27/11/2020 - 16:59
Os polvos são uma das criaturas mais incomuns do nosso planeta. Eles têm três corações, oito membros e uma inteligência aguçada. Podem abrir potes, resolver quebra-cabeças e até escapar de seus tanques, auxiliados por seus oito tentáculos ultraflexíveis e versáteis. Mas determinar como exatamente os polvos controlam todos os oito membros é um enigma que os cientistas ainda estão tentando decifrar.
“Os braços do polvo são completamente únicos. Em primeiro lugar, são oito, cada um com mais de 200 ventosas que podem sentir, saborear e cheirar os arredores. E tudo é móvel. As ventosas podem agarrar e os braços podem se torcer de uma forma quase ilimitada de várias maneiras”, disse a drª Tamar Gutnick, pesquisadora de polvos do Departamento de Neurobiologia do Instituto de Ciências da Vida da Universidade Hebraica de Jerusalém, em Israel, que trabalhou no Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade de Pós-Graduação de Okinawa (OIST), no Japão. “Portanto, isso levanta um grande problema computacional para o cérebro, e seu sistema nervoso tem de ser organizado de uma forma realmente incomum para lidar com todas essas informações.”
Os polvos têm um sistema nervoso extenso, com mais de 500 milhões de neurônios, semelhante em número ao de um cachorro. Mas, diferentemente de cães e outros vertebrados, nos quais a maioria dos neurônios está no cérebro, mais de dois terços dos neurônios dos polvos estão localizados em seus braços e corpo.
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Sistema nervoso estranho
Com um sistema nervoso tão estranhamente construído, os cientistas há muito suspeitam que os braços dos polvos podem ter uma mente própria e agir de forma autônoma a partir do cérebro central. A pesquisa mostrou que os braços dos polvos usam arcos reflexos para criar movimentos coordenados, e alguns polvos podem até distrair predadores descartando membros que continuam a se mover por longos períodos de tempo.
“Alguns cientistas pensam nos polvos como criaturas com nove cérebros, com um cérebro central e oito cérebros menores em cada braço”, disse a drª Gutnick. Mas sua nova pesquisa, publicada na revista “Current Biology”, sugere que os braços e o cérebro estão mais conectados do que se pensava.
Fluxo de informações
Gutnick e seus colegas mostraram que os polvos são capazes de aprender a associar a inserção de um único braço em um lado específico de um labirinto de duas opções com o recebimento de uma recompensa alimentar, mesmo quando nem a recompensa, nem o braço no labirinto são visíveis para o animal. Mas, crucialmente, enquanto o processo de aprendizagem ocorre na parte central do cérebro, a informação necessária para o cérebro escolher o caminho correto é detectada apenas pelo braço no labirinto.
“Este estudo deixa claro que os braços do polvo não se comportam de maneira totalmente independente do cérebro centralizado – há um fluxo de informações entre o sistema nervoso periférico e o central”, disse Gutnick. “Em vez de falar sobre um polvo com nove cérebros, estamos na verdade falando sobre um polvo com um cérebro e oito braços muito inteligentes.”
Navegando no labirinto
Os cientistas testaram se um único braço era capaz de fornecer ao cérebro dois tipos diferentes de informações sensoriais – propriocepção (a capacidade de sentir onde um membro está e como se move) e informações táteis (a capacidade de sentir a textura).
Os humanos têm um forte senso de propriocepção. Receptores sensoriais localizados na pele, articulações e músculos fornecem feedback ao cérebro, que armazena e atualiza constantemente um mapa mental do nosso corpo. A propriocepção nos permite andar sem olhar para os pés e tocar o nariz com o dedo com os olhos fechados.
Mas ainda não foi provado se os polvos têm a mesma capacidade.
“Não sabemos se um polvo realmente sabe onde está seu braço ou o que ele está fazendo”, disse Gutnick. “Então, nossa primeira pergunta foi: o polvo pode direcionar seu braço baseado apenas em sentir onde seu braço estava, sem poder vê-lo?”
Movimentos rápidos
Os pesquisadores criaram um labirinto opaco em forma de Y simples e treinaram seis polvos do Mediterrâneo comuns para associar o caminho direito ou esquerdo a uma recompensa alimentar.
Em vez de explorarem lentamente a forma interna do labirinto, os polvos imediatamente usaram movimentos rápidos do braço, empurrando ou desenrolando o braço direto através do tubo lateral para a caixa-alvo. Se empurrassem o braço na caixa certa, eles poderiam recuperar a comida. Mas se seu braço entrasse na caixa errada, a comida era bloqueada por uma rede e os cientistas removiam o labirinto.
Cinco dos seis polvos posteriormente aprenderam a direção correta para empurrar ou desenrolar o braço pelo labirinto para pegar a comida.
“Isso nos mostra que os polvos claramente têm alguma noção do que seu braço está fazendo, porque aprendem a repetir a direção do movimento que resultou em uma recompensa alimentar”, disse Gutnick. “É improvável que seja na mesma extensão que os humanos têm com nossos mapas mentais e as representações que temos de nosso corpo no cérebro, mas há alguma sensação de movimento próprio dos braços que está disponível para o cérebro central.”
A equipe então explorou se os polvos podiam determinar o caminho correto ao usar um único braço para sentir a textura do labirinto.
Aprendizado de textura
Os pesquisadores apresentaram a outros seis polvos um labirinto em forma de Y, em que um tubo lateral era áspero e o outro era liso. Para cada polvo, escolher o lado áspero ou o lado liso do labirinto resultava em uma recompensa alimentar.
Depois de muitas tentativas, cinco dos seis polvos conseguiram navegar com sucesso pelo labirinto, independentemente de a textura correta estar localizada no tubo do lado esquerdo ou direito. Isso mostrou que eles aprenderam qual textura era a correta para eles. Dessa vez, os polvos optaram por um movimento de busca mais lento dentro do labirinto, primeiramente determinando a textura de um tubo lateral e, em seguida, decidindo se continuavam descendo por esse tubo lateral ou trocavam de lado.
É importante ressaltar que a equipe descobriu que, para ambos os tipos de labirintos, uma vez que os polvos aprenderam a associação correta, eles puderam navegar com sucesso pelo labirinto usando braços que não tinham sido usados antes. “Isso elimina ainda mais a ideia de que cada braço poderia estar aprendendo a tarefa de forma independente – o aprendizado ocorre no cérebro e, em seguida, a informação é disponibilizada para cada braço.”
Mas onde essa informação é armazenada no cérebro, Gutnick não tem certeza. A questão fica para experimentos futuros.
“O cérebro dos polvos é muito diferente – ainda é uma caixa-preta para nós”, disse ela. “Há muito mais para aprender.”
