Um estudo publicado na revista Nature Communications revela que o desenvolvimento das conexões funcionais do cérebro durante a infância e a adolescência não segue um único ritmo. Ao analisar exames de ressonância magnética funcional de mais de 1.100 jovens, pesquisadores identificaram três padrões distintos de maturação cerebral, diretamente associados ao desempenho cognitivo.

A pesquisa foi conduzida por cientistas da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, em colaboração com instituições da China, e analisou dados de participantes entre 8 e 23 anos, oriundos de dois grandes bancos de dados internacionais: o Philadelphia Neurodevelopmental Cohort e o Human Connectome Project – Development.

“O cérebro não amadurece de forma homogênea. Algumas regiões se desenvolvem mais rapidamente do que outras, e isso tem impacto direto sobre habilidades cognitivas”, afirma Hongming Li, pesquisador do Departamento de Radiologia da Universidade da Pensilvânia e um dos autores do estudo.

Utilizando modelos de aprendizado de máquina, os pesquisadores estimaram a chamada “idade cerebral” de cada região do córtex, comparando-a à idade cronológica dos participantes. A partir disso, foi criado um índice regional de desenvolvimento cerebral.

Os resultados permitiram classificar os jovens em três subgrupos principais:

Perfil 1: desenvolvimento funcional mais lento em praticamente todo o cérebro;

Perfil 2: desenvolvimento avançado em áreas associadas ao pensamento abstrato, tomada de decisão e cognição social;

Perfil 3: desenvolvimento acelerado em regiões sensório-motoras, ligadas a movimentos e percepção corporal.

Apesar de o terceiro grupo apresentar um cérebro “mais avançado” em termos gerais, foi o segundo perfil que apresentou melhor desempenho cognitivo.

Os jovens do perfil 2 tiveram resultados significativamente superiores em testes de funções executivas, memória e cognição social. Em testes estatísticos, a diferença em funções executivas, por exemplo, foi altamente significativa (p < 0,001) quando comparada ao grupo com desenvolvimento globalmente mais lento.

“Não é apenas ter um cérebro que amadurece mais rápido, mas onde esse amadurecimento ocorre que faz a diferença”, explica Theodore D. Satterthwaite, professor de Psiquiatria da Universidade da Pensilvânia e coautor do trabalho.

Segundo os autores, o desenvolvimento mais avançado em regiões como a rede de modo padrão (DMN) — associada à reflexão, planejamento e cognição social — parece ser crucial para um melhor desempenho intelectual durante a juventude.

Além dos dados de imagem, os pesquisadores cruzaram os resultados com informações de expressão genética do Allen Human Brain Atlas. Foram identificadas associações entre os padrões de desenvolvimento cerebral e genes relacionados a neurodesenvolvimento, sinaptogênese e mielinização — processos fundamentais para a comunicação entre neurônios.

Entre os genes mais associados está o NEUROD6, conhecido por atuar na diferenciação de neurônios e no desenvolvimento de circuitos cerebrais.

“Esses achados sugerem que o padrão de conectividade funcional do cérebro reflete processos biológicos profundos, desde a genética até a organização microscópica do córtex”, afirma Yong Fan, diretor do Centro de Inteligência Artificial e Ciência de Dados da Universidade da Pensilvânia.

Os autores destacam que compreender essas trajetórias pode ajudar a explicar diferenças individuais no aprendizado e até na vulnerabilidade a transtornos mentais, como depressão e esquizofrenia, que frequentemente surgem na adolescência.

O estudo também questiona o uso de uma única medida global de “idade cerebral”, defendendo abordagens mais detalhadas, capazes de capturar a heterogeneidade do desenvolvimento cerebral.

A pesquisa reforça a ideia de que o cérebro juvenil é um sistema dinâmico e desigual em seu desenvolvimento, e que reconhecer essas diferenças pode ser essencial para políticas educacionais, diagnósticos precoces e intervenções personalizadas no futuro.