold Spring Harbor, deram um zoom para investigar as conexões individuais (sinapses) entre as células cerebrais. À medida que um animal cresce e aprende, as sinapses se tornam mais fortes ou mais fracas, mudando o padrão de conexões que armazenariam as informações.

Estudos anteriores haviam indicado que o estímulo de uma única sinapse poderia torná-la mais "forte" e modelos computacionais calcularam que essa influência se espalharia para as células ao redor.

O trabalho de Harvey e Svoboda confirmou a previsão, ao demonstrar que vizinhos de conexões recentemente fortalecidas eram potencializados mais facilmente. Isso, segundo os autores, sugere um tipo de sistema de "preenchimento" neuronal, no qual conexões relevantes a determinados tipos de comportamento se agrupariam.