18 Janeiro 2021

Como cérebros maiores podem prever comportamentos sociais

Equipa de investigadores, co-liderada por Rui Oliveira, descobriu que o tamanho do cérebro é importante para tomar decisões sociais complexas.

Peixe-limpador em serviço © Redouan Bhsary

Ao estudar de que forma o ambiente pode impactar a capacidade cognitiva dos animais, uma equipa de investigadores descobriu que, em peixes-limpadores da Grande Barreira de Coral, o tamanho do cérebro é importante para tomar decisões sociais complexas. O estudo publicado na Nature Communications sugere que cérebros maiores na sua parte mais frontal permitem que estes organismos se adaptem às condições ambientais locais, um dado importante para o estudo dos ecossistemas dos recifes de coral.

O tamanho do cérebro é muito variável entre vertebrados como resultado da acção de diferentes forças selectivas ao longo da sua evolução, à medida que tiveram de se adaptar aos ambientes a que eram expostos. Mas a seleção natural, que se ocupa de filtrar a variação genética existente, não é tudo no que toca a explicar a adaptação. A plasticidade fenotípica – capacidade de a mesma coleção de genes produzir características observáveis diferentes dependendo do ambiente – é um mecanismo alternativo de adaptação ao ambiente local.

Comparações entre os cérebros de várias espécies indicam que cérebros maiores conferem capacidades cognitivas melhores e, em peixes, vários estudos demonstram que o cérebro tem plasticidade fenotípica ao nível da sua morfologia quando exposto a alterações ambientais ou sociais. Focada em populações selvagens de peixes-limpadores da Austrália (Labroides dimidatus), uma equipa internacional, co-liderada pelo investigador principal do Instituto Gulbenkian de Ciência Rui Oliveira, questionou se variações na complexidade social e no tamanho relativo de diferentes partes do cérebro e do seu número de células podem prever diferenças na capacidade cognitiva.

Os peixes-limpadores são as estrelas de uma das histórias mais clássicas de mutualismo na natureza. A sua sobrevivência depende do serviço de limpeza que fornecem aos seus “clientes”, já que se alimentam de parasitas e células mortas de peixes maiores. Quanto maior o número de peixes-limpador, maior o número de “clientes” e consequentemente maior a complexidade social local. Uma maior complexidade social implica mais competição pelo acesso aos “clientes”, que acabam por escolher entre limpadores, principalmente se o tempo de espera for longo.

Estas premissas inspiraram a equipa de investigadores a simular este ambiente em laboratório através de um teste comportamental de recompensa efémera. “Este ensaio consiste em apresentar ao sujeito focal a escolha entre duas placas com a mesma recompensa em comida, mas uma é retirada se não for escolhida primeiro (placa efémera), enquanto a outra permanece à sua disposição até a comida acabar (placa residente). A solução ótima neste caso é priorizar o consumo da opção efémera”, explica Rui Oliveira. “Coletámos peixes-limpadores de populações de alta densidade e observámos que conseguem aprender a priorizar a placa efémera em vez da residente, contrariamente aos limpadores de baixa densidade que falham no ensaio”, acrescenta o investigador.

O estudo testou posteriomente se os sucessos ou falhanços observados na tarefa cognitiva podem ser explicados pelo tamanho e pelo número de células neurais em áreas especificas do cérebro. “Cérebros maiores e com maior capacidade de processamento de informação podem ser a característica que permite uma melhor performance na tomada de decisões sociais complexas em peixes-limpadores”, revela Rui Oliveira. Os resultados deste estudo capturam aspectos chave das interacções sociais em peixes-limpador e abrem novas portas para investigação futura que explore a relação entre as características plásticas do cérebro e a competêncial social em vertebrados.

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