Tudo começou com uma pergunta. Quando Carla Shatz abriu seu laboratório em Stanford, ela queria saber como o olho se conecta inicialmente com o cérebro para receber informações visuais. Era uma pesquisa fundamental: não havia um problema específico que ela quisesse resolver ou um tratamento para doenças para testar, mas o que ela descobriu mudou radicalmente a forma como os pesquisadores entendiam o desenvolvimento cerebral.

A equipe de Shatz descobriu que a capacidade do cérebro de processar a visão não é completamente intrínseca, como se acreditava anteriormente. A estrutura básica das conexões neurais, chamadas sinapses, é formada precocemente, mas em uma fase posterior, a atividade molda o processo. As sinapses utilizadas são fortalecidas, enquanto as desnecessárias são cortadas. Descobriu-se posteriormente que essa modelagem, ou "poda e ajuste", das sinapses ocorre não apenas na visão, mas em todos os tipos de desenvolvimento cerebral.

Nos últimos anos,  Shatz , professora de biologia na  Escola de Humanidades e Ciências , tem usado esse conhecimento para ajudar a combater o Alzheimer. Ela levanta a hipótese de que a condição pode ser resultado de um processo de poda sináptica acelerado.

Trabalhando com um modelo de Alzheimer em camundongos, Shatz e seus colegas eliminaram moléculas necessárias para a poda das sinapses. Em um artigo publicado na  revista Science em 2013, a equipe demonstrou que os camundongos sem essas moléculas não desenvolveram a perda de memória associada à doença.

Os pesquisadores agora estão realizando o trabalho árduo necessário para aprender mais sobre essas moléculas e mecanismos para que, em última análise, um novo medicamento possa ser desenvolvido para bloquear a poda excessiva de sinapses e prevenir a perda de memória no Alzheimer.

Ainda são necessários muitos passos antes de chegar a esse ponto, mas essa abordagem traz novas esperanças para o tratamento de uma doença sem cura. Shatz disse que os ensaios clínicos com novos medicamentos para Alzheimer têm sido "muito decepcionantes" até o momento. Parte do problema, ela acredita, é que muitas suposições sobre a doença não se baseiam em fundamentos científicos.

“Muitos pesquisadores estão começando a analisar a disfunção quando ela já está presente – seja no autismo ou no Alzheimer – e a disfunção frequentemente ocorre meses ou anos após o problema original surgir no cérebro”, disse ela. “Pode haver mecanismos que dão errado no início do desenvolvimento, mesmo no útero, relacionados ao ensaio ou treinamento desses circuitos neurais.”

De muitas maneiras, toda a carreira de Shatz é uma prova do valor da pesquisa fundamental, também chamada de ciência da descoberta, ciência básica ou pesquisa orientada pela curiosidade.

Shatz seguiu sua curiosidade como estudante fascinada por arte e ciência rumo à neurociência, uma área muito nova na época. Em seu doutorado em Harvard, ela estudou com David Hubel e Torsten Wiesel, cujo trabalho sobre como o cérebro processa informações visuais lhes rendeu o Prêmio Nobel de Medicina. Seus mentores sempre descreveram seu trabalho como uma viagem de descoberta, uma metáfora que ela guardou a sério.

“É uma maneira maravilhosa de pensar sobre pesquisa básica”, disse ela sobre a mentalidade de seus antigos orientadores. “Você tem um navio, tem ferramentas e parte. Você não sabe realmente o que vai descobrir – a viagem em si revela o conhecimento. É incrível.”

Quando Shatz iniciou sua viagem a Stanford em 1978, recebeu financiamento para um projeto de pesquisa fundamental do Instituto Nacional de Saúde (NIH) simplesmente para estudar como o olho se conecta ao cérebro. Na época, sua proposta não precisava abordar diretamente uma doença específica. Ela passou a receber bolsas adicionais do Instituto Nacional de Olhos e de outros institutos.

“Como consegui aquela primeira bolsa do NIH, isso impulsionou minha carreira”, disse ela. “Consegui estabilidade, publiquei artigos e fizemos algumas descobertas extremamente importantes.”

Shatz teme que pesquisadores em início de carreira não tenham a mesma capacidade com a perda de apoio à pesquisa fundamental – um problema que começou antes mesmo das propostas atuais de cortes drásticos no financiamento do NIH. Ela sempre aconselha professores juniores a terem dois projetos de pesquisa ao iniciarem seus laboratórios: um projeto de alto risco e outro focado em uma doença com maior probabilidade de obter financiamento do NIH.

Mas mesmo nestes tempos desafiadores, Shatz permanece esperançosa e pede que seus colegas não abandonem a ciência fundamental.

“De alguma forma, voltaremos, e eu realmente não quero que nossos alunos e colegas do corpo docente júnior jamais desistam de suas visões e de suas grandes questões, que frequentemente são questões fundamentais”, disse ela. “Porque é aí que as grandes descobertas e avanços são feitos.”