Uma equipa de investigadores registou a atividade cerebral de 621.733 neurónios em 139 ratos enquanto tomavam decisões e desenvolveu o primeiro mapa de atividade de todo o cérebro de um mamífero com resolução de célula única.
“Esta é a primeira vez que alguém produz um mapa completo de toda a atividade cerebral de neurónios individuais durante a tomada de decisões”, disse Alexandre Pouget, da Universidade de Genebra.
De forma impressionante, um novo estudo registou a atividade cerebral de 621.733 neurónios em 139 ratos enquanto tomavam decisões, dando origem ao primeiro mapa de atividade de todo o cérebro de um mamífero com resolução de célula única.
Curiosamente, este trabalho foi além da procura habitual por um único centro de decisão. Mostra um padrão coordenado em todo o cérebro, e testa uma ideia simples de que as experiências passadas moldam uma nova escolha sem que percebamos.
Um dos investigadores, Pouget, ajudou a liderar um grupo internacional que treinou ratos para girar uma pequena roda para centralizar um alvo às riscas e receber uma recompensa. Quando o alvo era fraco ou ausente, os ratos baseavam-se no seu histórico recente para adivinhar.
Em 12 laboratórios, o grupo inseriu 699 sondas e recolheu amostras de 279 áreas cerebrais enquanto a mesma tarefa era executada em todos os locais.
Registos de todo o cérebro durante o comportamento. Fonte: International Brain Laboratory., Angelaki, D., Benson, B. et al. A brain-wide map of neural activity during complex behaviour. Nature 645, 177–191 (2025).
O mapa detalhado foi possível, uma vez que a equipa utilizou Neuropixels para registar picos de centenas de neurónios por sonda com uma precisão de milissegundos.
Os Neuropixels são elétrodos de silício de alta densidade que registam picos de centenas de neurónios ao longo de uma haste fina. Eles oferecem single-spike timing, necessário para separar eventos sensoriais e motores rápidos.
Uma vez que o tálamo é um centro de retransmissão que encaminha sinais sensoriais para o córtex e recebe deste um forte feedback, ver sinais anteriores aqui diz-nos que as expectativas estão a moldar a formatação inicial das informações recebidas, e não apenas as camadas de decisão posteriores.
Mapa da atividade cerebral aquando da tomada de decisão
Os sinais visuais apareceram primeiro nas áreas visuais clássicas e espalharam-se, depois, para as regiões do mesencéfalo e do rombencéfalo, que transportavam, também, informações de escolha.
O novo mapa reforça a visão de trabalhos anteriores, que sugeriram que a escolha, a ação e o envolvimento são distribuídos, não isolados num único ponto do córtex.
Ao mesmo tempo, o feedback foi, também, importante. Quando os testes estavam corretos e a recompensa era entregue, amplas áreas do cérebro iluminavam-se juntas, refletindo tanto a recompensa quanto os movimentos de lambida que a acompanhavam.
Porque o mapa de atividade cerebral é importante
O mapa mostra que a tomada de decisão não é uma transferência do sentido para o pensamento e para a ação. Em vez disso, parece-se mais como se muitas áreas estivessem a contribuir, cada uma a carregar informações parciais, que se alinham perto do movimento e do feedback.
Este layout é importante para a medicina e a tecnologia, pois, se os antecedentes e as escolhas são distribuídos, medir ou modular uma única região pode perder a história ou causar efeitos colaterais noutros lugares.
Os dados vêm de ratos com a cabeça fixa numa tarefa visual específica, portanto, as conclusões são sobre como os cérebros dos ratos agem nessas condições.
De ressalvar que este mapa é correlacional, não causal. Ou seja, ele mostra onde a informação está presente, mas não mostra quais os locais necessários para uma decisão. Assim sendo, exige a necessidade de testes causais futuros.
