Pesquisadores fazem cérebro de animal agir como o de outra espécie

Pesquisadores da Universidade Estadual da Geórgia, nos EUA, observaram espécies que compartilham anatomias cerebrais semelhantes utilizando diferentes circuitos neurais para realizar comportamentos idênticos, desafiando uma suposição básica sobre a relação do comportamento e neurologia.

A equipe não sabe ainda por que essa estranha sobreposição existe, mas a descoberta aponta o quão importante o comportamento pode ser à medida que alguns animais evoluem.  

Os cientistas basearam suas conclusões em estudos anteriores que envolveram duas espécies diferentes de animais marinhos chamados nudibrânquios. Estes são pequenas lesmas que constituem uma subordem de moluscos, caracterizando um grupo incrivelmente diversificado de gastrópodes.

Eles podem ser encontrados em todo mundo em diversas formas e tamanhos. O nudibrânquio Melibe leonina, por exemplo, é um animal de 10 centímetros de comprimento, translúcido e que carrega uma espécie de capuz franjado na cabeça, que utiliza para pegar presas. 

Há ainda o Dendronotus iris, que varia entre 10 a 30 cm de comprimento, possui um capuz de aparência ramificada e tem o corpo coberto de protuberâncias espinhosas. 

Como são estreitamente relacionadas, não é surpreendente dizer que elas se movimentam de maneira semelhante. Elas também possuem sistemas nervosos com tipos de neurônios semelhantes. No entanto, não a ideia de que esses circuitos contribuem para o padrão de natação não é o caso.

Pesquisas anteriores feitas por Paul Katz, do Instituto de Neurociências da universidade, e seus colegas já haviam mostrado que, apesar de ter as mesmas estruturas básicas do cérebro, cada espécie de nudibrânquio usava uma disposição diferente de caminhos entre os neurônios para alcançar o mesmo padrão de natação.

Logo, a grande questão era determinar se era possível para reorganizar o cérebro de uma das espécies para combiná-lo com o padrão de conexões neurais da outra, a fim de observar o mesmo comportamento.

Para isso, a equipe usou um extrato de planta tóxica, chamada curare, para bloquear as conexões cerebrais individuais entre os neurônios do nudibrânquio, impedindo que seu cérebro produzisse uma sequência de impulsos que lhe permitiria nadar. 

Eles então utilizaram eletrodos para simular artificialmente as conexões entre as células cerebrais da outra espécie de nudibrânquio. Isso permitiu que a primeira espécie voltasse a nadar, mas desta vez utilizando os neurônios de uma maneira diferente.

“Este e estudos anteriores mostram que a conectividade dos circuitos neurais de duas espécies diferentes de nudibrânquios diferem substancialmente umas das outras, apesar da presença de neurônios e comportamentos homólogos”, explicou Katz. 

Os resultados, segundo ele, indicam que os desvios dos circuitos em pequena escala entre grupos de neurônios podem levar à evolução ou conservação de certos comportamentos. 

Em outras palavras, se um comportamento é importante, o cérebro pode inventar novos recursos para mantê-lo sem a necessidade de desenvolver novas formas de anatomia.

Contudo, nesta fase inicial da pesquisa ainda não ficou exatamente claro o porquê de as duas espécies usarem seus neurônios para realizar a mesma tarefa de formas diferentes. “Talvez alguns dos neurônios em uma ou outra espécie tenham adotado funções adicionais que proporcionem pressão seletiva para alterar a conectividade ancestral”, sugeriram os pesquisadores.

A pesquisa foi publicada no periódico Journal of Neurophysiology.

Fonte: Science Alert Fotos: Reprodução / Science Alert