Miguel Nicolelis consegue fazer com que ratos enxerguem o infravermelho.
Miguel Nicolelis consegue fazer com que ratos enxerguem o infravermelho.
Em 2013, o neurocientista da Universidade de Duke, Miguel Nicolelis e o pós-doutorado Eric Thomson, fizeram com que cobaias sentissem a luz infravermelha (IV) implantando um único eletrodo de detecção de IV em uma área do cérebro do rato que processa o tato chamada córtex somestésico.
A outra extremidade do sensor, que ficava fora da cabeça do rato, rastreava a luz infravermelha. Quando captou o IV, o sensor enviou mensagens elétricas para o cérebro dos ratos que pareciam dar-lhes uma sensação física.
Os ratos foram colocados em um espaço com três fontes diferentes de luz infravermelha. Para ensinar o trajeto desejado aos ratinhos, os pesquisadores acendiam luzes normais, visíveis, e as cobaias caminhavam até ela, incentivados por uma recompensa que repousava embaixo dessa luz.
Depois de condicionarem os animais a seguirem esse trajeto, uma matriz de microeletrodos foi instalada em seus cérebros, de modo a monitorar o comportamento dos neurônios e realizar pequenas descargas elétricas no tecido cerebral.
Inicialmente, os ratos esfregavam os bigodes, onde naturalmente é gerada informação tátil nos ratos, repetidamente sempre que a luz se acendia.
Os ratinhos começavam a se tocar, como se estivessem recebendo carinho: era como se o bigode estivesse tocando algo. Repetindo o mesmo teste por um mês, os roedores aprenderam que o “carinho” era apenas a luz, outrora invisível e agora quase palpável. E começaram a se guiar pela visão, em vez do tato.
Assim, após um tempo, eles cessaram a inquietação. Eles ainda aprenderam a associar IV com uma tarefa baseada em recompensa em que eles seguiam a luz para uma bacia de água.
No outro experimento, a equipe inseriu mais três eletrodos, espaçados igualmente de modo que os ratos pudessem ter 360 graus de percepção de IV. Quando eles estavam preparados para executar a mesma tarefa água-recompensa, eles aprenderam em apenas 4 dias, um salto cognitivo quando comparado com os 40 dias com o único implante.
Finalmente, os pesquisadores começaram a redirecionar o tráfego de IV: em vez do córtex somatossensorial, eles enfiaram o eletrodo no córtex visual dos ratos. E esse foi o pulo do gato, sem trocadilhos: Os ratos que receberam estímulo "visual" de IV aprenderam a mesma tarefa baseada em recompensa em um único dia. Thomson especula que o córtex visual tenha se ajustado tão bem, porque o comprimento de onda da luz IV é muito próximo do da luz visível.
A rápida curva de aprendizado dos ratos sugere que humanos adultos, também podem ter cérebros mais maleáveis do que suspeitamos. Nicolelis e Thomson dizem que suas descobertas também são encorajadores para os pesquisadores que tentam desenvolver próteses sensoriais que poderiam um dia aumentar os sentidos humanos.
Ron Frostig, neurobiólogo da Universidade da Califórnia, Irvine, que não esteve envolvido no estudo, diz que é fundamental que a introdução de um novo sentido não comprometa sentidos existentes.
Se isso acontecesse, ele diz, anularia qualquer potencial aplicação terapêutica. Até agora, a capacidade de ver IV parece se integrar bem com a visão e o tato.
Fonte: Science Mag
[Visto no Brasil Acadêmico]
Em 2013, o neurocientista da Universidade de Duke, Miguel Nicolelis e o pós-doutorado Eric Thomson, fizeram com que cobaias sentissem a luz infravermelha (IV) implantando um único eletrodo de detecção de IV em uma área do cérebro do rato que processa o tato chamada córtex somestésico.
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A outra extremidade do sensor, que ficava fora da cabeça do rato, rastreava a luz infravermelha. Quando captou o IV, o sensor enviou mensagens elétricas para o cérebro dos ratos que pareciam dar-lhes uma sensação física.
Os ratos foram colocados em um espaço com três fontes diferentes de luz infravermelha. Para ensinar o trajeto desejado aos ratinhos, os pesquisadores acendiam luzes normais, visíveis, e as cobaias caminhavam até ela, incentivados por uma recompensa que repousava embaixo dessa luz.
Depois de condicionarem os animais a seguirem esse trajeto, uma matriz de microeletrodos foi instalada em seus cérebros, de modo a monitorar o comportamento dos neurônios e realizar pequenas descargas elétricas no tecido cerebral.
Inicialmente, os ratos esfregavam os bigodes, onde naturalmente é gerada informação tátil nos ratos, repetidamente sempre que a luz se acendia.
Os ratinhos começavam a se tocar, como se estivessem recebendo carinho: era como se o bigode estivesse tocando algo. Repetindo o mesmo teste por um mês, os roedores aprenderam que o “carinho” era apenas a luz, outrora invisível e agora quase palpável. E começaram a se guiar pela visão, em vez do tato.
Assim, após um tempo, eles cessaram a inquietação. Eles ainda aprenderam a associar IV com uma tarefa baseada em recompensa em que eles seguiam a luz para uma bacia de água.
No outro experimento, a equipe inseriu mais três eletrodos, espaçados igualmente de modo que os ratos pudessem ter 360 graus de percepção de IV. Quando eles estavam preparados para executar a mesma tarefa água-recompensa, eles aprenderam em apenas 4 dias, um salto cognitivo quando comparado com os 40 dias com o único implante.
Francamente, isso foi uma surpresa. Eu pensei que seria muito confuso para [os ratos] ter tanta estimulação em todo o seu cérebro, ao invés de [em] um único local.
Eric Thomson
Finalmente, os pesquisadores começaram a redirecionar o tráfego de IV: em vez do córtex somatossensorial, eles enfiaram o eletrodo no córtex visual dos ratos. E esse foi o pulo do gato, sem trocadilhos: Os ratos que receberam estímulo "visual" de IV aprenderam a mesma tarefa baseada em recompensa em um único dia. Thomson especula que o córtex visual tenha se ajustado tão bem, porque o comprimento de onda da luz IV é muito próximo do da luz visível.
A rápida curva de aprendizado dos ratos sugere que humanos adultos, também podem ter cérebros mais maleáveis do que suspeitamos. Nicolelis e Thomson dizem que suas descobertas também são encorajadores para os pesquisadores que tentam desenvolver próteses sensoriais que poderiam um dia aumentar os sentidos humanos.
Ron Frostig, neurobiólogo da Universidade da Califórnia, Irvine, que não esteve envolvido no estudo, diz que é fundamental que a introdução de um novo sentido não comprometa sentidos existentes.
Se isso acontecesse, ele diz, anularia qualquer potencial aplicação terapêutica. Até agora, a capacidade de ver IV parece se integrar bem com a visão e o tato.
Isto não é um situação do tipo 'o vencedor leva tudo'. O córtex somatosensorial inteiro não se torna um córtex infravermelho. Ele faz duas tarefas simultaneamente, e isso mostra uma plasticidade maravilhosa.
Ron Frostig. Neurobiólogo (que não participou do estudo)
Fonte: Science Mag
[Visto no Brasil Acadêmico]
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