Estudo na Current Biology fez a primeira comparação de atividade cerebral completa entre os dois sexos do C. elegans, modelo usado para entender fertilidade e envelhecimento.
Quase todos os neurônios sensoriais de um verme com um milímetro de comprimento reagiram de forma diferente conforme o sexo do animal. A constatação vem de pesquisadores da Northeastern University, nos Estados Unidos, que compararam a atividade cerebral de machos e hermafroditas do nematódeo Caenorhabditis elegans diante de cheiros e outros sinais químicos. O trabalho foi publicado na revista Current Biology.
Um animal pequeno, com um sistema nervoso contado neurônio a neurônio
O C. elegans é um dos animais mais estudados da biologia. Os hermafroditas, que produzem óvulos e espermatozoides e podem se reproduzir fertilizando os próprios óvulos, têm exatamente 302 neurônios. Cerca de 200 ficam na cabeça, e os demais se espalham pelo corpo e pela cauda, inclusive nos órgãos reprodutivos. Os machos têm aproximadamente 387.
Os cientistas já sabiam que a fiação nervosa dos dois sexos é um pouco diferente. O que faltava era ver como esses cérebros funcionam, lado a lado, em ação.
“We’ve known for a while that the male and hermaphrodite worm nervous systems are wired somewhat differently, but a wiring diagram only tells you so much about how a brain actually works”, disse Javier Apfeld, professor associado de biologia da Northeastern.
Como os pesquisadores espiaram o cérebro dos vermes
Os animais são transparentes, o que permite enxergar a atividade profunda do cérebro ao microscópio. A equipe usou imagem de cálcio, técnica que detecta variações nos níveis de cálcio dentro dos neurônios. Essas variações aparecem como mudanças no brilho de cada célula, e assim foi possível acompanhar neurônios individuais pelo cérebro inteiro. O método é amplamente usado em vermes, moscas, camundongos e outros organismos de laboratório.
Machos e hermafroditas foram expostos a um ambiente controlado, no qual os pesquisadores liberaram estímulos como odores de alimento e sinais químicos associados a perigo.
O que apareceu: diferenças em quase todo o sistema sensorial
Segundo o estudo da Northeastern University publicado na Current Biology, quase todos os neurônios sensoriais responderam de modo diferente a pelo menos um estímulo químico nos dois sexos. Mesmo quando dois neurônios reagiam de forma parecida a um odor, podiam divergir diante de outro.
Na rede neural da faringe, ligada à alimentação e à digestão, os cérebros também se separaram quando os vermes foram expostos a comida, sal e feromônios. Para os autores, isso indica que as diferenças vão além do olfato e alcançam o processamento de sinais químicos durante a alimentação.
“They’re primarily chemosensory animals”, afirmou Vivek Venkatachalam, professor associado de física da Northeastern, sobre os vermes, que percebem o mundo sobretudo pelos sentidos químicos do olfato e do paladar.
Venkatachalam descreve o trabalho como a primeira “comparação de cérebro inteiro” da atividade neural entre machos e hermafroditas. Os cientistas disseram ter se surpreendido com a extensão das diferenças e com o quanto elas dependiam do estímulo específico.
Por que um verme interessa à pesquisa sobre humanos
O C. elegans serve de modelo para processos biológicos que também importam em pessoas, da fertilidade ao envelhecimento. Segundo trabalhos do laboratório Cram, da própria Northeastern, estudos com o verme ajudam a entender como erros na divisão dos cromossomos contribuem para abortos espontâneos, infertilidade e malformações, e como contrações semelhantes às musculares movem os ovos pelo sistema reprodutivo.
Como vivem em média cerca de 20 dias, os vermes também permitem investigar por que os organismos envelhecem e se o processo pode ser desacelerado. Apfeld diz querer saber o que os resultados significam para o envelhecimento de machos e hermafroditas.
O que ainda não se sabe
Venkatachalam alerta que os achados em vermes não se traduzem diretamente para humanos. Como muitos genes ligados ao funcionamento do sistema nervoso são compartilhados entre espécies, porém, o estudo pode servir de ponto de partida para investigar como esses genes influenciam a atividade cerebral em animais mais complexos. Segundo ele, o objetivo é aprender princípios de computação neuronal aplicáveis de forma geral. Os autores também levantam a questão de se diferenças parecidas existem em outros animais.
Relevância para a região amazônica
Pesquisas básicas com organismos-modelo como esse costumam alimentar áreas que também interessam a universidades e centros de pesquisa da Amazônia, como neurociência, saúde reprodutiva e envelhecimento. O estudo, porém, foi feito nos Estados Unidos, e a fonte não cita colaboração com instituições da região.
O próximo passo apontado pelos pesquisadores é testar se as diferenças sexuais no processamento de sinais químicos aparecem em outras espécies e como elas se relacionam com comportamento, reprodução e envelhecimento.
Com informações de Northeastern University.
Ossos escondidos sob pisos e em poços de casas vikings revelam violência cotidiana: um homem sobreviveu a três golpes na cabeça antes de morrer2
Lírio-da-chuva: a flor rosa que brota do chão seco e cobre a Caatinga logo depois das primeiras chuvas3
Quando o Sol vai morrer? Ele ainda tem bilhões de anos, vai inchar como gigante vermelha e terminar como anã branca4
Tartarugas-de-couro nadam quase o dobro para se alimentar, e ninhos caem de 50 mil para menos de 200 na Guiana Francesa5
Um camaleão ameaçado foi encontrado onde nunca havia sido registrado e trouxe uma nova esperança para uma floresta quase perdida em MadagascarGostou desta reportagem?
Marque Revista Amazônia como fonte preferencial e veja mais conteúdo nosso no Google.
Você precisa fazer login para comentar.