Crédito, Getty Images
- Author, Victoria Gill
- Role, Repórter de Ciências da BBC News
Um grupo de cientistas conseguiu localizar, pela primeira vez, uma espécie de “contador de quilometragem” dentro do cérebro, ao registrar a atividade cerebral de ratos em movimento.
Soltos em uma pequena arena adaptada ao tamanho dos animais, os pesquisadores monitoraram uma região cerebral conhecida por sua importância na navegação e na memória.
Eles observaram que células dessa área “disparam” em um padrão semelhante a um medidor de quilometragem de um carro (o chamado hodômetro), marcando tic-tac a cada poucos passos dados pelo animal.
Um experimento complementar, no qual voluntários humanos caminharam por uma versão ampliada do teste usado com os ratos, sugeriu que o cérebro humano possui o mesmo mecanismo.
O estudo, publicado na revista Current Biology, é o primeiro a demonstrar que o disparo regular das chamadas “grid cells” (células de grade) está diretamente ligado à capacidade de estimar corretamente a distância percorrida.
Névoa cerebral
Crédito, Stephen Duncan
“Imagine caminhar entre a cozinha e a sala de estar”, disse o pesquisador-chefe, James Ainge, da Universidade de St Andrews (Escócia). “[Essas células] estão na parte do cérebro que fornece o mapa interno — a capacidade de se situar mentalmente no ambiente.”
O estudo oferece pistas sobre o funcionamento desse mapa interno e sobre o que ocorre quando ele falha. Ao alterar o ambiente e interromper o som do marcador de quilometragem, ratos e humanos passam a errar a estimativa de distância.
Na vida real, isso acontece no escuro ou quando a neblina baixa durante uma caminhada. Nesses casos, torna-se mais difícil avaliar a distância percorrida, porque o contador de distância deixa de funcionar de forma confiável.
Para investigar o fenômeno, os pesquisadores treinaram ratos para percorrer uma distância fixa em uma arena retangular, recompensando-os com um pedaço de cereal de chocolate ao completarem corretamente o percurso e retornarem ao ponto de partida.
Quando os animais percorriam a distância correta, as células responsáveis por “contar a quilometragem” em seus cérebros disparavam regularmente — aproximadamente a cada 30 cm percorridos.
“Quanto mais regular era o padrão de disparo, melhor os animais estimavam a distância necessária para obter a recompensa”, explicou Ainge, da Universidade de St Andrews.
Os cientistas conseguiram registrar o contador de quilometragem do cérebro, acompanhando o deslocamento do rato.
Quando a forma da arena foi alterada, o padrão de disparo tornou-se irregular e os ratos tiveram dificuldade em estimar a distância necessária antes de retornar à recompensa.
Crédito, Silvia Ventura
“É fascinante”, disse Ainge. “Eles parecem subestimar cronicamente. Quando o sinal não é regular, param cedo demais.”
Os pesquisadores compararam a situação à perda repentina de marcos visuais em meio à neblina.
“É evidente que navegar na neblina é mais difícil, mas o que talvez não se perceba é que isso também prejudica nossa capacidade de estimar distâncias.”
Para testar o fenômeno em humanos, os cientistas ampliaram o experimento realizado com ratos. Construíram uma arena de 12m por 6m no centro estudantil da universidade e pediram aos voluntários que realizassem a mesma tarefa: percorrer uma distância determinada e retornar ao ponto inicial.
Assim como os ratos, os participantes humanos estimaram corretamente a distância quando estavam em uma caixa retangular simétrica. Mas, ao alterar a forma da arena, começaram a cometer erros.
“Ratos e humanos aprendem muito bem a tarefa de estimar distâncias. Quando o ambiente é modificado de forma a distorcer o sinal nos ratos, observa-se exatamente o mesmo padrão de comportamento nos humanos”, explicou Ainge.
Crédito, Getty Images
Além de revelar aspectos fundamentais sobre como o cérebro permite a navegação, os cientistas afirmam que a descoberta pode ajudar no diagnóstico precoce da doença de Alzheimer.
“As células cerebrais específicas que estamos registrando estão em uma das primeiras áreas afetadas pelo Alzheimer”, explicou Ainge, da Universidade de St Andrews. “Já existem jogos [diagnósticos] que podem ser usados no celular, por exemplo, para testar a navegação. Teríamos muito interesse em desenvolver algo semelhante, mas focado especificamente na estimativa de distâncias.”