Tentilhões de zebra geralmente aprendem a cantar com seus pais. Mas agora, os cientistas ensinaram os passarinhos a memorizar uma música sem nunca aprenderem - e eles fizeram isso implantando memórias das canções no cérebro dos pássaros.
Esse estranho experimento foi projetado para descobrir as vias cerebrais que codificam a duração das notas nos pássaros. Em última análise, o objetivo é traçar paralelos com a forma como os humanos aprendem a falar. Felizmente, a pesquisa ajudará os cientistas a direcionar genes e neurônios para melhorar o aprendizado de idiomas em pessoas com autismo e outras condições que afetam a vocalização.
"Esta é a primeira vez que confirmamos regiões cerebrais que codificam memórias de objetivos comportamentais - aquelas que nos guiam quando queremos imitar qualquer coisa, da fala ao aprendizado do piano", disse Todd Roberts, neurocientista da Universidade do Texas. Donnell Brain Institute, disse em um comunicado. "As descobertas nos permitiram implantar essas memórias nos pássaros e orientar o aprendizado de seu canto".
Um passarinho me contou
Tentilhões-zebra (Taeniopygia guttata) são pequenos pássaros sociais nativos da América Central e populares como animais de estimação. Assim como os bebês humanos aprendem a língua imitando o que ouvem, os tentilhões de zebra ouvem seus pais cantando e depois praticam as músicas. A nova pesquisa revela como os animais conseguem.
Roberts e seus colegas usaram a optogenética para modificar os neurônios do tentilhão sem nunca expô-los ao canto. Essa técnica envolve o uso da luz para controlar o comportamento de proteínas fotossensíveis nos neurônios ou células cerebrais, permitindo essencialmente que os pesquisadores controlem quando um neurônio dispara. Usando essa ferramenta, os pesquisadores foram capazes de alterar a atividade cerebral em uma área sensório-motora conhecida como Nif, que envia informações para uma região cerebral especializada em aves canoras chamada HVC. Esta área está envolvida na aprendizagem e reprodução de cantos de pássaros.
Ao pulsar a luz em um ritmo, os pesquisadores foram capazes de codificar "memórias" no cérebro dos tentilhões, de modo que as notas dos pássaros correspondessem à duração dos pulsos de luz. Era como se uma figura paterna estivesse fazendo essas instruções para o pássaro memorizar, mas nenhum passarinho estava presente.
Compreendendo o aprendizado de idiomas
Observar que a duração por si só não é suficiente para ensinar uma música completa aos tentilhões, disseram os pesquisadores; os pássaros também precisam aprender outros aspectos da melodia, como o tom.
"Não estamos ensinando ao pássaro tudo o que ele precisa saber - apenas a duração das sílabas em seu canto", disse Roberts. "As duas regiões cerebrais que testamos neste estudo representam apenas uma peça do quebra-cabeça".
Com mais peças encontradas, ele acrescentou, pode ser possível ensinar os pássaros a cantar uma melodia completa sem nenhum professor. "Mas", disse Roberts, "estamos longe de fazer isso".
Esta pesquisa básica sobre aves foi projetada para desvendar os circuitos do cérebro que tornam possível o aprendizado de idiomas. A ligação entre as regiões HVC e Nif nos pássaros é crucial para o canto, relataram os pesquisadores esta semana na revista Science. Se a comunicação entre essas duas regiões fosse cortada após o pássaro aprender uma melodia, o animal ainda poderia cantar a canção. Mas se o HVC e o Nif fossem cortados um do outro antes que o pássaro tivesse a chance de formar memórias da música, o tentilhão nunca conseguiria aprender, não importa quantas vezes ouviu a música depois.
"O cérebro humano e os caminhos associados à fala e à linguagem são imensamente mais complicados do que os circuitos dos pássaros canoros", disse Roberts. "Mas nossa pesquisa está fornecendo pistas fortes sobre onde procurar mais informações sobre distúrbios do desenvolvimento neurológico".
