Estudo explora o surgimento de modelos preditivos no hipocampo

Estudos de neurociência descobriram que o cérebro organiza espontaneamente eventos e experiências de vida em memórias, que podem ser recuperadas mentalmente e reproduzidas em diferentes pontos no tempo. Sabe-se que essas memórias de eventos passados ​​moldam parcialmente as percepções e o comportamento humanos, por exemplo, destacando estratégias para resolver um determinado problema que se mostraram eficazes no passado.

Uma região chave do hipocampo, conhecida como região CA1, foi hipotetizada para apoiar a capacidade humana de recuperar memórias relevantes para prever resultados futuros, criando modelos preditivos que representam aproximadamente o que poderia acontecer em diferentes cenários. Embora muitos neurocientistas tenham investigado essa hipótese, as maneiras pelas quais esses modelos são estabelecidos e atualizados ao longo do tempo permanecem pouco compreendidas.

Pesquisadores do Hospital for Sick Children de Toronto e da Universidade de Toronto realizaram recentemente um estudo com o objetivo de entender melhor a formação desses modelos preditivos na região CA1 do hipocampo. Suas descobertas, publicadas na neurôniorevelam a atividade dos neurônios CA1 no cérebro do camundongo enquanto eles aprendem a concluir uma tarefa fazendo previsões com base em suas experiências anteriores.

“Quando pensamos em memória, muitas vezes pensamos nela como uma maneira de recordar nossas experiências passadas – uma espécie de ‘dispositivo de reminiscência'”, disse Paul Frankland, um dos pesquisadores que realizou o estudo, ao Medical Xpress. “Mas outra maneira de olhar para a memória é pensar como ela pode ser usada para prever o futuro. Essa é a questão que exploramos em nosso estudo, onde perguntamos: como nossas experiências passadas nos permitem antecipar melhor o que o futuro nos reserva?”

Como parte de seu experimento, Frankland e seus colegas treinaram 80 camundongos para completar quebra-cabeças que envolviam distinguir sons diferentes para obter uma recompensa alimentar. Os quebra-cabeças que eles resolveram seguiram uma regra geral semelhante, que permitiu aos ratos prever mentalmente o que poderia acontecer se eles se comportassem de maneiras específicas.

Os pesquisadores descobriram que, com o tempo, os camundongos não apenas aprenderam a resolver problemas individuais, mas também aprenderam a regra subjacente a todos os quebra-cabeças. Por fim, eles foram capazes de aplicar essa regra a testes futuros, resolvendo efetivamente novos quebra-cabeças que não encontraram antes.

“Enquanto treinamos os camundongos e os observamos, também registramos a atividade neural no hipocampo – uma área do cérebro importante para resolver esses tipos de quebra-cabeças”, explicou Frankland. “Surpreendentemente, assim que os ratos ‘pegaram’ – isto é, aprenderam a regra – percebemos que seus padrões de atividade neural se estabeleceram em um estado confiável. Acreditamos que é esse estado que corresponde ao modelo preditivo – um estado que permite que os ratos façam previsões de novos eventos futuros com base em suas experiências passadas “.

No geral, as descobertas reunidas por esta equipe de pesquisadores confirmam que a região CA1 do hipocampo suporta o desenvolvimento de modelos preditivos, combinando memórias de eventos passados ​​com novas informações sensoriais. No futuro, seu trabalho pode abrir caminho para mais estudos com foco nessa região do cérebro, o que poderia elucidar ainda mais as maneiras pelas quais o cérebro utiliza memórias para orientar o comportamento futuro.

“Nosso estudo muda o foco da pesquisa de memória de como a memória é útil para pensar sobre o passado para como ela é importante para fazer previsões sobre o presente ou o futuro”, acrescentou Frankland. “Estamos interessados ​​em saber que tipo de coisas afetam a eficiência com que os modelos preditivos se formam no hipocampo. Talvez o estresse interrompa a formação desses modelos, ou talvez esses tipos de modelos se formem mais prontamente no desenvolvimento inicial – em cérebros mais jovens que têm menos experiência do mundo e precisam formar rapidamente modelos sobre como o mundo funciona”.

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