O estudo, publicado na revista Physical Review Letters, permitiu apurar que os movimentos musculares rítmicos do intestino podem ajudar a explicar como os vasos sanguíneos do cérebro se expandem e contraem em conjunto.

Quando os neurónios no cérebro são estimulados, pequenos vasos sanguíneos chamados arteríolas expandem-se para fornecer mais oxigénio e nutrientes. Esses vasos pulsam e geralmente estão sincronizados uns com os outros. Mas, durante anos, os especialistas questionaram-se como ocorreria essa sincronização.

A equipa procurou as respostas para esta questão no sistema digestivo, tendo descoberto que os intestinos, que se contraem naturalmente em ondas para movimentar os alimentos, dependem de um padrão de oscilações sincronizadas que formam um efeito de escada. Segundo os investigadores, este padrão também pode explicar como os vasos sanguíneos do cérebro trabalham juntos em harmonia.

De acordo com Massimo Vergassola, da UC San Diego, osciladores acoplados comunicam-se entre si, e cada secção do intestino é um oscilador que se comunica com as secções vizinhas. Normalmente, os osciladores acoplados são estudados num ambiente homogéneo, o que significa que todos os osciladores têm frequências mais ou menos semelhantes. Mas, neste caso, os osciladores eram mais variados, tal como no intestino e no cérebro.

Utilizando a matemática, os especialistas demonstraram como os osciladores próximos – seja no intestino ou no cérebro – podem sincronizar os seus ritmos se as suas frequências forem semelhantes. Isso cria transições em forma de degraus, semelhantes à forma como o alimento se move suavemente pelos intestinos.

As novas descobertas podem, eventualmente, ajudar os investigadores a entender melhor não só o funcionamento do cérebro, mas também os problemas digestivos que afetam o movimento dos alimentos, líquidos e resíduos pelo trato gastrointestinal.