O gosto é importante para as moscas da fruta, assim como para os humanos:como as pessoas, as moscas tendem a procurar e consumir alimentos com sabor doce e rejeitar alimentos com sabor amargo. No entanto, pouco se sabe sobre como os sabores doce e amargo são representados pelos circuitos cerebrais que ligam a sensação ao comportamento.
Em um novo estudo publicado na Current Biology , pesquisadores da Brown University descreveram como desenvolveram uma nova técnica de imagem e a usaram para mapear a atividade neural das moscas da fruta em resposta aos sabores doce e amargo.

"Esses resultados mostram que a forma como os cérebros das moscas codificam o sabor dos alimentos é mais complexa do que prevíamos", disse o autor do estudo, Nathaniel Snell, que obteve seu Ph.D. em neurociência pela Brown em 2021 e conduziu a pesquisa como parte de sua tese.

Tão significativo quanto as descobertas dos pesquisadores é o método que eles usaram, disse Gilad Barnea, professor de neurociência da Escola de Medicina Warren Alpert de Brown e diretor do Centro de Neurobiologia de Células e Circuitos do Instituto Carney de Ciências do Cérebro da Universidade.

Para aprender mais sobre os processos cerebrais que governam a reação das moscas às sensações gustativas, Barnea, Snell e um grupo de estudantes de graduação e pós-graduação no laboratório de Barnea desenvolveram uma nova técnica de imagem chamada "trans-Tango (atividade)". Esta é uma adaptação do trans-Tango, uma tecnologia versátil inventada pelo laboratório Barnea que é usada para rastrear circuitos neurais no cérebro. Barnea disse que o trans-Tango (atividade) leva a compreensão a um novo nível, revelando como neurônios específicos nos circuitos respondem a estímulos.

A resposta do cérebro aos estímulos é como um relé, explicou Barnea:O "bastão" passa de um neurônio para o próximo, e depois para o próximo, e assim por diante. Técnicas anteriores podiam identificar um neurônio com o bastão, mas não quem deu o bastão a esse neurônio.

"Trans-Tango (atividade) nos permitiu olhar seletivamente para os neurônios de segunda ordem no circuito, para que pudéssemos nos concentrar em como eles respondiam aos sabores doce e amargo", disse Barnea.

Como a reação aos sabores doce e amargo é tão diferente, a expectativa dos pesquisadores era que a atividade neural ao longo dos circuitos que mediam essas reações também fosse totalmente díspar, disse ele. Mas o trans-Tango (atividade) revelou alguma sobreposição de atividade neural já em neurônios de segunda ordem nesses circuitos em resposta aos dois gostos.

Barnea disse que alguns dos resultados podem mostrar como as moscas sabem evitar uma determinada parte podre, venenosa ou ruim de um alimento, por exemplo. No geral, ele disse que os resultados do estudo ressaltam a importância dos processos sofisticados e refinados do paladar.

"Você tem que lembrar que comer, ou alimentar-se, é uma atividade em que você - seja uma mosca ou um humano - não pode cometer erros", disse ele. "Se você consumir algo ruim para você, pode ser prejudicial. Qualquer pessoa que já pagou caro depois de comer um mexilhão ruim pode confirmar isso. para a sobrevivência da espécie”.

Uma descoberta foi especialmente intrigante para Barnea não por causa do que dizia sobre sobrevivência, mas pelo que potencialmente revelava sobre prazer. Os neurônios de segunda ordem responderam aos gostos amargos não apenas quando os sabores foram apresentados, mas também quando foram removidos. Surpreendentemente, Barnea e seus colegas encontraram alguma sobreposição na atividade quando o amargo foi removido e o doce foi apresentado.

Barnea disse que isso o lembrava do conceito de "aponia", que em grego antigo significa "ausência de dor", e era considerado pelos filósofos epicuristas como o ápice do prazer.

"O fato de vermos um neurônio que responde tanto à remoção do estímulo 'ruim' - gosto amargo - quanto à apresentação do estímulo 'bom' - gosto doce - é biologicamente uma reminiscência desse conceito filosófico", disse Barnea, que acrescentou que pesquisas futuras explorarão ainda mais essa resposta.

Quanto ao motivo pelo qual o paladar dos insetos é importante para os humanos, que podem experimentar o sabor de maneira diferente, Barnea se referiu aos insetos que consideram os humanos particularmente atraentes:"Entender o que impulsiona os comportamentos gustativos e olfativos nos mosquitos, por exemplo, é muito importante para aprender como diminuir seu efeito sobre os seres humanos", disse ele. "Nosso estudo pode adicionar uma pequena peça a esse grande quebra-cabeça."

O estudo mostra como uma questão de pesquisa pode fornecer ímpeto para desenvolver uma nova técnica científica que pode ser usada para responder a novas questões de pesquisa – e vice-versa.

"Acreditamos que o trans-Tango (atividade) pode ser uma ferramenta útil não apenas para estudar como o sentido do paladar funciona, mas para entender os circuitos neurais em geral", disse Snell. "Os neurônios sensoriais codificam muitos tipos diferentes de informação sobre o mundo, e descobrir como essa informação é retransmitida, transformada ou integrada à medida que viaja das camadas periféricas para as camadas mais profundas de um circuito neural é uma questão central na neurociência. Trans-Tango (atividade) está perfeitamente preparado para ser capaz de responder a tais perguntas."

Barnea levou mais de 20 anos para desenvolver o trans-Tango a ponto de poder ser usado com sucesso em moscas-das-frutas, disse ele, mas apenas cinco anos para a equipe desenvolver e publicar o trans-Tango (atividade) - e adaptações adicionais são atualmente em obras.

"Quanto mais usamos a tecnologia, melhor ela fica e mais podemos aprender com ela, e mais perguntas podemos aplicá-la", disse Barnea. + Explorar mais

A nova tecnologia fornece novos meios poderosos para estudar circuitos neurais