Ratos Navegam pelo Tempo e Espaço Mentalmente: Descobertas do HHMI
Estudos recentes indicam que os ratos têm a capacidade de projetar mentalmente para além do seu ambiente imediato, participando em processos de pensamento que atravessam tempo e espaço, muito à maneira dos seres humanos.
Os humanos possuem a capacidade inata de mentalmente se deslocarem do seu contexto atual, relembrando experiências passadas ou visualizando possíveis eventos futuros. Essa atividade cognitiva geralmente se dá no hipocampo do cérebro. Curiosamente, agora os cientistas observaram funções semelhantes do hipocampo em ratos.
Pesquisadores do Instituto Médico Howard Hughes (HHMI) recorreram a uma combinação de realidade virtual (VR) e uma interface cérebro-máquina para avaliar se ratos poderiam conceber a ação de viajar até um local específico para recolher uma recompensa de água, sem efetivamente se deslocarem fisicamente para o local.
Albert Lee, um neurologista da HHMI, comenta: “Imaginar é uma capacidade notável dos seres humanos, e nossas descobertas sugerem que os animais também são capazes disso. Desenvolvemos, além disso, um método para investigar esse fenômeno.”
No experimento, ratos foram equipados com uma interface cérebro-máquina especialmente projetada que rastreava seus padrões de navegação em um ambiente de realidade virtual, baseando-se na atividade ‘imaginada’ do hipocampo. Os ratos foram colocados em cima de uma esteira esférica, permitindo-lhes interagir com o ambiente virtual enquanto permaneciam imóveis.
À medida que os ratos ‘navegavam’ pela paisagem virtual, a atividade neural deles era registrada e traduzida em um exclusivo “dicionário de pensamentos”, associando padrões específicos do hipocampo a diferentes locais virtuais. Isso possibilitou aos pesquisadores espiar os processos cognitivos dos ratos.
Ajustes posteriores garantiram que os movimentos físicos dos ratos não alterassem o ambiente de VR, exigindo deles que imaginassem conscientemente movimentar-se ou transportar objetos para obter sua recompensa de água. As imagens cerebrais sugeriam que os ratos estavam de fato simulando mentalmente esses movimentos.
Chongxi Lai, neurocientista da HHMI, explicou: “O rato é capaz de invocar mentalmente representações de diferentes lugares no seu ambiente, independentemente de sua localização física.”
Os estudos sugerem a possibilidade de que se os ratos podem transportar-se mentalmente para locais alternativos, eles também podem ter a capacidade para planejar o futuro ou recordar eventos passados, embora permaneça um desafio compreender plenamente a cognição animal. O sistema de VR abre caminho para pesquisas futuras nesta área.
De forma notável, os ratos necessitaram de instrução mínima para navegar mentalmente pelo ambiente de VR e foram capazes de manter sua atividade cognitiva por cerca de 10 segundos, o que é considerável, tendo em vista a percepção habitual sobre o período de atenção de um rato.
Timothy Harris, bioquímico do HHMI, expressou seu espanto com a capacidade dos ratos de se concentrarem em um local específico por períodos prolongados, desafiando nossas suposições sobre as habilidades de concentração deles.
Transformando isso em português brasileiro e completando as palavras requeridas:
Pesquisas revelaram que ratos são capazes de usar suas faculdades mentais para se projetarem além de seu ambiente imediato, participando de processos de pensamento que percorrem tanto o tempo quanto o espaço, de maneira semelhante aos seres humanos.
Os seres humanos têm a capacidade inerente de se transportarem mentalmente para fora de seu ambiente presente, revivendo experiências passadas ou imaginando eventos futuros. Essas atividades cognitivas ocorrem tipicamente no hipocampo do cérebro. De forma intrigante, cientistas observaram que ratos também apresentam funções semelhantes no hipocampo.
Os cientistas do Instituto Médico Howard Hughes (HHMI) utilizaram uma combinação de realidade virtual (VR) e interface cérebro-máquina para testar se os ratos poderiam formular o conceito de deslocar-se até um ponto específico para obter uma recompensa líquida, sem se moverem fisicamente até lá.
Albert Lee, um neurologista da HHMI, observa: “Imaginar é uma habilidade notável dos seres humanos, e agora descobrimos que os animais também são capazes dessa façanha. Além disso, desenvolvemos uma maneira de estudar tal capacidade.”
No processo experimental, os ratos receberam uma interface cérebro-máquina desenhada para mapear seus movimentos dentro de um ambiente de realidade virtual, com base na atividade ‘imaginária’ de seus hipocampos. Os ratos foram posicionados sobre uma esteira esférica, que lhes permitia interagir com o ambiente virtual sem se moverem do lugar.
Conforme os ratos ‘navegavam’ pelo ambiente virtual, a atividade cerebral era monitorada e codificada em um “dicionário de pensamentos” único, conectando padrões específicos de atividade do hipocampo a locais virtuais distintos. Isso deu aos pesquisadores a oportunidade de vislumbrar os processos cognitivos dos ratos.
Modificações subsequentes fizeram com que os movimentos físicos dos ratos não mais influenciassem o ambiente de realidade virtual, obrigando-os a imaginar de forma consciente e voluntária a movimentação para locais específicos ou o transporte de objetos para conseguirem sua recompensa de água. As imagens cerebrais indicavam que os ratos estavam, de fato, simulando esses movimentos mentalmente.
Chongxi Lai, neurocientista da HHMI, esclarece: “O rato é capaz de ativar mentalmente a representação de lugares no ambiente sem efetivamente se deslocar até eles.”
Os estudos sugerem que se os ratos podem imaginar-se em outros locais, talvez também possam planejar para o futuro ou lembrar-se de eventos passados, ainda que seja um desafio entender completamente a cognição animal. O sistema de realidade virtual pode possibilitar pesquisas futuras nesse campo.
De maneira notável, os ratos precisaram de pouca instrução para se moverem mentalmente através do ambiente virtual, mantendo sua atividade cognitiva por aproximadamente 10 segundos, um tempo significativo, considerando-se as expectativas comuns a respeito da capacidade de atenção dos ratos.
Timothy Harris, bioquímico do HHMI, expressou admiração pela maneira como os ratos conseguiram se concentrar em um local específico por um longo período, desafiando as suposições previamente mantidas sobre a extensão do foco de atenção de um rato. [Science Alert]
