Um amplo mapeamento funcional do cérebro de camundongos identificou duas regiões distintas dentro do chamado córtex parietal posterior (PPC) — uma voltada à integração sensorial e cognitiva e outra dedicada a armazenar histórico de escolhas e informações posturais. O trabalho, publicado nesta quinta-feira (26), na revista eLife, sugere que o PPC medial não é uma área homogênea, mas composto por “módulos” especializados que operam com padrões distintos de comunicação cortical.

O estudo, liderado por Riichiro Hira, da University of California, Santa Barbara, e por Spencer LaVere Smith, também afiliado à instituição e ao University of North Carolina at Chapel Hill, utilizou um mesoscópio de dois fótons para registrar simultaneamente a atividade de dezenas de milhares de neurônios em um campo de visão de 3 x 3 milímetros — escala incomum em estudos funcionais de alta resolução.

“Descobrimos que duas áreas vizinhas do PPC medial, chamadas AM e A, exercem papéis profundamente diferentes”, escrevem os autores. “A área AM atua como um centro de integração entre sinais visuais e decisões, enquanto a área A armazena o histórico de escolhas e informações relacionadas à postura.”

Os pesquisadores treinaram camundongos para realizar duas tarefas: uma guiada por estímulos visuais e outra dependente do histórico de escolhas anteriores. Durante as tarefas, a atividade neural foi registrada com precisão de neurônio único.

Na tarefa visual, neurônios na área anteromedial (AM) responderam tanto a estímulos visuais quanto à direção da escolha feita pelo animal. A sobreposição funcional foi quantificada por um “índice de associação”, mais elevado em AM do que em áreas adjacentes.

“A AM parece ser o local ideal para associar informação visual ao comportamento escolhido”, afirmam os autores. Análises de decodificação mostraram que essa região continha informação robusta tanto sobre o tempo do estímulo visual quanto sobre a decisão tomada.

Já a área anterior (A), localizada entre a AM e o córtex somatossensorial primário, mostrou outro perfil. Seus neurônios codificavam principalmente a escolha realizada e mantinham essa informação por vários segundos — inclusive durante o intervalo entre tentativas. Na tarefa dependente de histórico, a proporção de “neurônios de histórico” foi significativamente maior em A do que em qualquer outra região examinada.

Segundo o estudo, esses neurônios exibiam dinâmica sequencial e rotacional — padrões temporais organizados que se correlacionaram com o desempenho correto do animal. “Essas dinâmicas sugerem um mecanismo de memória de trabalho que sustenta decisões futuras com base em ações passadas”, escrevem os autores.

Uma hipótese alternativa seria que os sinais detectados refletissem apenas mudanças corporais associadas à escolha anterior. Para testar isso, os pesquisadores perturbaram a postura dos animais ao rotacionar aleatoriamente o suporte corporal durante o intervalo entre tentativas.

Mesmo sob perturbação física, a representação neural do histórico de escolha em A permaneceu intacta. “Isso demonstra que os neurônios de histórico representam uma variável interna armazenada, e não apenas um correlato postural”, concluem.

Além de mapear funções, o estudo examinou como essas regiões se comunicam com o restante do cérebro. Ao analisar a correlação de variabilidade entre tentativas — tanto em nível de neurônio único quanto de população — os cientistas encontraram padrões distintos.

A área A mostrou forte acoplamento funcional com o córtex somatossensorial (S1), enquanto AM manteve múltiplos canais de interação com áreas visuais, retrospleniais e outras regiões corticais.

Ao cruzar esses dados com o atlas de conectividade do Allen Institute, os autores observaram alta correspondência entre correlação funcional e similaridade de entradas anatômicas. A correlação entre estrutura anatômica e atividade média (neuropil) atingiu r = 0,94.

“Isso sugere que a arquitetura anatômica impõe fortes restrições à atividade média populacional”, escrevem. No entanto, em níveis mais complexos de dinâmica populacional, a correspondência foi apenas moderada (r = 0,60), indicando que processos globais adicionais moldam a atividade cerebral além das conexões estruturais.

Tradicionalmente definido por coordenadas estereotáxicas, o PPC mostrou alta variabilidade anatômica entre animais quando medido dessa forma. Os autores defendem que o mapeamento funcional individual — por retinotopia e somatotopia — é essencial para localizar com precisão as subáreas.

Com base nos resultados, o PPC medial em camundongos deve ser entendido como composto por pelo menos três módulos: AM, A e RL (rostrolateral), cada qual com papéis distintos na integração sensorial, memória de trabalho e coordenação sensório-motora.

Para neurocientistas interessados em tomada de decisão, memória e integração multissensorial, o estudo oferece um mapa funcional detalhado e sugere que a especialização cortical emerge não apenas da conectividade estrutural, mas também de dinâmicas coletivas que variam conforme a tarefa.

Em um campo onde a fronteira entre percepção e ação ainda é tema de debate, os dados reforçam a ideia de que o cérebro distribui suas funções de forma modular — mas interligada — em escalas que começam a ser visíveis graças às novas tecnologias de imagem.