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Cientistas conseguiram implantar falsas memórias no cérebro de pássaros

Os pássaros aprenderam uma nova canção.

Os tentilhões-zebra ou diamante-mandarim (Taeniopygia guttata) são pequenos passeriformes que medem entre 11 e 12 centímetros e costumam se alimentar de sementes e grãos. Esses pássaros, assim como os seres humanos aprendem a linguagem, imitando o que ouvem, o pequeno mandarim ouve seus pais cantarem e, em seguida, pratica as músicas, mas recentemente, pesquisadores conseguiram ensinar-los uma nova música que eles nunca tinham ouvido, como? Implantando falsas memórias em suas mentes.

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Esta experiência teve como objetivo descobrir quais são as vias cerebrais que codificam a duração das notas nos pássaros. E utilizar essas descobertas para traçar paralelos com a forma como os humanos aprendem a falar. O estudo pode ajudar os cientistas a direcionar genes e neurônios para melhorar a aprendizagem de línguas em pessoas com autismo e outras condições que afetam a vocalização.

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“Esta é a primeira vez que confirmamos regiões cerebrais que codificam memórias comportamental-objectivo, que são aquelas memórias que nos guiam quando queremos imitar qualquer coisa desde a fala à aprendizagem de piano”, disse Todd Roberts, um neurocientista da Universidade do sudoeste do Texas O’Donnell Brain Institute, em uma declaração. “As descobertas nos permitiram implantar essas memórias nos pássaros e guiar o aprendizado de sua canção.”

Como isso foi possível?

Roberts e sua equipe utilizaram optogênicos para modificar os neurônios dos tentilhões sem nunca expô-los ao canto. Essa técnica consiste no uso da luz para controlar o comportamento de proteínas fotossensíveis nos neurônios, ou nas células cerebrais, permitindo que os pesquisadores controlem quando um neurônio dispara ou não. Usando esta ferramenta, os pesquisadores foram capazes de alterar a atividade cerebral em uma área sensorimotora conhecida como Nif, que envia informações para uma região do cérebro do pássaro que é especializada na canção, ela é denominada HVC. Esta área está envolvida na aprendizagem e reprodução de canções de pássaros.
Ao pulsar luz em um ritmo, os pesquisadores foram capazes de codificar “memórias” no cérebro dos tentilhões, de modo que as notas dos pássaros combinassem com a duração dos pulsos de luz. Era como se uma figura paterna estivesse fazendo estas instruções para o pássaro memorizar, mas com um único detalhe: não havia nenhum pai tentilhão presente.

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A aprendizagem

Apenas duração da nota não é suficiente para ensinar a um tentilhão uma canção completa, disseram os pesquisadores; os pássaros também devem aprender outros aspectos da melodia, como o tom.

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“Não estamos ensinando ao pássaro tudo o que ele precisa saber – apenas a duração das sílabas em sua música”, disse Roberts. “As duas regiões cerebrais que testamos neste estudo representam apenas uma peça do quebra-cabeça.

Futuramente, talvez seja possível ensinar os pássaros a cantar uma melodia completa sem nenhum professor. “Mas”, disse Roberts, “estamos muito longe de fazer isso”.

Esta pesquisa básica sobre pássaros objetiva desvendar os circuitos do cérebro que tornam possível a aprendizagem de línguas. A ligação entre as regiões HVC e Nif nas aves é crucial para que elas consigam cantar. Se a comunicação entre essas duas regiões fosse cortada depois que o pássaro tivesse aprendido uma melodia, o animal ainda poderia cantar a canção. Mas se o HVC e Nif fossem cortados um do outro antes que o pássaro tivesse a chance de formar memórias da canção, o tentilhão nunca poderia aprender, não importa quantas vezes ouvisse a canção depois.

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“O cérebro humano e os caminhos associados à fala e à linguagem são imensamente mais complexos do que os circuitos da canção dos pássaros”, disse Roberts. “Mas nossa pesquisa está fornecendo fortes pistas de onde procurar por mais informações sobre distúrbios do neurodesenvolvimento.

A pesquisa foi publicada na revista Science.

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