Estudo mostra que cérebro de insetos tem neurônios com localização espacial

O caminho das moscas Cérebro dos insetos tem uma rede de neurônios responsável pela localização espacial semelhante à das pessoas. Descoberta ajudará a entender melhor o funcionamento da mente humana

Roberta Machado

Estado de Minas: 16/05/2015

Para estudar o cérebro das moscas, os cientistas as fizeram andar sobre uma esfera enquanto obstáculos virtuais eram mostrados para os insetos

Brasília – Ocasionalmente, elas podem dar de cara com uma janela ou ficar distraídas por uma lâmpada, mas as moscas não se deslocam a esmo, sabem muito bem aonde querem chegar. A descoberta é de cientistas americanos que analisaram a atividade cerebral dos insetos enquanto eles navegavam em um ambiente virtual. O experimento, descrito ontem na revista Nature, revela que o mapa mental das moscas funciona de uma forma muito similar ao dos humanos, calculando a sua posição de acordo com pontos de referência e com a direção em que elas se movem no ambiente.

Para compreender esse mecanismo, os pesquisadores fixaram os insetos pela cabeça e os colocaram sobre uma esfera móvel. Conforme eles caminhavam sobre a bola, um sistema de realidade virtual acompanhava os movimentos das moscas, como se elas estivessem andando por um cenário de verdade. Dessa forma, os cientistas podiam controlar mudanças no ambiente e ver, por meio de sensores que monitoravam a mente dos bichos, se eles buscavam se desviar dos obstáculos virtuais que por ventura surgiam no caminho.

O experimento mostrou que as moscas confiam mais nas imagens que veem do que na própria noção de direção. Se o cenário virtual mudasse de direção ou se movesse em uma velocidade diferente da do inseto, o cérebro do animal tendia a corrigir o seu mapa mental de acordo com o que ele via. “Alguns dos truques algorítmicos que o nosso cérebro usa para a navegação também podem ser usado pelas moscas, embora o cérebro delas, quase certamente, não tenha toda a complexidade do nosso nesse quesito”, explica ao Estado de Minas Vivek Jayaraman, principal autor do trabalho e pesquisador do Howard Hughes Medical Institute, nos Estados Unidos.

Estudos feitos com gafanhotos e borboletas também já haviam mostrado que insetos formam mapas mentais de acordo com informações do ambiente. E experimentos realizados pelo Instituto de Neurobiologia da Universidade Livre de Berlim concluíram que abelhas são capazes de encontrar o caminho para a colmeia com a ajuda de referências geográficas, mesmo quando os pesquisadores tentavam enganá-las ao colocá-las num ambiente com a posição do sol modificada.

A pesquisa de Jayaraman, contudo, é a primeira evidência de que os insetos têm neurônios que processam a “direção de cabeça”, encontrados até então somente em mamíferos. Esse guia mental fica no complexo central do cérebro dos insetos, uma região similar aos gânglios da base da mente humana, responsáveis pela cognição. O sistema é parecido com uma bússola, formada por um conjunto de neurônios arranjados em círculo. Nesse anel neurológico, há um ponto de células que indica para que direção o animal está olhando. Se o bicho se vira um pouco para a direita, por exemplo, o ponto ativo também se desloca para a mesma direção dentro do círculo, de acordo com a referência visual do animal em relação ao espaço.

Assim como nos mamíferos, a bússola interna das moscas continua funcionando mesmo quando o bicho fica imóvel. Em experimentos feitos na ausência de luz, os insetos mostraram que também são capazes de se localizar graças a essa bússola interna. “O sistema também funciona no escuro. Mas, assim como nós, as moscas parecem perder sua orientação depois de um tempo no breu. A bússola interna acumula erros com o tempo, no nosso cérebro e no das moscas”, ressalta Jayaraman.

Cognição A semelhança entre moscas e humanos é um fator muito valioso para os cientistas, que podem usar os insetos em uma grande variedade de estudos sobre a cognição espacial das pessoas. Como o cérebro dos pequenos seres é muito mais simples, torna-se mais fácil observar e descrever a dinâmica mental desses animais e desenvolver hipóteses sobre a mente das pessoas.

“Esse trabalho vai mudar a ciência, porque revela que um problema fundamental na cognição, que é como eu sei onde estou no mundo, tem uma resposta potencialmente mais simples do que pensávamos, e é muito mais comum na evolução do que o esperado”, ressalta Thomas Chandinin, do Departamento de Neurobiologia da Universidade de Stanford.

O pesquisador norte-americano não participou dessa pesquisa, mas publicou, no ano passado, um artigo em que mostra similaridades entre o processamento visual das moscas e o dos humanos. “Mesmo que os olhos (das duas espécies) sejam muito diferentes, o trabalho de Jayaraman leva essa similaridade a um novo nível, já que se imaginava que as ‘bússolas’ fossem uma invenção exclusiva dos vertebrados”, afirma Chandinin.