Vermes tomam decisões complexas com apenas 300 neurônios

Damares Alves

C. elegans é um pequeno verme com cerca de um milímetro de comprimento que se alimenta principalmente de bactérias. Ele tem sido usado por várias décadas em laboratório como um organismo modelo genético. Menos conhecido, o Pristionchus pacificus é uma espécie competidora que não hesita em atacar seu rival com “mordidas”, segundo um estudo publicado na Current Biology. Mas o mais interessante é que esses ataques parecem ser premeditados.

Em experimentos de laboratório, uma equipe do Salk Institute for Biological Studies em La Jolla, Califórnia, descobriu que essas mordidas podem ser usadas para matar ou alertar os competidores.

Como os vermes decisões

Mais concretamente, quando P. pacificus caiu sobre uma larva de C. elegans, o verme mordeu e matou os nematóides juvenis antes de comê-los. Por outro lado, assim que encontrou espécimes adultos, P. pacificus favoreceu mordidas não letais. Estes últimos pretendiam atuar como uma espécie de aviso territorial, eventualmente fazendo com que C. elegans recuasse.

No entanto, sabemos que P. pacificus é perfeitamente capaz de matar um verme C. elegans adulto. No entanto, tais lutas envolvem necessariamente um maior gasto de energia. Eles também aumentam o risco de lesões. Assim, os pesquisadores acreditam que os vermes P. pacificus escolhem se matam ou não seus competidores com base no tamanho e estágio de desenvolvimento de seus oponentes.

Nos experimentos, P. pacificus também foi mais propenso a morder C. elegans quando havia menos bactérias, independentemente de seu estágio de vida. Novamente, esse comportamento sugere que esses worms podem considerar vários tipos de informações para tomar uma decisão.

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C. elegans (direita) fugindo após ser atacado por um P. pacificus (esquerda) durante um dos experimentos. Imagem: Instituto Salk

A capacidade de pesar os custos e benefícios de uma ação com múltiplos resultados potenciais é frequentemente vista em vertebrados. Até agora, por outro lado, pensava-se que os invertebrados eram incapazes disso. De fato, como este estudo nos mostra, P. pacificus é versátil e pode usar a mesma ação (morder C. elegans ) para atingir diferentes objetivos de longo prazo.

Para um verme equipado com apenas trezentos neurônios, esse nível de tomada de decisão é, portanto, muito surpreendente. Para comparação, os humanos têm cerca de 86 bilhões dessas células nervosas.

Entenda o processo de tomada de decisão

Os pesquisadores ainda não sabem por que meios esses vermes tomam suas decisões com tão poucos neurônios. Vários experimentos sugerem que dois neurotransmissores (dopamina e octopamina) podem desempenhar um papel. Ao inibir a capacidade dos vermes de produzir dopamina, eles tendiam a atacar C. elegans adultos com mordidas territoriais. Por outro lado, ao inibir a capacidade dos vermes de produzir octopamina, eles tendiam a se concentrar nas larvas.

Os pesquisadores planejam aprender mais sobre o papel desses neurotransmissores nesse processo de tomada de decisão. Para isso, oferecerão outros cenários para P. pacificus. Em última análise, este trabalho pode ajudar a entender como essas habilidades podem ter evoluído de organismos microscópicos simples para espécies maiores como os humanos.

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