Traduzido por Julio Batista
Original de Rebecca Dyer para o ScienceAlert
Aprender é uma das características que definem a vida, e todos os seres vivos, desde pássaros até fungos limosos, possuem essa capacidade em graus variados.
Nos organismos mais simples, a exposição repetida aos mesmos estímulos pode causar aprendizado não associativo na forma de habituação ou sensibilização.
De acordo com pesquisas recentes, as anêmonas-do-mar-estrela (Nematostella vectensis) são capazes de um aprendizado surpreendentemente sofisticado, como evidenciado por sua capacidade de lembrar a conexão entre luz e pulsos elétricos.
“Isso é exatamente o que é chamado de aprendizado associativo”, disse o autor sênior, neurobiólogo da Universidade de Friburgo, Simon Sprecher.
“Prova de que mesmo os animais sem cérebro são capazes de exibir um comportamento complexo graças ao seu sistema nervoso.”
Animais com muita inteligência podem facilmente vincular um estímulo a uma resposta e mudar seu comportamento com base no que aprenderam e lembraram. Por exemplo, se você tivesse o azar de descobrir que tocar em um fogão quente causava dor, você provavelmente modificaria seu comportamento para evitar a recorrência.
Acredita-se que a capacidade de lembrar essas coisas surgiu à medida que os sistemas nervosos evoluíram, regulando a força sináptica e a plasticidade do cérebro.
Mas nem todos os animais têm cérebro. Cnidários como anêmonas-do-mar e águas-vivas têm apenas uma rede neural descentralizada, então faz sentido supor que eles só podem aprender de maneiras não associativas.
Para investigar a capacidade de N. vectensis para aprendizagem associativa, Sprecher e colegas da Universidade de Friburgo, na Suíça, e da Universidade de Barcelona, na Espanha, conduziram experimentos de condicionamento clássico com luz e choque elétrico.
No condicionamento clássico, um evento inicialmente neutro é emparelhado com um resultado biologicamente significativo na forma de recompensa ou consequência negativa.
Os autores observam que pesquisas anteriores de mais de 40 anos atrás produziram evidências inconclusivas para o condicionamento clássico em anêmonas-do-mar, mas esses estudos nunca foram replicados.
Sprecher e sua equipe designaram aleatoriamente grupos de 10 ou 18 anêmonas-do-mar-estrela para testes pareados em que pulsos elétricos e de luz coincidiram ou testes não pareados em que os pulsos de luz e eletricidade ocorreram fora de sincronia.
Eles usaram um pequeno choque elétrico para fazer os animais retraírem seus tentáculos, treinando-os dando um choque ao mesmo tempo que uma luz pulsava ou em momentos diferentes.
Então eles testaram suas reações apenas à luz. Animais que receberam luz e choque elétrico juntos durante o treinamento adaptaram seu comportamento e reagiram apenas à luz após o condicionamento.
No grupo que já havia recebido o choque ao mesmo tempo que o pulso de luz, 72% retraíram seus tentáculos apenas na presença da luz. Isso foi mais do que o dobro da taxa de reação (30 por cento) dos animais treinados com choque e luz em momentos diferentes.
Usando um software para rastrear o comprimento do corpo dos animais em cada ponto do teste, a equipe também mediu a extensão das retrações. Eles descobriram que o comprimento máximo de retração foi significativamente maior em animais treinados juntamente com choque e luz em comparação com o grupo não pareado.
“No geral”, escreveram os autores, “esses animais exibiram uma resposta comportamental quantitativa e qualitativamente diferente em comparação com os animais de controle que receberam estímulos não pareados”.
No entanto, ainda não está claro se os cnidários compartilham os mesmos tipos de neurotransmissores ou neuromoduladores que nós, como a serotonina ou a dopamina, e é possível que o aprendizado associativo tenha evoluído independentemente nesses animais.
Os pesquisadores observam: “Na maioria dos organismos modelo, circuitos neurais definidos e mecanismos moleculares responsáveis por formas específicas de memórias foram identificados”.
Eles sugerem que essa capacidade dos cnidários de aprender é um exemplo de “cognição incorporada” e leva a pesquisas sobre a estrutura da memória em organismos que não possuem um cérebro típico.
“Sabemos muito pouco sobre o funcionamento do processo de aprendizagem em animais que têm um sistema nervoso aparentemente simples”, disse Sprecher.
“Portanto, temos a estrutura necessária para levar nossa pesquisa adiante.”
Sua pesquisa foi publicada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
