Notícia com publicação científica
Neurocientistas mostram a atividade cerebral durante a tomada de decisão em animais
Com detalhes em nível celular, pesquisadores publicaram mapa da atividade cerebral em camundongos enquanto tomavam decisões importantes

Dr. Daniel Birman, Universidade de Washington

Mapa cerebral mostra 75.000 neurônios analisados

8 de setembro de 2025, 15:44

Fonte

Julie Pryor, Instituto McGovern de Pesquisa Cerebral do MIT

Publicação Original

Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Áreas

Bioengenharia, Biofísica, Biologia, Engenharia Biomédica, Imagens Médicas, Microbiologia, Neurociências, Neurologia, Processamento de Imagens

Compartilhar

Resumo

Um grupo internacional de neurocientistas conseguiu montar um novo mapa da atividade cerebral em camundongos sujeitos a atividades de tomada de decisão, em 12 laboratórios localizados em diversos países. Os animais tinham que realizar tarefa com componentes sensoriais, motores e cognitivos, eventualmente recebendo uma recompensa.

Os pesquisadores destacaram que há comunicação constante entre as áreas cerebrais durante a tomada de decisão, o início do movimento e até mesmo a recompensa.

Os cientistas também puderam observar o papel das expectativas prévias dos animais, cujos sinais foram encontrados em áreas cerebrais que processam informações sensoriais e controlam ações, e não apenas em áreas cognitivas.

As descobertas podem ter implicações para a compreensão de condições como esquizofrenia e autismo.

Foco do Estudo

Capturar e analisar sinais envolvidos na atividade cerebral relacionada à tomada de decisão, movimentação e recompensa, em modelos animais.

Estudo

Uma colaboração internacional de neurocientistas conseguiu montar o primeiro mapa abrangente da atividade cerebral de camundongos durante processo de tomada de decisão, com resolução em nível celular. O estudo foi publicado em dois artigos na revista científica Nature.

As descobertas desafiam a visão hierárquica tradicional do processamento de informações no cérebro e mostra que a tomada de decisão é distribuída por muitas regiões de forma altamente coordenada.

Pesquisadores de 12 laboratórios em vários países utilizaram eletrodos de silício de última geração – as chamadas sondas de neuropixels – para gravações neurais simultâneas a fim de medir a atividade cerebral enquanto os camundongos realizavam uma tarefa que envolvia tomada de decisão.

Os laboratórios coletaram dados de camundongos realizando uma tarefa com componentes sensoriais, motores e cognitivos. Na tarefa, um camundongo ficava em frente a uma tela e uma luz aparecia no lado esquerdo ou direito. Se o camundongo respondesse movendo uma pequena roda na direção correta, ele recebia uma recompensa.

Em alguns testes, a luz era tão fraca que o animal precisava adivinhar para que lado girar a roda, o que podia ser feito com base em conhecimento prévio: a luz tendia a aparecer com mais frequência em um lado por várias tentativas, antes que o lado de alta frequência mudasse. Camundongos bem treinados aprendem a usar essa informação para ajudá-los a fazer suposições corretas. Esses testes desafiadores, portanto, permitiram que os pesquisadores estudassem como as expectativas anteriores influenciam a percepção e a tomada de decisão.

Esta é a primeira vez que alguém produz um mapa completo da atividade de neurônios individuais durante a tomada de decisões. A escala é sem precedentes, pois registramos mais de meio milhão de neurônios em camundongos em 12 laboratórios, abrangendo 279 áreas cerebrais, que juntas representam 95% do volume cerebral do camundongo. A atividade de tomada de decisão, e particularmente a recompensa, iluminou o cérebro como uma árvore de Natal

Dr. Alexandre Pouget, cofundador do Laboratório Internacional do Cérebro (IBL) e líder de grupo de pesquisa na Universidade de Genebra, na Suíça

Resultados

O primeiro estudo mostrou que os sinais de tomada de decisão são surpreendentemente distribuídos por todo o cérebro, não se localizando em regiões específicas.

Isso corrobora evidências cerebrais de um número crescente de estudos que desafiam o modelo hierárquico tradicional da função cerebral e enfatizam que há comunicação constante entre as áreas cerebrais durante a tomada de decisão, o início do movimento e até mesmo a recompensa. Isso significa que os neurocientistas precisarão adotar uma abordagem mais holística, abrangendo todo o cérebro, ao estudar comportamentos complexos no futuro.

O segundo estudo mostrou que as expectativas prévias – as crenças sobre o que provavelmente acontecerá com base na experiência recente – estão codificadas em todo o cérebro. Surpreendentemente, essas expectativas não são encontradas apenas em áreas cognitivas, mas também em áreas cerebrais que processam informações sensoriais e controlam ações.

Por exemplo, as expectativas são codificadas até mesmo em áreas sensoriais precoces, como o tálamo, o primeiro transmissor do cérebro para a entrada visual a partir dos olhos. Isso reforça a visão de que o cérebro atua como uma máquina de previsão, mas com as expectativas codificadas em múltiplas estruturas cerebrais, desempenhando um papel central na orientação das respostas comportamentais.

“Ainda há muito a ser esclarecido: se é possível encontrar um sinal em uma área do cérebro, isso significa que essa área está gerando o sinal ou simplesmente refletindo um sinal gerado em outro lugar? Quão fortemente nossa percepção do mundo é moldada por nossas expectativas? Agora podemos gerar algumas respostas quantitativas e iniciar os experimentos da próxima fase para aprender sobre as origens dos sinais de expectativa, intervindo para modular sua atividade”, concluiu a Dra. Ila Fiete, neurocientista do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e pesquisadora do Instituto McGovern de Pesquisa Cerebral do MIT.

As descobertas podem ter implicações para a compreensão de condições como esquizofrenia e autismo, que se acredita serem causadas por diferenças na forma como as expectativas são atualizadas no cérebro.

Agora, os cientistas planejam expandir o foco para além da tomada de decisões e explorar uma gama mais ampla de questões da neurociência.

Em suas publicações, o Portal SciAdvances tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Portal SciAdvances tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.

Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Alexandre Pouget

Cofundador do Laboratório Internacional do Cérebro (IBL) e líder de grupo de pesquisa na Universidade de Genebra

Dra. Ila Fiete

Neurocientista do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e pesquisadora do Instituto McGovern de Pesquisa Cerebral do MIT

Dr. Daniel Birman

Pesquisador da Universidade de Washington

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Nature (em inglês).

Mais Informações

Acesse o artigo A brain-wide map of neural activity during complex behaviour na revista Nature (em inglês).

Acesse o artigo Brain-wide representations of prior information in mouse decision-making na revista Nature (em inglês).

Acesse a notícia original completa na página do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (em inglês).

Comunique um Erro

Notícias relacionadas

E-books relacionados

Rolar para cima