Organização funcional do cérebro: faz sentido continuar falando sobre ‘áreas cerebrais’ na neurociência atual?

A doutoranda Marta Arbizu Gómez explica por que a neurociência atual questiona as áreas cerebrais e qual é o novo paradigma de organização funcional do cérebro. 

Resumo executivo com os pontos-chave deste artigo:

1. O fim do modelo clássico: Um artigo recente da Nature Neuroscience desafia o enfoque tradicional, propondo que a organização funcional do cérebro não se baseia em áreas anatômicas isoladas, mas em redes dinâmicas, contínuas e distribuídas.

2. Impacto direto na neurorreabilitação: Essa mudança de paradigma transforma a prática clínica, demonstrando que os déficits cognitivos são melhor compreendidos como perturbações na conectividade da rede e não como meras lesões focais.

3. Inovação clínica e conectividade: Pesquisadores de referência na Espanha, como o Instituto BioBizkaia, e plataformas de estimulação como NeuronUP, já aplicam esse modelo para projetar intervenções globais que otimizam o funcionamento cerebral em vez de tentar “ativar” uma área específica.

Por que assumimos áreas na organização funcional do cérebro?

Desde o início da neurociência moderna, uma ideia guiou grande parte da pesquisa sobre o cérebro: que o córtex está dividido em áreas bem delimitadas, cada uma com uma função específica. Assim falamos da “área da linguagem”, da “área motora” ou da “área da memória”, assumindo que compreender o cérebro consiste, em grande medida, em localizar onde ocorre cada processo cognitivo.

Essa abordagem conhecida como paradigma da arealização tem sido extremamente influente e útil. No entanto, e se essa forma de pensar estiver simplificando demais a realidade do funcionamento cerebral?

Essa abordagem conhecida como paradigma da arealização tem sido extremamente influente e útil. No entanto, e se essa forma de pensar estiver simplificando demais a realidade do funcionamento cerebral?

Por que questionamos as áreas cerebrais?: modelo clássico e visão atual do cérebro

Os autores do artigo —Benjamin Y. Hayden, Sarah R. Heilbronner e Seng Bum Michael Yoo— não negam que existam diferenças anatômicas no córtex cerebral. O que questionam é algo mais sutil mas fundamental: que as áreas cerebrais sejam o princípio organizador central da função cognitiva.

Segundo os autores, o peso que foi historicamente dado às áreas não se deve tanto a uma evidência empírica sólida, mas à sua comodidade conceitual: as áreas oferecem uma maneira simples de responder a perguntas complexas sobre como o cérebro funciona.

Na realidade, o debate não é se existem áreas anatômicas, mas se elas devem ocupar o centro da nossa explicação sobre a função cerebral. O contraste entre ambas abordagens pode ser resumido assim:

Modelo clássico do cérebro, uma abordagem baseada em áreas	Visão atual do cérebro, uma abordagem distribuída e dinâmica
Cada área tem uma função específica	As funções emergem de redes e gradientes
Fronteiras anatômicas claras	Transições contínuas e sobrepostas
“Onde ocorre?”	“Como se implementa?”
Funções localizadas	Codificação distribuída

A partir dessa nova perspectiva, a organização cerebral deixa de ser entendida como um mosaico de compartimentos isolados e passa a ser concebida como um sistema dinâmico, interconectado e multidimensional.

Anatomia e atividade neuronal: de fronteiras anatômicas a redes dinâmicas

O que nos diz a anatomia do cérebro?

Um dos argumentos centrais do artigo é que a anatomia não respalda claramente a existência de áreas funcionais bem definidas:

• Os distintos métodos para dividir o cérebro (citoarquitetura, conectividade, receptores, transcriptômica) não coincidem entre si.
• Até fronteiras consideradas “clássicas” mudam conforme o critério utilizado.
• Em vez de limites nítidos, surgem gradientes contínuos e transições suaves que atravessam várias áreas.

Atlas moleculares e genéticos recentes reforçam essa ideia, mostrando agrupamentos de neurônios que não respeitam as fronteiras tradicionais. Em outras palavras, o cérebro parece se organizar seguindo múltiplos princípios sobrepostos, não um único.

O que nos diz a atividade neuronal do cérebro?

Os avanços em técnicas de registro neuronal massivo (como Neuropixels ou a imagem de dois fótons) permitiram observar a atividade de centenas de milhares de neurônios de forma simultânea. Os resultados são surpreendentes:

• Funções como a tomada de decisões, a memória, o movimento ou o valor aparecem distribuídas por todo o cérebro.
• Grandes estudos mostram que as mesmas variáveis cognitivas são codificadas em regiões muito diversas, sem respeitar as fronteiras anatômicas clássicas.
• Muitas diferenças atribuídas a “áreas” podem ser igualmente bem explicadas por gradientes, conectividade ou vieses de amostragem.

Isso não significa que ‘tudo esteja em todo lugar’, mas que a organização funcional não coincide necessariamente com as áreas anatômicas.

Como a função cerebral é realmente organizada?

O artigo propõe uma abordagem mais flexível e plural. Em vez de buscar funções em áreas concretas, sugere prestar atenção a outros princípios organizativos, como:

• Redes distribuídas (por exemplo, a linguagem ou o reconhecimento de faces).
• Gradientes funcionais em grande escala.
• Padrões de conectividade.
• Dinâmicas populacionais, onde a informação é representada em subespaços de alta dimensionalidade.

Dessa perspectiva, a pergunta-chave deixa de ser “onde ocorre uma função?” para passar a ser “como ela é implementada?”.

A armadilha da função única e seu impacto clínico

Os autores alertam para uma armadilha conceitual frequente: a falácia da função única. Assumir que, se uma área existe, deve ter uma função exclusiva e especialmente relevante pode levar a:

• Buscar diferenças funcionais que talvez não existam.
• Ignorar funções compartilhadas e distribuídas, que podem ser as mais importantes.
• Limitar o desenvolvimento de novos modelos explicativos mais ajustados aos dados atuais.

Adotar uma visão menos centrada em áreas permite formular teorias mais ricas sobre como o cérebro integra, separa e transforma a informação.

Implicações dessa mudança conceitual do cérebro para a neurociência aplicada e clínica

Essa mudança conceitual não é apenas teórica. Tem implicações diretas para:

• A interpretação de estudos de neuroimagem e neurofisiologia.
• O desenho de tarefas cognitivas e paradigmas experimentais.
• A compreensão de transtornos neurológicos e neurodegenerativos, onde as alterações costumam ser distribuídas, não focais.

Entender o cérebro como um sistema dinâmico e distribuído ajuda a explicar por que muitos déficits cognitivos não se encaixam bem com lesões ou alterações “localizadas”.

Que outros grupos trabalham a partir da conectividade cerebral?

A ideia de que o cérebro funciona como um sistema de redes não é nova, mas nos últimos quinze anos adquiriu um respaldo empírico cada vez mais sólido. Diversos grupos internacionais impulsionaram essa mudança de paradigma, apoiando-se em grandes bases de dados e no desenvolvimento de métodos avançados de análise.

O Human Connectome Project foi um dos grandes impulsionadores do estudo sistemático da conectividade estrutural e funcional em larga escala. A partir de ressonância magnética de alta resolução (difusão e fMRI), este projeto permitiu caracterizar o cérebro como um grafo complexo, onde as regiões são entendidas como nós interconectados por redes dinâmicas. Seu impacto foi decisivo para deslocar o foco de “áreas isoladas” para padrões de conectividade e arquiteturas distribuídas.

Pesquisas no Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences foram fundamentais no estudo de gradientes funcionais em larga escala, mostrando que a organização cerebral nem sempre responde a fronteiras discretas, mas a transições contínuas que atravessam múltiplas regiões. Esses trabalhos reforçaram a ideia de que a função emerge de eixos organizativos distribuídos, mais do que de compartimentos fechados.

De uma perspectiva molecular, o Allen Institute mostrou que os padrões transcriptômicos e celulares também não respeitam de forma estrita as fronteiras clássicas das áreas corticais. A organização genética e celular aparece como um mosaico complexo, com sobreposições e gradientes que questionam a ideia de compartimentos funcionais rígidos.

A abordagem do Instituto BioBizkaia sobre a organização funcional do cérebro

Nessa linha, o grupo liderado por Jesús M. Cortés, diretor de pesquisa na NeuronUP e professor Ikerbasque no Laboratório de Neuroimagem Computacional do Instituto BioBizkaia, há anos desenvolve modelos baseados em conectividade estrutural e funcional. Seu paradigma central é claro:

• As funções cognitivas estão representadas em redes distribuídas, não em áreas isoladas.
• As alterações neurológicas não afetam simplesmente “uma região”, mas padrões específicos de desconectividade dentro de redes cerebrais concretas.

Nessa perspectiva, diferentes condições como o ictus, a epilepsia ou as doenças neurodegenerativas não são entendidas como lesões focais com efeitos locais, mas como perturbações de arquiteturas de rede, cada uma com uma assinatura conectômica particular.

Essa abordagem permite:

• Caracterizar perfis individualizados de desconectividade.
• Relacionar alterações estruturais com mudanças funcionais dinâmicas.
• Projetar intervenções de reabilitação mais ajustadas ao padrão de rede afetado.

Assim, a pesquisa em conectividade cerebral não apenas reforça a crítica ao paradigma estritamente areal, mas oferece um marco operativo para compreender tanto o cérebro saudável quanto o cérebro patológico.

Como essa visão sobre o cérebro se encaixa com a NeuronUP?

No NeuronUP trabalhamos com uma concepção funcional do cérebro baseada na plasticidade, na interconexão e na distribuição de funções. Este artigo reforça essa visão ao mostrar que:

• As funções cognitivas não pertencem a um único “lugar”, mas a redes e dinâmicas compartilhadas.
• A reabilitação cognitiva pode se beneficiar de enfoques globais, que treinem funções de forma transversal.
• As ferramentas digitais permitem trabalhar sobre esses sistemas distribuídos, favorecendo a adaptação e a reorganização funcional.

Nessa perspectiva, a reabilitação não busca “ativar uma área”, mas otimizar padrões de funcionamento cerebral.

Conclusão

O artigo da Nature Neuroscience convida a repensar um dos pressupostos mais enraizados da neurociência: que compreender o cérebro consiste em localizar funções em áreas concretas. A evidência atual aponta para uma organização muito mais complexa, flexível e distribuída. Aceitar essa complexidade não enfraquece a neurociência; ao contrário, abre a porta para modelos mais realistas e para intervenções mais eficazes. 

Nesse caminho, a combinação de pesquisa básica, análise de dados em larga escala e ferramentas de intervenção como a NeuronUP é fundamental para avançar rumo a uma compreensão mais completa do cérebro humano.

Bibliografia

• Hayden BY, Heilbronner SR, Yoo SBM. Rethinking the centrality of brain areas in understanding functional organization. Nature Neuroscience. 2026;29:267–278. doi:10.1038/s41593-025-02166-z.

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