Quando humanos e animais enfrentam uma situação ou problema específico, eles normalmente têm uma ideia geral de como abordá-lo. Por exemplo, ao entrar em uma loja, os humanos saberão que devem dizer a um vendedor o que estão procurando ou simplesmente navegar pelos produtos disponíveis, pagar pelos itens que desejam comprar e sair. Da mesma forma, um animal pode saber o que fazer na presença de um predador, um parceiro em potencial ou ao tentar coletar comida em um ambiente específico.
Essa ideia geral de como abordar um determinado problema ou situação decorre de experiências passadas ou conhecimentos adquiridos. Embora muitos estudos tenham tentado determinar os fundamentos neurais dessa capacidade de aplicar o conhecimento passado às especificidades de uma nova situação, muitas perguntas permanecem sem resposta.
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Oxford e da University College London lançou recentemente uma nova luz sobre os processos neurais subjacentes à capacidade de humanos e animais de adaptar a maneira como abordam problemas com base em experiências passadas. Seu artigo, publicado na Nature Neuroscience, destaca o papel crucial de duas regiões-chave do cérebro, o córtex pré-frontal e o hipocampo.
“Humanos e outros animais generalizam sem esforço o conhecimento prévio para resolver novos problemas, abstraindo a estrutura comum e mapeando-a em novas especificidades sensório-motoras”, escreveram Veronika Samborska, James L. Butler, Mark E. Walton, Timothy E. J. Behrens e Thomas Akam em seu artigo. papel. “Para investigar como o cérebro consegue isso, treinamos camundongos em uma série de problemas de aprendizado de reversão que compartilhavam a mesma estrutura, mas tinham diferentes implementações físicas”.
Em seus experimentos, Samborska e seus colegas queriam testar a hipótese de que, enquanto um animal está enfrentando um problema, representações abstratas ou esquemáticas no córtex pré-frontal estão flexivelmente ligadas a características sensório-motoras do ambiente em que o animal está. construir representações concretas da tarefa que eles completaram no hipocampo, que podem então ser recuperadas ao enfrentar tarefas semelhantes ou quando em ambientes semelhantes.
Para fazer isso, os pesquisadores expuseram um grupo de ratos a uma série de problemas com a mesma estrutura abstrata, mas com localizações físicas ligeiramente diferentes das coisas. Eles então registraram unidades únicas no córtex pré-frontal e no hipocampo enquanto os camundongos abordavam esses problemas e examinavam as representações neuronais resultantes de cada tentativa, tanto no córtex pré-frontal medial quanto no hipocampo.
Como eles haviam previsto, a capacidade dos camundongos de lidar com problemas novos, mas semelhantes, melhorou consistentemente ao longo do tempo, o que sugere que eles foram capazes de aplicar o conhecimento adquirido em testes anteriores a novos. Suas descobertas também identificam diferenças entre as representações neuronais produzidas no mPFC e aquelas produzidas no hipocampo como os camundongos abordados no experimento.
“Os neurônios no córtex pré-frontal medial (mPFC) mantiveram representações semelhantes entre os problemas, apesar de seus diferentes correlatos sensório-motores, enquanto as representações do hipocampo (dCA1) foram mais fortemente influenciadas pelas especificidades de cada problema”, explicaram Samborska e seus colegas em seu artigo. “Isso foi verdade tanto para as representações dos eventos que compuseram cada ensaio quanto para aqueles que integraram escolhas e resultados em vários ensaios para orientar as decisões de um animal”.
As descobertas recentes reunidas por esta equipe de pesquisadores oferecem novas informações valiosas sobre os papéis do PFC e do hipocampo na capacidade dos animais de enfrentar novos problemas com base no conhecimento prévio. No futuro, seu trabalho pode abrir caminho para novos estudos examinando ainda mais o papel complementar dessas duas regiões do cérebro, melhorando a compreensão de como ocorre a transferência de conhecimento prévio para novas tarefas no cérebro.
“Os dados sugerem que o córtex pré-frontal e o hipocampo desempenham papéis complementares na generalização do conhecimento: o PFC abstrai a estrutura comum entre problemas relacionados e o hipocampo mapeia essa estrutura nas especificidades da situação atual”, escreveram Samborska e seus colegas em seu artigo.
Publicado em 19/10/2022 22h30
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