Como o aprendizado acontece no cérebro ainda é um mistério para cientistas. Uma equipe resolveu investigar mais detalhes sobre esse processo a partir de experimentos com ratos. Eles não só descobriram quais estruturas estão associadas ao aprendizado, mas também como um conjunto de estímulos torna neurônios “zumbi” – o que traz revelações importantes sobre como o órgão funciona.

Leia mais:

Aprendizado no cérebro

Cientistas já sabem que o cerebelo, uma estrutura localizada na parte de trás da cabeça, é essencial no aprendizado. No entanto, eles não sabem exatamente como esse processo acontece.

Segundo o Medical Xpress, a estrutura do cerebelo contém mais da metade dos neurônios do cérebro, e tem parte importante na coordenação dos movimentos e equilíbrio do corpo, essencial para possibilitar tarefas diárias.

publicidade

Ele também desempenha um papel no aprendizado. Por exemplo, toda vez que pegamos um copo cheio e conseguimos beber o líquido do interior sem derramar, significa que o cérebro aplicou uma força com base no peso do objeto e colocou em prática uma série de movimentos.

Para que esse aprendizado continue, o cerebelo monitora constantemente o movimento exterior e, quando erramos (por exemplo, derrubamos o líquido), envia informações para ajustar a ação (por exemplo, pegar o copo com mais firmeza).

A pesquisa, então, resolveu entender melhor a atividade cerebral que possibilita todo esse aprendizado associativo (associando estímulos a respostas).

Médico segurando chapa de ressonâncias cerebrais
(Imagem: sfam_photo/Shutterstock)

Como o estudo foi feito

Para isso, os pesquisadores usaram ratos. Veja como foi:

  • O estudo aplicou uma técnica de aprendizagem por estímulo e resposta tradicional, o condicionamento do piscar de olhos. Nela, um rato aprende a piscar como resposta a um determinado sinal, como uma luz que precede um evento (como um sopro suave contra o olho);
  • Com isso, os animais aprendem a associar a luz ao evento e, para evitá-lo, piscam;
  • No caso da pesquisa, a equipe ainda usou um método que controla algumas células do cérebro, usando a luz para ligá-las ou desligá-las em diferentes momentos;
  • Na prática, o uso da luz faz os ratos acreditarem que receberam o sopro no olho, mesmo quando não receberam, e piscam.

A conclusão foi que as células testadas, chamadas de “fibras de escaladas”, respondem a estímulos sensoriais e estão associadas ao processo de aprendizagem do cérebro.

Ainda, quando os pesquisadores desligaram a luz e desativaram essas fibras, os ratos não piscavam, sugerindo que eles não haviam aprendido.

A equipe ainda testou outras células do cérebro, mas nenhuma teve uma resposta tão precisa quanto as fibras.

(Imagem: Vitória Lopes Gomez/Olhar Digital/DALL-E)

Neurônios fantasmas no cérebro

Depois da conclusão inicial, os pesquisadores olharam os resultados mais de perto.

No método aplicado para obter resposta sensorial dos ratos, eles usaram uma proteína sensível à luz chamada Canalrodopsina-2 (ChR2) para manipular os neurônios.

No entanto, quando usaram o método tradicional (do sopro, sem a luz), os ratos falharam em aprender a piscar como resposta ao estímulo. A conclusão dos pesquisadores sobre isso é que, ao introduzir a proteína sensível à luz nas fibras cerebrais associadas ao aprendizado, ela bloqueava parte da capacidade de aprendizado.

Ou seja, embora as fibras estivessem perfeitamente saudáveis, um conjunto de estímulos específicos, associados à introdução das proteínas, inutilizou os neurônios para a função de aprendizado. A equipe os apelidou de “neurônios fantasmas”: funcionalmente vivos, mas sem interagir com o circuito cerebral como deveriam.

A conclusão final é que as fibras são essenciais para o aprendizado associativo. Agora, eles tentarão desvendar o porquê da proteína levar à “zumbificação” dos neurônios.