Bilhões de neurônios trocam sinais elétricos e químicos continuamente. Mas como esses processos físicos permitem que enxerguemos cores, reconheçamos pessoas e tenhamos consciência da própria existência? A neurociência começa a revelar os mecanismos envolvidos, embora uma questão fundamental permaneça sem resposta.
1. A eletricidade que sustenta o pensamento
Os neurônios são células especializadas em receber, processar e transmitir informações.
Sua atividade elétrica depende de diferenças na concentração de íons, principalmente sódio (Na⁺) e potássio (K⁺), entre o interior e o exterior da membrana celular.
Em repouso, muitos neurônios apresentam uma diferença de potencial próxima de −70 milivolts, embora esse valor varie conforme o tipo celular.
Quando estímulos alteram suficientemente esse equilíbrio, canais iônicos dependentes de voltagem se abrem, produzindo uma rápida mudança elétrica conhecida como potencial de ação.
Esse impulso percorre o axônio e pode desencadear a liberação de neurotransmissores nas sinapses, permitindo a comunicação com outras células.
O processo acontece em escalas de milissegundos.
Mas um potencial de ação isolado não representa um pensamento completo, uma lembrança ou uma experiência consciente.
Esses fenômenos dependem da atividade coordenada de populações neuronais distribuídas por diferentes regiões cerebrais.
Referência: Neuroanatomy, Neuron Action Potential — NCBI Bookshelf
2. Como sinais elétricos se tornam informações
Imagine observar uma maçã vermelha.
A luz refletida pelo objeto alcança a retina, onde células fotorreceptoras convertem energia luminosa em sinais elétricos por meio de um processo chamado fototransdução.
Esses sinais passam por circuitos da retina e seguem pelo nervo óptico até estruturas cerebrais envolvidas no processamento visual.
No córtex visual, diferentes populações neuronais respondem a características como orientação, contraste, movimento e cor.
Áreas visuais de processamento mais complexo contribuem para reconhecer o objeto e relacioná-lo a informações armazenadas na memória.
O cérebro, portanto, não recebe uma imagem pronta do mundo. Ele constrói representações a partir de múltiplos processos especializados.
Entretanto, surge um problema importante.
Como informações processadas por circuitos distintos contribuem para uma percepção aparentemente única?
Essa questão está relacionada ao chamado problema da integração de características, investigado há décadas pela neurociência cognitiva.
A comunicação recorrente entre regiões cerebrais, a atenção e a sincronização de determinadas atividades neuronais são mecanismos estudados nesse contexto.
Nenhum deles, isoladamente, constitui uma explicação completa da experiência consciente.
Referência: Experimental and Theoretical Approaches to Conscious Processing — Neuron
3. Quando a informação se torna consciente?
Nem toda informação processada pelo cérebro alcança a consciência.
O sistema nervoso consegue identificar padrões, ajustar movimentos e responder a determinados estímulos sem que tenhamos percepção consciente de cada etapa.
Uma hipótese influente, conhecida como Teoria do Espaço de Trabalho Neuronal Global (GNWT), propõe que determinadas informações se tornam conscientemente acessíveis quando são amplificadas e compartilhadas entre redes cerebrais distribuídas.
Nesse modelo, a informação deixa de permanecer restrita a circuitos especializados e passa a estar disponível para processos como memória, raciocínio e tomada de decisões.
Outra abordagem, a Teoria da Informação Integrada (IIT), propõe que a consciência está relacionada à estrutura causal integrada de um sistema.
Em vez de enfatizar apenas a distribuição da informação, essa teoria investiga como os componentes de uma rede exercem influência causal uns sobre os outros, formando um conjunto integrado.
As duas abordagens tentam estabelecer relações entre propriedades físicas dos circuitos neuronais e a experiência consciente.
Mas suas explicações e previsões não são equivalentes.
Referência: Experimental and Theoretical Approaches to Conscious Processing — Neuron
4. O que os experimentos realmente demonstram?
Em abril de 2025, um estudo publicado na revista Nature colocou previsões dessas duas teorias à prova.
A pesquisa reuniu dados de 256 participantes e utilizou ressonância magnética funcional, magnetoencefalografia e registros elétricos intracranianos.
Os pesquisadores investigaram como diferentes regiões cerebrais representavam informações visuais e como essa atividade evoluía durante a percepção dos estímulos.
Os resultados identificaram representações de conteúdo visual em regiões posteriores e frontais do cérebro.
Entretanto, algumas previsões centrais das teorias não foram confirmadas.
A GNWT enfrentou dificuldades para explicar a ausência de determinados padrões esperados de ativação frontal. A IIT, por sua vez, foi desafiada pela ausência de sincronização sustentada prevista entre regiões posteriores.
O estudo não resolveu o problema da consciência nem demonstrou que uma das teorias estava definitivamente correta.
Seu principal resultado foi estabelecer limites experimentais para explicações que antes possuíam evidências mais difíceis de comparar.
Isso representa um avanço importante: uma teoria científica da consciência precisa produzir previsões que possam ser confrontadas com dados observáveis.
5. O salto entre atividade cerebral e experiência
Considere novamente a percepção de uma maçã vermelha.
Podemos investigar quais comprimentos de onda estimulam os fotorreceptores, quais circuitos processam informações cromáticas e quais regiões cerebrais participam do reconhecimento do objeto.
Também podemos registrar alterações na atividade neuronal quando uma pessoa relata enxergar a cor vermelha.
Entretanto, permanece uma pergunta diferente:
Por que esses processos físicos são acompanhados pela experiência subjetiva de enxergar o vermelho?
Na filosofia da mente, essa questão integra o chamado problema difícil da consciência, formulado por David Chalmers.
A dificuldade está em explicar como processos físicos objetivos se relacionam com a dimensão subjetiva da experiência.
Isso não demonstra que a consciência esteja além das leis da física, nem que seja impossível explicá-la cientificamente.
Significa apenas que ainda não existe consenso sobre como construir uma explicação completa dessa relação.
Alguns pesquisadores consideram que o progresso na compreensão dos mecanismos neuronais poderá esclarecer o problema. Outros argumentam que identificar correlações e funções cognitivas talvez não seja suficiente.
A questão permanece aberta.
Nota editorial
Este artigo tem caráter científico e informativo, fundamentado em pesquisas publicadas e conceitos estabelecidos da neurociência. As teorias apresentadas representam diferentes abordagens para o estudo da consciência e não constituem explicações definitivas sobre sua origem. A New Era busca distinguir evidências experimentais, hipóteses científicas e questões ainda não resolvidas, promovendo uma compreensão crítica e acessível do conhecimento científico.
Divisão 7 — Ciência além do horizonte.
Per Vitam, Ad Astra.