O cérebro e o movimento

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Recentemente, uma equipa de neuro-cientistas da Fundação Champalimaud, descobriu o mecanismo que permite ao cérebro distinguir quando a pessoa está em movimento e é ela que se move de quando está parada e o que se move é o que a rodeia. Esta descoberta foi revelada no início deste mês.

Quando o ser humano roda a cabeça para um lado, o seu campo visual “roda” para o lado oposto, quando andamos de carro ou num outro meio de transporte, a paisagem passa do outro lado da janela, no entanto, temos a noção que somos nós que nos estamos a deslocar e não o que nos rodeia. Como é que o cérebro permite que tenhamos esta percepção?

Esta questão foi o ponto de partida para a investigação, liderada por Eugenia Chiappe, que teve os seus resultados publicados na revista Nature Neuroscience.

Os investigadores já haviam descoberto no cérebro da mosca-da-fruta, um circuito neural que cria uma representação interna da direcção e velocidade de locomoção do insecto, permitindo-lhe desta forma perceber para onde vai a cada momento.

Também acreditam que estes resultados poderão ser semelhantes para outros animais, incluindo claro, os seres humanos.

Eugénia Chiappe, afirmou que “a percepção dos nossos movimentos como sendo nossos é-nos tão natural, está tão enraizada no nosso subconsciente, que acabamos por subestimar a complexidade – e a fragilidade – dos mecanismos biológicos que a sustentam”, mas “quando a perdemos, como acontece em certas doenças mentais ou na sequência de uma lesão, perdemos a capacidade de interagir com o mundo”.

Para compreendermos melhor este mecanismo, a equipa estudou um tipo especial de neurónios do mesmo insecto já alvo de pesquisa, a mosca-da-fruta, as células HS (horizontal system cells), situadas na zona do cérebro visual da mosca chamado de “placa lobular”, que fazem parte de um outro sistema de monitorização, que transmite ao cérebro da mosca que foi ela que se moveu. Este tipo de células, conhecidas como “processamento do fluxo óptico”, também existem no cérebro dos primatas, e no caso destes animais, os neurónios recebem a informação visual relativa aos movimentos oculares e da cabeça, mas também recebem a informação não visual relativa aos seus movimentos de locomoção e movimento.

“Até aqui, isto não tinha sido provado”, afirmou Eugenia Chiappe, “porque era muito difícil criar artificialmente num macaco a ilusão de que está a andar.”

Com a mosca-da-fruta basta, para fazer o teste, basta colocá-la em cima de uma bola suspensa no ar, que roda quando a mosca anda, e ao mesmo tempo, regista directamente a actividade das suas células HS.

Para confirmar a contribuição de sinais não visuais à actividade das células HS do insecto, os cientistas apagaram as luzes. “O que nós mostrámos agora na mosca-da-fruta é que, mesmo no escuro, as células HS continuam a monitorizar os movimentos corporais através de sinais não visuais”, disse Eugenia Chiappe.

Assim, os investigadores conseguiram perceber também, que estes neurónios integram os sinais visuais e não visuais quando se voltam a acender as luzes.

Compreenderam que, “quando a mosca vê, os dois tipos de sinais cooperam”, ou seja, graças a esta combinação de sinais, as células HS conseguem monitorizar e controlar o rumo da mosca.

Para confirmar essa cooperação visual-não visual, realizou-se uma terceira experiência, em que o mundo exterior “reagiu” de forma totalmente anti-natural, ou seja, quando a mosca virava para um lado, o campo visual “rodava” exactamente para o mesmo lado. Neste caso as células HS desorientaram-se, “a selectividade direccional das células HS diminuiu e as células HS tornaram-se incapazes de diferenciar as direcções para dizer ao cérebro da mosca para que lado a mosca estava a virar”, explicou Eugenia Chiappe.

No decurso deste estudo cientifico, os investigadores descobriram também que a capacidade da mosca de perceber a que velocidade se deslocava e a que distância que estão os objectos, para assim poder calcular correctamente a distância total até ao local onde quer pousar controladamente.

A actividade das células HS está correlacionada com a velocidade do corpo da mosca, tanto quando se move em linha recta como quando muda de direcção, e isto significa que, “é a partir da actividade das células HS que o cérebro da mosca calcula a sua verdadeira velocidade física, linear e angular”.

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