Tal como uma cidade precisa de um sistema de saneamento para remover o lixo, o cérebro humano também tem um sistema para limpar os resíduos metabólicos prejudiciais. Agora, com a ajuda de inteligência artificial e imagens avançadas, investigadores mapearam a velocidade exata deste sistema de "canalização" biológica.
Os resultados mostram que o fluido cerebrospinal, que protege o cérebro, não flui uniformemente. Existe uma "via rápida" nas bordas exteriores do cérebro, onde o fluido se move rapidamente, e uma "via lenta" nas estruturas internas, onde o ritmo diminui drasticamente. Esta diferença de velocidade pode ser até cinquenta vezes maior entre a superfície e o interior do cérebro.
Compreender este fluxo é importante para a saúde. O sistema de remoção de resíduos do cérebro, conhecido como sistema glinfático, foi descoberto em 2012. Ele é responsável por eliminar acumulações de proteínas perigosas, como a beta-amilóide e a tau. Quando estas proteínas se acumulam, podem causar a doença de Alzheimer, que leva à perda de memória e declínio cognitivo.
O sistema glinfático funciona ao longo dos vasos sanguíneos. O fluido entra no cérebro perto das artérias e sai perto das veias. Este movimento é impulsionado pela pulsação das artérias (advecção) e pela difusão passiva das moléculas. Medir estas correntes microscópicas tem sido um desafio para os cientistas.
Uma equipa colaborativa de investigadores das Universidades de Rochester, Brown e de Copenhaga utilizou inteligência artificial para resolver este problema. Eles desenvolveram uma técnica chamada "magnetic resonance artificial intelligence velocimetry" (MR-AIV). Esta tecnologia permite reconstruir mapas tridimensionais da velocidade do fluido, o que pode ajudar no diagnóstico de doenças como Alzheimer, Parkinson e AVCs. O sistema funciona melhor durante o sono, destacando a importância do descanso para a saúde neurológica.