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Escolhendo necessidades em vez de desejos: Como a Dopamina Decide

Resumo: Os pesquisadores revelaram a capacidade do cérebro de priorizar as necessidades em detrimento dos desejos usando o sistema de recompensa da dopamina.


Esse estudo, que observou a mudança de um tentilhão-zebra macho de saciar a sede para cortejar quando confrontado com uma fêmea, lança luz sobre a natureza flexível do sistema de dopamina.


A descoberta não apenas amplia nossa compreensão da função da dopamina em comportamentos complexos, mas também pode orientar a evolução dos sistemas de inteligência artificial.


Principais fatos:


  • O sistema de dopamina do cérebro pode se ajustar dinamicamente para priorizar as necessidades concorrentes.

  • Uma nova técnica envolvendo registro óptico e um vírus projetado permitiu que os pesquisadores observassem os níveis de dopamina por períodos prolongados, o que levou a essa descoberta.

  • Quando um tentilhão-zebra macho solitário e sedento vê uma fêmea, seu sistema de dopamina se ajusta e seu foco muda de beber água para cortejar a fêmea.

  • Fonte: Universidade de Cornell


Embora muitos estudos tenham investigado a neurociência por trás de como um animal aprende a atingir uma meta, como obter água quando está com sede, nenhum deles compreendeu como os animais escolhem entre várias necessidades concorrentes - até agora.


Um estudo conduzido pela Universidade de Cornell, publicado em 27 de setembro na revista Nature, utilizou técnicas avançadas desenvolvidas por pesquisadores para rastrear o sistema de recompensa de dopamina do cérebro e descobriu - pela primeira vez - que esse sistema se ajusta de forma flexível ao objetivo mais importante quando confrontado com várias necessidades concorrentes.


No estudo, quando um tentilhão-zebra macho solitário e sedento encontrava uma fêmea, sua sede diminuía e ele concentrava sua atenção nela, uma mudança que se refletia no sistema de dopamina.


Além de expandir nossa compreensão de como os neurônios e as vias da dopamina influenciam o comportamento complexo, a descoberta também pode informar o desenvolvimento de novos sistemas de inteligência artificial que imitam as redes neurais e os sistemas de recompensa da dopamina.


"O que fizemos de novo, pelo que sei, foi que estávamos menos interessados em como um animal atinge um determinado objetivo e mais interessados no que acontece quando vários objetivos estão em jogo", disse Jesse Goldberg, professor associado de neurobiologia e comportamento e autor sênior do estudo.


Há mais de um século, os pesquisadores vêm estudando as relações entre a dopamina e o aprendizado. Os neurônios dopaminérgicos disparam em resposta a recompensas que atendem a diversas necessidades, como fome, sede, solidão, linguagem e aprendizado de canções, para citar algumas. Ao receber uma recompensa, como água quando se está com sede, os neurônios dopaminérgicos apresentam uma explosão de atividade. Todas as drogas que causam dependência funcionam por meio desse sistema, disse Goldberg.


Os pesquisadores desenvolveram uma técnica usando métodos de registro óptico e um vírus projetado. Os genes do vírus conduziram a expressão de sensores fluorescentes de dopamina, de modo que o tecido ficou fluorescente em proporção aos níveis de dopamina. As fibras ópticas colocadas no cérebro foram capazes de medir o aumento e a diminuição dos níveis de dopamina à medida que os pássaros cantavam, cortejavam as fêmeas e bebiam água.


Enquanto um sistema anterior que usava eletrodos permitia que os pesquisadores medissem os sinais de dopamina por até 30 minutos, esse novo método permitia que eles medissem a atividade dos neurônios por até quatro horas seguidas durante semanas.


"Foi um avanço técnico fundamental que possibilitou a descoberta", disse Goldberg.


Nos experimentos, Goldberg e seus colegas isolaram os tentilhões-zebra machos, que são animais sociais, e também os deixaram com sede. O macho havia sido treinado para reconhecer que uma luz piscante significava que ele poderia bicar um bico e beber, e quando o pássaro estava sozinho, a sugestão desencadeava um grande sinal de dopamina e a busca por água. Mas quando a fêmea foi adicionada à gaiola, o macho ignorou a dica e o sinal de dopamina cessou.


"É intuitivo, mas não havia sido demonstrado explicitamente antes, que o cortejo reduz a necessidade de sede", disse Goldberg.


"E isso é importante porque, em um ambiente complexo e natural, as prioridades mudam à medida que surgem novas oportunidades." A mud


ança se refletiu tanto no comportamento do pássaro quanto no sinal de dopamina, disse ele.


Os pesquisadores afirmam que os centros de aprendizagem do cérebro se reajustam dinamicamente em escalas de tempo de momento a momento, à medida que um animal muda suas prioridades em resposta a novas oportunidades no ambiente.


Financiamento: O estudo foi financiado pelo National Institutes of Health. CLIQUE AQUI PARA ACESSAR O ARTIGO ORIGINAL

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