Estudo revela mecanismos neurais subjacentes ao comportamento de forrageamento em animais que se movem livremente
Crédito:Pixabay/CC0 Domínio Público Enquanto procuram alimentos, os animais, incluindo os humanos e os macacos, tomam continuamente decisões sobre onde procurar comida e quando se deslocar entre possíveis fontes de sustento.
“O comportamento de forrageamento é algo que realizamos diariamente quando vamos ao supermercado comprar comida, e fazemos escolhas com base no grau de recompensa que cada escolha proporciona. É um problema clássico comum a todas as espécies do planeta”, disse Valentin Dragoi. , professor de engenharia elétrica e de computação na Rice, professor de neurociência na Weill Cornell Medical College e diretor científico do Methodist/Rice Center for Neural Systems Restoration.
Em um artigo publicado na Nature Neuroscience , Dragoi e colaboradores investigam os processos cerebrais envolvidos na busca por alimento.
"Neste estudo, descrevemos o uso de um novo sistema sem fio integrado para registrar a atividade cerebral nas áreas frontais do cérebro e para rastreamento oculomotor e comportamental. Examinamos em tempo real como essa tarefa onipresente de forrageamento se desenrola, algo que nós atuar naturalmente todos os dias", disse Dragoi.
Macacos são um gênero de macacos nativos da Ásia, Norte da África e Sul da Europa (Gibraltar). Na maioria das vezes comem frutas, sementes e outros alimentos vegetais. “Estudamos macacos”, disse Dragoi, “porque procurar alimentos é um comportamento natural e o cérebro dos macacos é bastante semelhante ao cérebro humano em termos de organização e função”.
Até agora, era difícil examinar a base neural do forrageamento em ambientes naturalistas porque as abordagens anteriores dependiam de animais contidos realizando tarefas de forrageamento baseadas em testes. Dragoi e seus parceiros de pesquisa permitiram que macacos desenfreados interagissem livremente com opções de recompensa enquanto registravam sem fio a atividade neural em seu córtex pré-frontal.
“Os animais decidiam quando e onde procurar alimentos com base no facto de as suas previsões de recompensa terem sido cumpridas ou violadas. As previsões não se baseavam exclusivamente num histórico de entrega de recompensas, mas também no entendimento de que esperar mais tempo aumenta a probabilidade de recompensa”, disse Dragoi. .
Os resultados indicam que as estratégias de forrageamento são baseadas em um modelo cortical de dinâmica de recompensa à medida que os animais exploram livremente o seu ambiente.
"Aprendemos que podemos prever escolhas, mesmo em situações complexas, simplesmente lendo as respostas de dezenas de neurônios no lobo frontal. Isso pode potencialmente se mover na direção de dispositivos protéticos para influenciar ou influenciar a escolha, mesmo de forma não invasiva. Mais fundamentalmente, é nos permite entender como o cérebro funciona quando envolvido nesse comportamento natural", disse Dragoi.
Em seguida, o laboratório Dragoi combinará a coleta de alimentos em um contexto social e registrará dois animais simultaneamente enquanto eles cooperam para buscar comida como recompensa. Este é um desafio técnico assustador, mas Dragoi acredita que ele e os seus parceiros de investigação estão perto de alcançar tais objectivos. Isto pode permitir uma solução para o desafio dos implantes corticais para ajudar pacientes com disfunção cerebral e permitir suas decisões comportamentais.
A autora principal do artigo é Neda Shahidi, ex-Ph.D. estudante no laboratório de Dragoi, atualmente líder de grupo no Instituto de Psicologia Georg-Elias-Müller, Georg August-Universität, Göttingen.
