Ciência

Ratos podem ser capazes de imaginação, diz estudo

Através de um novo sistema de interface cérebro-máquina, pesquisadores conseguiram analisar a atividade do hipocampo, região relacionada à formação de memórias.

Por Caio César Pereira
3 nov 2023, 17h09

Imagem de um rato branco. — (Pete Starman/Getty Images)

Os ratos podem ainda não saber cozinhar como no clássico filme da Disney-Pixar Ratatouille. Mas de acordo com novo estudo eles podem pelo menos imaginar que estão cozinhando. Bem, mais ou menos. Na verdade, assim como nós, humanos, eles também têm a capacidade de imaginar lugares e objetos. Mesmo que não estejam diretamente à sua frente.

Pesquisadores do Instituto Médico Howard Hughes (ou HHMI na sigla em inglês), desenvolveram uma tecnologia capaz de sondar os pensamentos internos dos ratos. Para isso, eles utilizaram um sistema que combina a realidade virtual com uma espécie de interface entre cérebro e máquina (BMI, brain-machine interface), um sistema que possibilita uma conexão direta entre a atividade cerebral e algum dispositivo externo.

Tanto em ratos quanto em humanos, o hipocampo está relacionado ao armazenamento de memórias. E os pesquisadores constataram que, quando os ratos imaginam algo (mais sobre isso daqui a pouco), essa região também é ativada.

“O rato pode de fato ativar representações de lugares no ambiente sem ir até lá. Mesmo que seu corpo fixo esteja preso em um local, seus pensamentos espaciais podem ir para lugares bem distantes”, disse Chongxi Lai, pós doutora no laboratório Harris e Lee da HHMI e uma das autoras do estudo.

Como os ratos imaginam

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Apesar da publicação recente, o projeto está em desenvolvimento há mais ou menos 9 anos. O objetivo era desenvolver um sistema que fosse capaz de analisar os pensamentos dos animais em tempo real.

O sistema produz uma conexão entre a atividade elétrica no hipocampo do rato com uma arena de realidade virtual de 360°. Sabe quando queremos lembrar de um lugar ou objeto de forma instantânea? Pois então, ativamos o hipocampo para isso, e os pesquisadores queriam descobrir se os ratos tinham a capacidade de fazer o mesmo.

Eles então primeiro criaram uma espécie de dicionário mental, para conseguirem entender o que significava cada sinal cerebral do animal. Depois, eles colocaram o rato em uma sistema de realidade virtual onde ele caminha por uma esteira, sendo recompensado sempre que chega a seu objetivo.

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Enquanto o rato anda na arena virtual atrás de cada objetivo, os pesquisadores monitoram o padrão de seus pensamentos, vendo qual neurônio é ativado para realizar cada atividade.

E é agora que entra o grande lance do estudo. Depois dessa primeira parte, eles desconectam a esteira e analisam se o rato é capaz de imaginar o local percorrido anteriormente para obter sua recompensa. De forma semelhante, é o que a gente faz quando nossa mãe pede para a gente ir à padaria comprar pão. Automaticamente, já imaginamos o caminho e o lugar que a gente tem que ir.

Os cientistas perceberam que os ratos conseguem fazer a mesma coisa. Ao desligar a esteira, os pesquisadores viram que a atividade cerebral no hipocampo era a mesma. Ao traduzir em uma tela, a interface cérebro-máquina mostrou que o animal imaginava o mesmo percurso e lugar onde estava a recompensa anterior.

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Mas não só isso. Além de conseguirem imaginar o caminho e o lugar que precisam fazer, os ratos também foram capazes de manter esse pensamento na mente por algumas dezenas de segundos. Um tempo similar ao humano quando queremos imaginar um lugar diferente ou relembrar coisas do passado.

Além dessas descobertas sobre os ratos, a tecnologia de interface cérebro-máquina pode ser útil para outras pesquisas no futuro. O sistema pode ser empregado no futuro para estudos mais profundos sobre o hipocampo, uma das regiões mais importantes de todo o complexo cerebral.