O que acontece no cérebro quando crescemos sem ouvir?

Quando o cérebro se desenvolve privado de um dos sentidos, reorganiza-se de formas que continuam a surpreender a ciência. No caso da surdez congénita, já se sabia que a visão pode recrutar áreas normalmente dedicadas à audição. Faltava, porém, responder com precisão a uma questão central: essas regiões passam efetivamente a codificar informação visual (com organização espacial), ou limitam-se a reagir de forma inespecífica?

Para responder a esta pergunta, Alessio Fracasso e colaboradores estudaram jovens surdos de nascença e jovens ouvintes enquanto observavam padrões visuais simples dentro de um scanner de ressonância magnética funcional. Utilizando estímulos clássicos que percorrem sistematicamente diferentes zonas do campo visual, os investigadores analisaram como várias regiões do cérebro respondiam a essa estimulação.

Nos participantes ouvintes, os resultados seguiram o padrão esperado: o córtex visual ativou-se de acordo com a localização dos estímulos, enquanto o córtex auditivo manteve-se sem modulação relevante. Nos participantes surdos, porém, surgiu um fenómeno inesperado. Em vez de aumentar a atividade, o córtex auditivo mostrava uma desativação sistemática do sinal cerebral quando surgiam estímulos visuais. Os autores demonstraram que estas desativações eram dependentes do estímulo e não mero ruído, sugerindo representação visual organizada em regiões auditivas privadas de input sonoro.

Análises exploratórias mais detalhadas revelaram que estas respostas negativas representavam sobretudo o lado oposto do campo visual, privilegiavam zonas próximas do centro da visão e apresentavam campos recetivos amplos, características típicas de áreas especializadas na codificação do espaço.

Este estudo abre uma nova perspetiva sobre a plasticidade cerebral, mostrando que o cérebro não se limita a substituir um sentido por outro através de maior ativação: também pode fazê-lo através de desativação seletiva, talvez como forma de filtrar informação irrelevante ou otimizar a atenção visual. Este estudo foi publicado na revista científica Human Brain Mapping, no artigo The neural organization of visual information in the auditory cortex of the congenitally deaf, no âmbito do projeto de investigação 203/20 - Dynamic eye-movement encoding in human cortex using ultra-high field fMRI (7Tesla), apoiado pela Fundação Bial.

ABSTRACT

Neuroplasticity is the brain's ability to reorganise its structural and functional architecture throughout life. In congenital deafness, the sensory-deprived auditory cortex can be recruited to represent sensory information belonging to other modalities, a process known as cross-modal plasticity. Previous studies have indicated that the auditory cortex of congenitally deaf, but not of hearing individuals, is recruited during visual tasks. However, it remains unclear whether and to what extent these cross-modal responses represent low-level visual spatial information or map the visual field. Here, we addressed this question using two complementary fMRI experiments focusing on cross-modal processing in the auditory cortex of both deaf and hearing individuals during passive viewing of conventional visual stimuli. The first experiment, at the group level, revealed that, unlike in hearing individuals, the auditory cortex of deaf individuals predominantly exhibited negative BOLD signals in early and associative auditory areas — a surprising finding given the prevailing focus on activations in prior work. These negative BOLD signals — commonly interpreted as deactivation responses — suggest that visual information may be represented via cross-modal deactivation mechanisms. We complement the investigation with an exploratory follow-up analysis using pRF modeling in a subset of participants. Together, our findings indicated that, in congenitally deaf individuals, cross-modal visual processing in the auditory cortex may be mediated by deactivation signals, offering new insights into the neural basis of sensory reorganisation.