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Seja uma porta de carro mal fechada, um chute no futebol ou uma nota mal colocada na música, nossos ouvidos nos dizem quando algo não soa bem. Uma equipe de neurocientistas descobriu recentemente como o cérebro funciona para fazer distinções entre sons “certos” e “errados” – pesquisa que fornece uma compreensão mais profunda de como aprendemos tarefas audiomotoras complexas, como falar ou tocar música.
“Nós ouvimos os sons que nossos movimentos produzem para determinar se cometemos um erro ou não”, diz David Schneider, professor assistente do Centro de Ciências Neurais da Universidade de Nova York e autor sênior do artigo, publicado na revista Biologia Atual. “Isso é mais óbvio para um músico ou quando falamos, mas nossos cérebros estão realmente fazendo isso o tempo todo, como quando um jogador de golfe ouve o som de seu taco fazendo contato com a bola. Nossos cérebros estão sempre registrando se um som combina ou se desvia das expectativas. Em nosso estudo, descobrimos que o cérebro é capaz de fazer previsões precisas sobre quando um som deve acontecer e como ele deve soar.”
Os pesquisadores concentraram seu trabalho em entender melhor os fenômenos cotidianos. Por exemplo, sabemos como deve soar a porta de um carro porque a fechamos inúmeras vezes. No entanto, nas ocasiões em que deixamos o cinto de segurança no batente da porta do carro e tentamos fechá-lo, ouvimos algo diferente – um “clank” em vez de um “thump”. É o mesmo com um rebatedor no beisebol que rebate uma bola arremessada diretamente em vez de apenas derrubá-la – ou quando um músico ouve uma nota que se encaixa na melodia em vez de uma que a interrompe.
No entanto, não está claro como o cérebro funciona para reconhecer sons “certos” de “errados”. Compreender como isso acontece pode oferecer insights sobre como o cérebro saudável pode aprender a falar e tocar música, bem como sobre o que dá errado em distúrbios neurais, como a esquizofrenia.
Para resolver isso, Schneider e seus colegas estudaram a atividade neurológica de camundongos quando eles realizavam tarefas semelhantes a fechar a porta de um carro. Os cientistas treinaram camundongos para empurrar uma alavanca com as patas – como o fechamento da porta de um carro – e tocaram um tom toda vez que a alavanca atingia uma determinada posição. Eventualmente, os ratos aprenderam exatamente como a alavanca deveria soar. Se os pesquisadores removessem o som, tocassem o som errado ou tocassem o som correto na hora errada, os camundongos ajustavam seu comportamento, assim como os humanos fariam se a porta de um carro fizesse algo inesperado.
Os cientistas registraram a atividade cerebral dos camundongos durante esses comportamentos – especificamente, como os neurônios responderam no córtex auditivo, um dos “centros auditivos” do cérebro. No geral, esses neurônios estavam minimamente ativos quando um rato empurrou uma alavanca e ouviu o esperado som. No entanto, se os pesquisadores mudaram o som para a frequência errada – semelhante ao “clank” da porta do carro – ou cronometragem do som, esses neurônios responderam vigorosamente.
“O córtex auditivo parece sinalizar não o que foi ouvido, mas se o que foi ouvido correspondeu ou violou suas expectativas”, observa Nicholas Audette, principal autor do estudo e pós-doutorando no laboratório Schneider.
Além disso, os pesquisadores descobriram que, se omitíssem completamente o som – semelhante a não fechar uma porta com força suficiente – eles observaram um grupo selecionado de neurônios se tornar ativo no momento em que o som. deveria ocorrido.
“Como esses eram alguns dos mesmos neurônios que estariam ativos se o som realmente tivesse sido reproduzido, era como se o cérebro estivesse se lembrando do som que pensou que iria ouvir”, observa Schneider.
Além de seu papel na previsão de sons autogerados durante comportamentos cotidianos, acredita-se que o mesmo circuito cerebral que Schneider e seus colegas estão estudando funcione mal em doenças como a esquizofrenia, levando à percepção de “vozes fantasmas” que não são realmente lá. A esperança deles é que, ao entender esses circuitos cerebrais no cérebro saudável, eles possam começar a entender o que pode dar errado durante a doença.
Os outros autores do estudo foram Alessandro La Chioma, pós-doutorando do Center for Neural Science, e WenXi Zhou, estudante de doutorado da NYU.
Esta pesquisa foi apoiada por doações dos Institutos Nacionais de Saúde (T32-MH019524, 1R01-DC018802).
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Nova York. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
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