Neurocientistas da Universidade Goethe, em Frankfurt, descobriram um ciclo de feedback que modula a receptividade do córtex auditivo aos sinais acústicos recebidos quando os morcegos emitem chamadas de ecolocalização. Em um estudo publicado na revista Nature Communications , os pesquisadores mostram que a transferência de informações nos circuitos neurais envolvia mudança de direção no decorrer da produção de chamadas. Parece provável que esse feedback prepare o córtex auditivo para os ecos esperados das chamadas emitidas. Os pesquisadores interpretam suas descobertas como uma indicação de que a importância dos ciclos de feedback no cérebro ainda é subestimada.
Os morcegos têm um sistema de navegação ultrassônico famoso:eles usam sua audição extremamente sensível para se orientar emitindo sons ultrassônicos e usando os ecos resultantes para construir uma imagem de seu ambiente. Por exemplo, o morcego de cauda curta de Seba (Carollia perspicillata) encontra as frutas que são seu alimento preferido usando esse sistema de ecolocalização. Ao mesmo tempo, os morcegos também usam suas vocalizações para se comunicar com outros morcegos. Eles usam uma faixa de frequências um pouco mais baixa para esse propósito.

O neurocientista Julio C. Hechavarría do Instituto de Biologia Celular e Neurociência da Universidade Goethe e sua equipe estão investigando as atividades cerebrais associadas às vocalizações do morcego de cauda curta de Seba. Seu estudo mais recente investiga como o córtex auditivo e o lobo frontal trabalham juntos na ecolocalização. O córtex auditivo processa as informações auditivas e o lobo frontal é uma região do prosencéfalo que está associada, em humanos, a tarefas que incluem ações de planejamento. Para descobrir mais sobre isso, os pesquisadores inseriram minúsculos eletrodos no cérebro dos morcegos para registrar a atividade neural no lobo frontal e no córtex auditivo.

Os pesquisadores conseguiram identificar um ciclo de feedback que anteriormente era totalmente desconhecido na rede do córtex auditivo do lobo frontal de morcegos que emitem chamadas de ecolocalização. A informação normalmente flui do lobo frontal, onde a produção de chamadas é planejada, para o córtex auditivo para prepará-lo para esperar um sinal acústico. Mas foi observado que o fluxo de informação do lobo frontal para o córtex auditivo diminuiu após a emissão de um pulso de ecolocalização até que a direção da transferência de informação mudou completamente e a informação fluiu do córtex auditivo de volta para o lobo frontal. Hechavarría supõe que esse ciclo de feedback prepara o córtex auditivo para receber melhor os sons refletidos de volta da chamada de ecolocalização.

Os neurobiólogos simularam sinais provenientes do córtex auditivo estimulando eletricamente o lobo frontal. A atividade que isso gerou no lobo frontal teve o efeito esperado de estimular o córtex auditivo a responder mais fortemente às reflexões acústicas. "Isso mostra que o ciclo de feedback que encontramos é funcional", resume o neurobiólogo Hechavarría. Ele usa a metáfora de uma rodovia para ilustrar o significado dessas descobertas:"Até agora, acreditava-se geralmente que o fluxo de dados nesta superestrada de informação corre principalmente em uma direção e que os ciclos de feedback são exceções. Nossos dados mostram que essa visão é provavelmente incorreta e que os ciclos de feedback no cérebro são provavelmente consideravelmente mais significativos do que se supunha anteriormente."

Surpreendentemente, nenhuma reversão pronunciada do fluxo de informações foi observada para vocalizações de morcegos usadas para fins de comunicação. "Isso pode ser porque os morcegos estavam sozinhos em uma câmara à prova de som e eletricamente isolada e, portanto, não esperavam uma resposta aos seus chamados", especula Hechavarría antes de comentar:"Um dos aspectos que torna nosso estudo tão interessante é que abre novas maneiras de estudar as interações sociais dos morcegos. Queremos continuar trabalhando nessa área no futuro."