Neurobiologia
Pesquisa comprova que cérebro dos pássaros tem uma região semelhante ao neocórtex, que nos humanos é responsável por funções complexas, como a consciência e a linguagem
O cérebro do pássaro mandarim ('Taeniopygia guttata') foi analisado pela equipe de pesquisadores, que encontrou células semelhantes às do neocórtex (Thinkstock)
O neocórtex é uma região essencial do cérebro dos mamíferos. Localizada na parte externa do órgão, está relacionada com funções importantes como percepção sensorial, comandos motores, consciência e linguagem. Ela é muito desenvolvida em humanos e outros primatas. Nos demais mamíferos, ela é um pouco menor. E, até agora, era considerada ausente do cérebro dos outros animais. No entanto, uma pesquisa publicada nesta segunda-feira na revista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) mostrou que células similares às do neocórtex mamífero podem ser encontradas no cérebro de aves, em uma estrutura anatômica diferente.
CONHEÇA A PESQUISA
Título original: Cell-type homologies and the origins of the neocórtex
Onde foi divulgada: revista PNAS
Quem fez: Jennifer Dugas-Ford, Joanna J. Rowell e Clifton W. Ragsdale
Instituição: Departamento de Neurobiologia da Universidade de Chicago, nos Estados Unidos
Resultado: Os pesquisadores usaram marcadores que caracterizam as camadas 4 e 5 do neocórtex (estrutura presente no cérebro humano) para procurar por estruturas semelhantes no cérebro de pássaros. Ali, descobriram neurônios semelhantes que, em vez de se organizar por camadas, se organizam na forma de núcleos. Em tartarugas, encontraram neurônios semelhantes, mas organizados na forma de uma única camada.
O estudo confirma uma teoria levantada há mais de meio século para explicar a função de uma região chamada crista ventricular dorsal (DVR, na sigla em inglês), presente no cérebro das aves. Tanto o neocórtex dos mamíferos quanto a DVR se originam nos embriões em uma região chamada telencéfalo. Mas, durante seu desenvolvimento, acabam assumindo formatos distintos. Enquanto o neocórtex é formado por seis camadas diferentes, a DVR é constituída de aglomerados de neurônios, que formam pequenos núcleos.
Por causa da anatomia diferente, muitos cientistas defendiam que as áreas não realizavam a mesma função. "Todos os mamíferos têm um neocórtex, e ele é virtualmente idêntico entre todos eles. Mas, quando analisamos os animais mais próximos, que são pássaros e répteis, eles não têm nada que seja remotamente similar ao neocórtex", diz Jennifer Dugas-Ford, pesquisadora da Universidade de Chicago, e um dos autores do estudo.
Hipótese antiga — Nos anos 60, o neurocientista Harvey Karten descobriu que a DVR possuía conexões neurais semelhantes às do neocórtex e chegou a formular uma teoria dizendo que as regiões desempenhavam a mesma função, apesar da anatomia diferente. Depois de décadas de debate, os pesquisadores da Universidade de Chicago resolveram testar a hipótese. Para isso, eles usaram marcadores moleculares recém-descobertos capazes de identificar camadas específicas do neocórtex — mais especificamente, as camadas 4 e 5 da região. Os autores então procuraram descobrir se os genes responsáveis por esses marcadores eram expressos na região DVR dos pássaros.
Ao realizar a pesquisa com frangos e mandarins (Taeniopygia guttata), eles descobriram que os marcadores das camadas 4 e 5 estavam expressos em diferentes núcleos da DVR, mostrando que a hipótese estava correta. "A pesquisa original de Karten havia encontrado conexões neurais semelhantes entre as áreas, e alguns pesquisadores negaram essa semelhança. Agora, nós encontramos marcadores que sinalizavam áreas específicas do neocórtex e descobrimos que, em duas aves muito diferentes, os genes responsáveis por esses marcadores correspondiam às conexões neurais", disse Clifton Ragsdale, professor de neurobiologia da Universidade de Chicago.
Tartaruga – Depois de descobrir a região similar ao neocórtex no cérebro dos pássaros, os pesquisadores fizeram uma pesquisa semelhante no cérebro de tartarugas. O resultado foi parecido, revelando mais uma possibilidade anatômica para a organização das células do neocórtex. Em vez de ser formado por seis camadas ou núcleos, o cérebro da tartaruga tinha as mesmas células espalhadas ao longo de uma única camada de seu córtex. “É muito interessante que tenhamos todas essas morfologias diferentes construídas a partir do mesmo tipo de célula”, diz Joanna Rowell, uma das autoras do estudo.
No futuro, os pesquisadores pretendem descobrir os diferentes caminhos percorridos pelos mesmos neurônios para formar regiões cerebrais de formato tão distintos. Além disso, eles pretendem testar os prós e os contras de cada formação. A linguagem complexa e o uso de ferramentas por parte de alguns pássaros sugerem que a organização nuclear dessas células também é capaz de suportar funções avançadas – e pode, em alguns casos, até oferecer vantagens em relação à estrutura humana.
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