Estes ratos são capazes de “cantar em dueto”. Entenda como essa habilidade surgiu

Você começa falando e alguém ouvindo. A pessoa responde, você para de falar. Assim é a maioria das conversas, respeitando “turnos”. Essa dinâmica não é exclusiva dos humanos. Nas florestas da América Central, um pequeno roedor chamado rato-cantor-de-Alston (Scotinomys teguina) canta em duetos organizados, esperando o parceiro terminar de “falar” antes de responder.

E, agora, cientistas descobriram algo ainda mais curioso sobre esse animal. O cérebro dele não precisou passar por uma revolução para desenvolver essa habilidade sofisticada; bastaram pequenas mudanças na “fiação” neural.

O estudo, publicado na revista Nature, sugere que comportamentos complexos, como vocalizações elaboradas e até aspectos ligados à origem da linguagem humana, podem surgir com alterações relativamente simples nas conexões do cérebro.

O rato-cantor produz cantos altos e longos, audíveis para humanos do outro lado de uma sala. As “músicas” podem durar até 16 segundos e são compostas por dezenas de notas rápidas, quase como o som contínuo de uma cigarra.

Mais importante do que cantar é a forma como eles fazem isso. Diferentemente de muitos animais que vocalizam ao mesmo tempo, esses ratos alternam turnos. Um indivíduo espera o outro terminar antes de responder. Esse padrão lembra a dinâmica básica de uma conversa humana. Confira:

Mas o que mudou no cérebro desse bichinho para permitir um comportamento vocal tão complexo?

A expectativa inicial era encontrar diferenças drásticas. Talvez novas regiões cerebrais, circuitos inéditos ou um cérebro muito mais sofisticado que o de outros roedores. Mas não foi isso que apareceu.

Os cientistas compararam o cérebro do rato-cantor com o de camundongos-comuns (Mus musculus), parentes evolutivos relativamente próximos. Apesar de as espécies terem se separado há cerca de 18 milhões de anos, os dois animais possuem cérebros extremamente parecidos em estrutura geral.

“Quando você observa ratos-cantores e camundongos de laboratório lado a lado, seus cérebros são quase indistinguíveis”, afirmou Emily Isko, autora principal do estudo, em comunicado. “As diferenças só aparecem quando você rastreia para onde os neurônios individuais enviam sinais.”

Para descobrir isso, os pesquisadores usaram uma técnica chamada MAPseq. Ela funciona como um rastreador de GPS para células do cérebro.

Os cientistas inserem pequenos “códigos de barras” genéticos em milhares de células nervosas. Depois, analisam em quais partes do cérebro esses códigos aparecem. Assim, conseguem reconstruir o caminho percorrido pelos sinais enviados por cada célula.

Com isso, a equipe conseguiu mapear mais de 76 mil neurônios individualmente. O resultado mostrou que o rato-cantor não possui conexões totalmente novas. As mesmas regiões cerebrais existem tanto nele quanto nos camundongos-comuns. A diferença estava na intensidade das ligações.

Na conexão entre a região motora responsável pelos movimentos da boca e da vocalização a duas áreas específicas do cérebro, os ratos-cantores têm cerca de três vezes mais neurônios do que os camundongos.

São duas áreas: a primeira é uma área ligada à audição. A segunda é uma estrutura do mesencéfalo chamada substância cinzenta periaquedutal, conhecida por controlar vocalizações em muitos mamíferos, inclusive humanos.

Ou seja, a evolução não “inventou” um novo circuito. Ela reforçou conexões que já existiam. Segundo os autores, isso sugere que grandes mudanças de comportamento podem surgir sem transformações radicais na anatomia cerebral. Pequenos ajustes quantitativos na conectividade neural talvez sejam suficientes.

O estudo também revelou que os neurônios extras do rato-cantor tendiam a fazer conexões mais “dedicadas”, com menos ramificações para outras regiões cerebrais. Isso significa que certas células pareciam especializadas quase exclusivamente em conectar áreas motoras e auditivas relacionadas ao canto.

Os pesquisadores acreditam que isso pode ajudar o animal a coordenar melhor a própria voz enquanto escuta o parceiro de interação. 

Uma pista sobre a evolução da linguagem

A descoberta chamou atenção porque toca em uma das grandes perguntas da biologia: como surgiu a linguagem humana?

É claro que os ratos não possuem linguagem no mesmo sentido que nós. Eles não usam palavras, gramática ou símbolos abstratos. Mas alguns elementos básicos da comunicação vocal, como alternância de turnos e controle refinado da vocalização, parecem compartilhar mecanismos cerebrais semelhantes.

Isso é especialmente interessante porque humanos também apresentam conexões fortes entre áreas motoras e auditivas do cérebro. Estudos anteriores já haviam mostrado que essas ligações são mais robustas em nós do que em outros primatas.

A hipótese dos cientistas é que nossos ancestrais talvez tenham passado por algo parecido: em vez de criar regiões cerebrais totalmente novas, a evolução pode simplesmente ter reforçado circuitos já existentes.

O trabalho também desafia uma visão antiga da neurociência de que comportamentos sofisticados necessariamente exigiriam cérebros radicalmente diferentes.

Os autores acreditam que o método usado no estudo pode abrir uma nova linha de pesquisa sobre evolução cerebral. Em vez de comparar espécies muito distantes, a ideia é analisar animais relativamente próximos evolutivamente, mas com comportamentos bem diferentes.

Isso permitiria identificar pequenas alterações neurais responsáveis por grandes mudanças comportamentais.

E se poucas mudanças na “fiação” cerebral transformaram um roedor comum em um rato cantor, talvez seja possível reproduzir artificialmente essas alterações.  “Será que poderíamos fazer um camundongo de laboratório cantar?”, questiona Anthony Zador, coautor do estudo, em nota.

Por enquanto, isso ainda é especulação. Mas descobrir como pequenas mudanças nas conexões cerebrais alteram a comunicação vocal pode ajudar pesquisas sobre a fala humana. 

No futuro, isso talvez contribua para tratamentos de distúrbios da fala, reabilitação após lesões cerebrais e até tecnologias que ajudem pessoas sem voz a se comunicar melhor.