Os ratos são capazes de ter sonhos visuais enquanto dormem, de acordo com um estudo que mostra que é possível estudar as experiências mentais dos animais diretamente a partir dos seus cérebros.

Pesquisadores de memória do MIT encontraram semelhanças impressionantes nos padrões de atividade cerebral dos ratos enquanto eles navegavam em um labirinto e quando dormiam, sugerindo que eles estavam repetindo a experiência de percorrer o labirinto em suas mentes.

“Ficámos incrivelmente entusiasmados quando vimos isso, porque pensamos que esta é uma prova muito forte de que o rato está realmente a ter uma experiência visual durante o sono”, disse Matt Wilson, professor de ciências cerebrais e cognitivas no MIT e autor sénior. do artigo publicado na Nature Neuroscience.

Os resultados abrem a possibilidade de estudar imagens mentais e até mesmo a própria consciência através da medição da actividade cerebral, disse Wilson, porque as experiências mentais que os ratos tiveram durante o sono reflectiam precisamente as suas experiências reais quando estavam acordados.

“Como atualmente não há como perguntar a um animal o que ele está pensando durante o sono, usamos a estratégia de observar a atividade cerebral quando o animal está acordado e envolvido em uma tarefa que tem um componente visual muito claro”, explicou.

A equipe de Wilson passou a última década desenvolvendo técnicas sofisticadas para gerar imagens da atividade cerebral em ratos. Recentemente, eles construíram uma “cidade dos ratos” em seu laboratório no MIT:seis grandes recintos do tamanho de ratos que podem abrigar até 24 animais por vez, cada um com suas próprias câmeras, rodas de corrida, alto-falantes e um labirinto. Ao colocar uma janela de imagem nos crânios dos ratos, a equipe pode usar microscópios em miniatura para rastrear a atividade de mais de 100 mil neurônios no córtex visual dos animais enquanto eles estão acordados e explorando o labirinto.

À medida que os ratos percorriam o labirinto, os neurônios no córtex visual disparavam nos mesmos padrões que teriam sido previstos pela informação visual que os animais experimentavam enquanto corriam pelo ambiente familiar.

A equipe de pesquisa analisou então a atividade cerebral em ratos dormindo. Eles estavam particularmente interessados ​​nos padrões de atividade chamados fusos, que são a marca registrada do sono de ondas lentas. Os fusos têm sido associados à consolidação da memória, o processo pelo qual novas memórias são armazenadas no cérebro, mas não está claro como eles conseguem isso.

A equipe descobriu que os neurônios do córtex visual que normalmente respondiam a características específicas do ambiente – bordas ou contraste, por exemplo – disparavam junto com fusos durante uma fase específica do sono de ondas lentas. Mas o que é ainda mais intrigante é que os padrões de actividade nestes grupos de neurónios assemelhavam-se aos mesmos padrões de actividade que a equipa tinha observado quando os ratos estavam acordados e a correr pelo labirinto. Esses resultados sugerem que os ratos estavam repetindo mentalmente suas experiências no labirinto.

“Eu sempre suspeitei que os fusos estivessem fazendo isso, mas realmente ver isso, devo dizer, foi de tirar o fôlego”, disse Wilson.

O córtex visual não controla a memória, mas está envolvido na aprendizagem perceptiva e na consolidação da memória. Wilson e seus colegas acreditam que o córtex visual faz parte de uma grande rede de regiões cerebrais envolvidas na consolidação da memória durante o sono de ondas lentas. Durante esse tipo de sono, a fase mais comum do sono não REM, o cérebro reproduz ou reativa as memórias à medida que são consolidadas e armazenadas no cérebro. “Acho emocionante pensar que esses padrões de atividade que estão envolvidos em nossas experiências mentais mais vívidas existem, na verdade, por razões funcionais”, disse Wilson. “Essas reativações parecem ser importantes para a memória e a função cognitiva”.

Wilson acrescentou:“Acho que criamos uma estratégia geral que pode ser aplicada a outros problemas, como a forma como os roedores pensam sobre decisões ou recompensas, ou, em última análise, até mesmo sobre a consciência”.