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Como as moscas sabem para onde estão indo?

Cientistas da Universidade Rockefeller em Nova York (Estados Unidos) revelaram que as moscas têm um importante mecanismo de direcionamento cerebral que as guia mesmo em situações adversas. Partindo dos dados sensoriais básicos, a função neurológica leva o corpo dos pequenos insetos para o caminho certo, mesmo que a cabeça esteja apontando para outro lado, permitindo que elas saibam para onde estão indo o tempo inteiro.

(Fonte: Shutterstock)(Fonte: Shutterstock)

Descobertas na década de 1980, as chamadas células da direção da cabeça são responsáveis pelo papel fundamental na orientação angular, funcionando como uma espécie de agulha de bússola, que indica a posição de alguém no ambiente. Porém, diferentemente de seres humanos, as moscas operam com muitas mensagens imprecisas dessas células, com seu voo comumente indo em direção contrária em relação à que está sendo indicada pela cabeça — principalmente por serem mais afetadas por eventos climáticos devido à fragilidade do corpo.

Para estudar o impacto dessa "bússola" no cérebro das moscas, pesquisadores colocaram os insetos em arreios minúsculos em que apenas a cabeça ficava presa, conectada por uma configuração de pontos luminosos (simulando o sol e o sopro do vento) para detectar a atividade cerebral, enquanto elas batiam as asas em uma espécie de mapa de realidade virtual. Os resultados surgiram imediatamente e revelaram de que forma o mecanismo neurológico das moscas funciona enquanto suas orientações divergem.

(Fonte: The New York Times / Reprodução)(Fonte: The New York Times/Reprodução)

De acordo com o autor do estudo, Cheng Lyu, "esses neurônios não apenas sinalizam a direção de viagem da mosca, mas também o fazem em um quadro de referência centrado no mundo", com as células operando em oposição. Por exemplo, se as moscas forem orientadas diretamente para o sol no leste (ponto brilhante) enquanto estão sendo sopradas para o lado contrário, os neurônios indicariam que elas estão, na verdade, viajando virtualmente para o oeste.

O cérebro matemático

Em colaboração com Larry Abbott, teórico do Instituto Zuckerman da Universidade Columbia (EUA), Lyu anunciou que o cérebro das moscas se envolve em operações matemáticas para determinar a distância entre pontos atuais e rotas de destino. Para isso, o inseto utiliza quatro classes de neurônios que são sensíveis ao movimento visual e traça componentes ao longo de quatro eixos, cada um deles destacando um vetor geométrico específico.

(Fonte: Z. Zheng et al./Cell 2018)(Fonte: Z. Zheng et al./Cell 2018)

Durante os percursos, elas conseguem estimular o gerenciamento das chamadas ondas de atividades, em que seus ângulos e suas alturas são indicados por processos somatórios que fornecem distância, precisão de direcionamento, tempo necessário para concluir distâncias específicas e outros fundamentos importantes para os movimentos, integrando sinais que relacionam exercícios mentais e memória recente.

"O fato de os insetos, com seu cérebro minúsculo, terem conhecimento explícito de sua direção de viagem deve obrigar os pesquisadores a procurar sinais semelhantes e operações quantitativas análogas em cérebros de mamíferos", disse o autor do projeto. "Tal descoberta pode informar aspectos da disfunção subjacente à doença de Alzheimer, bem como outros distúrbios neurológicos que afetam a cognição espacial", concluiu Lyu.

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