Chapins-de-cabeça-preta são mestres da memória e os cientistas estão descobrindo por quê

Todo outono, os chapins-de-cabeça-preta (Poecile atricapillus) armazenam milhares de sementes, insetos e outros petiscos para ajudá-los a sobreviver aos invernos rigorosos da América do Norte. Mas como é que estes pequenos pássaros se lembram onde esconderam toda esta comida? Os cérebros dos chapins criam memórias semelhantes a códigos de barras cada vez que depositam comida, de acordo com uma nova pesquisa publicada na semana passada na revista Cell.

As descobertas podem oferecer novos insights sobre como os humanos e outros mamíferos criam e armazenam memórias, relatam os pesquisadores.

Os pesquisadores sabem há muito tempo sobre a memória impressionante do chapim-de-cabeça-preta. Mas até agora, eles não entendiam o que estava acontecendo dentro dos cérebros dos pássaros que possibilitava suas proezas de catalogação de alimentos.

Para responder a esta questão, os cientistas construíram uma arena interior do tamanho de um pássaro com 128 locais onde a comida poderia ser escondida. Em seguida, inseriram sondas nos cérebros de cinco chapins para registrar sua atividade elétrica. Eles colocaram os pássaros na arena e usaram comedouros motorizados para fornecer sementes de girassol. Os pesquisadores também capturaram imagens de vídeo em seis câmeras e montaram um programa de inteligência artificial para rastrear os movimentos e o posicionamento corporal dos pássaros.

Como esperado, os pássaros esconderam as sementes pela arena. Cada vez que um chapim guardava comida em um esconderijo, o seu hipocampo, uma parte do cérebro responsável pela aprendizagem e pela memória, iluminava-se brevemente com um padrão único, semelhante a um código de barras em um artigo numa loja. Quando o pássaro voltou ao local para recuperar a semente, os pesquisadores observaram o mesmo padrão em seu cérebro.

- "Cada esconderijo é um momento bem definido, evidente e facilmente observável durante o qual uma nova memória é formada", disse o coautor do estudo Dmitriy Aronov, também neurocientista da Universidade de Columbia. - "Ao focar nesses momentos especiais, fomos capazes de identificar padrões de atividade relacionada à memória que não haviam sido notados antes."

Surpreendentemente, este mecanismo cerebral semelhante a um código de barras ocorreu independentemente da atividade dos neurônios do hipocampo chamados células de lugar, que registram memórias associadas a locais específicos. Pesquisas anteriores descobriram que morcegos, ratos, macacos e outros animais usam células de lugar para ajudar a criar mapas cognitivos de espaços que podem ser usados na memória episódica ou na capacidade de lembrar experiências de vida.

- "A suposição na área era que a memória episódica deve ter algo a ver com mudanças nas células de lugar", disse Aronov. - "Descobrimos que as células de lugar não mudam quando os pássaros formam novas memórias. Em vez disso, durante o armazenamento de alimentos, existem padrões adicionais de atividade além daqueles observados nas células de lugar."

A equipe também notou que os neurônios dos chapins disparavam em um padrão específico de "código de semente", dependendo se o local do esconderijo continha ou não uma semente.

Explorar a relação entre os três sistemas, os códigos de barras, as células de lugar e os códigos-semente, pode oferecer pistas ainda mais valiosas sobre os misteriosos fundamentos da formação da memória.

Compreender como eles interagem provavelmente nos dirá muito mais sobre como a memória funciona, sobretudo a memória episódica em animais. É que para atender aos critérios da memória episódica, a evidência de recordação consciente deve ser fornecida, ou seja, demonstrar a existência da memória episódica na ausência de linguagem e, portanto, em animais não-humanos, é impossível, porque não há indicadores comportamentais não linguísticos sobre a experiência consciente.

No futuro, os pesquisadores esperam explorar se os códigos de barras também são ativados quando um pássaro está simplesmente pensando em recuperar comida de um esconderijo específico, antes de realizar qualquer ação. Eles também estão curiosos para saber se outros animais, incluindo humanos, usam uma tática semelhante ao formar memórias episódicas.