A Física no Estudo do Cérebro Humano

A XXII Oficina de Física, com o tema “A Física no Estudo do Cérebro Humano”, será realizada no próximo dia 16 de agosto de 2008 (sábado) no auditório do IFGW das 8h30min as 16h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programa

Resumo das Palestras

Ressonância magnética para estudo do cérebro: informação química, anatômica e estrutural

Profa. Gabriela Castellano (IFGW/Unicamp)

Este seminário apresentará o fenômeno de ressonância magnética, e dará uma breve introdução sobre a obtenção de imagens anatômicas, de difusão, e sinais espectroscópicos por ressonância magnética. Em seguida descreverá os diferentes tipos de informação que podem ser obtidos do cérebro através dessas técnicas, tanto direta (informação química via espectroscopia e estrutural via imagens) quanto indiretamente (informação textural através de técnicas matemáticas aplicadas às imagens), e como estes podem ser usados para distinguir entre um cérebro normal e um cérebro acometido por alguma patologia.

Ressonância Magnética Funcional: A neurofísica das funções cerebrais a partir de spins nucleares

Prof. Roberto Covolan (IFGW/Unicamp)

Desde o início do século passado, quando aconteceram as primeiras aplicações do EEG (eletroencefalograma) ao estudo do cérebro, métodos físicos têm sido crescentemente empregados na investigação científica da dinâmica cerebral. Nos últimos anos, uma variedade de novas técnicas e tecnologias tem sido colocada à disposição da comunidade científica que atua nessa área. O recente desenvolvimento de técnicas avançadas de neuroimagem funcional representa ao mesmo tempo um incentivo e um desafio para a investigação do cérebro humano através de técnicas físicas.

Neste seminário, serão abordados avanços tecnológicos recentes, que têm permitido a realização do mapeamento da atividade cerebral através da técnica denominada Ressonância Magnética Funcional. Serão discutidos os aspectos físicos e neurofisiológicos que servem de fundamento para esta técnica, que tem causado um grande impacto em diversas áreas da Neurociência. Serão apresentados também os fundamentos de uma técnica mais recente, denominada Tomografia Óptica de Difusão, que se utiliza de lasers para fazer o mapeamento cerebral com resultados semelhantes aos da Ressonância Magnética Funcional.

A Física nas imagens de PET e SPECT cerebrais

Profa. Lorena Pozzo (IFGW-UNICAM)

A radiação ionizante eletromagnética é usada na Medicina para fins diagnósticos e terapêuticos. É possível obter imagens que representem a distribuição de determinado fármaco dentro do corpo do paciente. Para isso, é necessário ligar este fármaco a um emissor de radiação, que será então captada por detectores de cintilação. No caso do cérebro, podem ser estudados o fluxo sanguíneo, a perfusão sangüínea, o metabolismo de glicose, de dopamina, etc.

Dependendo do tipo de estudo, são feitas aquisições tomográficas de fóton único (SPECT) ou a partir da detecção de fótons de aniquilação de emissores de pósitrons (PET). Nos dois casos, a radiação ionizante se propaga em meios não homogêneos, de composição e densidades diferentes. Assim, ocorrem interações físicas de espalhamento Compton ou absorção fotoelétrica da radiação que resultam em perda de informação na imagem e contribuem com a dose recebida pelo paciente.

Modelos físicos simples para entender a propagação de impulsos nervosos

Prof. Fernando Cerdeira (IFGW/UNICAMP)

As células nervosas propagam impulsos elétricos, chamados de potenciais de ação ou “Spikes”, que carregam a informação sobre o meio ambiente para o cérebro. Modelos físicos simples baseados em circuitos elétricos e termodinâmica permitem entender a propagação destes impulsos nos axônios das células nervosas. Tentaremos discutir estes fenômenos durante a palestra.