Neurocientistas, por décadas, têm buscado compreender por que a dependência química persiste mesmo após longos períodos de abstinência ou tratamento. Um novo estudo publicado nesta quarta-feira (11), na revista científica eLife, traz evidências de que a cocaína pode alterar profundamente a forma como o cérebro identifica padrões ocultos no ambiente — um mecanismo essencial para a tomada de decisões e adaptação comportamental.

A pesquisa, liderada por Wenhui Zong do National Institute on Drug Abuse (NIDA), nos Estados Unidos, em colaboração com Jingfeng Zhou, do State Key Laboratory of Cognitive Neuroscience and Learning da Beijing Normal University, analisou como o uso prévio de cocaína altera a atividade neural no córtex orbitofrontal (OFC) — uma região do cérebro crucial para interpretar estruturas complexas de tarefas e generalizar experiências semelhantes. 

“Nosso trabalho mostra que a exposição anterior à cocaína interfere na capacidade do cérebro de reconhecer semelhanças fundamentais entre situações diferentes”, afirma Zong. “Essa habilidade é essencial para aplicar o aprendizado adquirido em um contexto a outro.” 

Segundo os pesquisadores, essa perda de generalização pode ajudar a explicar por que indivíduos com histórico de dependência frequentemente continuam buscando a droga, mesmo diante de consequências negativas.

O córtex orbitofrontal é parte de um sistema cerebral responsável pela construção de “mapas cognitivos” — representações mentais que permitem ao cérebro compreender a estrutura de uma tarefa ou ambiente.

Esse processo envolve identificar “estados ocultos”: relações invisíveis que conectam experiências aparentemente diferentes. Graças a essa capacidade, o cérebro consegue aplicar aprendizados anteriores em novos contextos.

Quando essa função falha, o comportamento tende a se tornar rígido e menos adaptativo.

Déficits desse tipo já haviam sido observados em indivíduos com lesões no córtex orbitofrontal — e agora a nova pesquisa sugere que drogas estimulantes podem produzir alterações semelhantes.

Para investigar o fenômeno, os cientistas realizaram experimentos com seis ratos machos da linhagem Long-Evans.

Os animais foram treinados para executar uma tarefa comportamental baseada em odores organizados em sequências. Nesse teste, diferentes cheiros indicavam quando os ratos deveriam realizar ou evitar uma ação para obter recompensa.

Posteriormente, parte dos animais foi treinada para autoadministrar cocaína intravenosa (0,75 mg/kg por infusão), enquanto o grupo controle recebeu solução de sacarose. O período experimental completo durou cerca de quatro meses. 

Após o treinamento, os pesquisadores implantaram eletrodos no córtex orbitofrontal e registraram a atividade de 3.881 neurônios individuais durante o desempenho das tarefas — 1.699 neurônios em ratos expostos à cocaína e 2.182 no grupo controle. 

O objetivo era verificar se o cérebro conseguia reconhecer que determinadas posições da tarefa eram equivalentes, apesar de diferenças sensoriais superficiais.

Nos animais do grupo controle, os neurônios do córtex orbitofrontal apresentaram um padrão característico: eles “comprimiam” informações irrelevantes, tratando diferentes estímulos sensoriais como pertencentes ao mesmo estado funcional.

Esse mecanismo permite que o cérebro simplifique a tarefa e foque no que realmente importa para o comportamento.

Nos ratos que haviam se exposto à cocaína, porém, ocorreu o oposto.

Os neurônios continuaram distinguindo estímulos que deveriam ser tratados como equivalentes, indicando falha na generalização.

“Observamos que a atividade neural nesses animais permaneceu excessivamente sensível a diferenças superficiais”, escrevem os autores. 

Essa alteração também se refletiu no comportamento: os ratos com histórico de cocaína exibiram maior variabilidade nas respostas e tempos de reação, sugerindo dificuldade em reconhecer padrões da tarefa.

Para analisar a organização global da atividade cerebral, os pesquisadores aplicaram uma técnica chamada análise de componentes tensorial (TCA), capaz de identificar padrões coletivos em populações de neurônios.

Nos animais controle, alguns componentes neurais representavam características compartilhadas por todas as posições da tarefa, demonstrando forte generalização.

Esses componentes simplesmente desapareceram nos cérebros expostos à cocaína.

A análise também mostrou diferenças estatisticamente significativas na quantidade de informação codificada pelos neurônios.

Por exemplo, a acurácia na decodificação das sequências de tarefas foi significativamente maior nos animais com histórico de cocaína (F(1,118)=16,8; p=7,8×10-5; n2p=0,12), refletindo uma distinção exagerada entre estímulos que deveriam ser tratados como equivalentes. 

Paradoxalmente, essa “hiperdiscriminação” indica uma representação menos eficiente do ambiente.

Os autores sugerem que essas alterações neurais podem contribuir para um dos aspectos mais desafiadores da dependência: a dificuldade de aplicar aprendizados negativos sobre a droga em novos contextos.

Consequências da dependência — como problemas de saúde ou sociais — podem ser reconhecidas em um ambiente específico, mas não influenciar o comportamento em outros.

“Consequências do uso de drogas aprendidas em um contexto — por exemplo, em casa ou durante terapia — podem não ser utilizadas quando a pessoa encontra pistas associadas ao consumo”, explicam os pesquisadores. 

Isso ajudaria a explicar por que recaídas frequentemente ocorrem quando indivíduos retornam a ambientes associados ao uso da droga.

Os autores reconhecem algumas limitações do estudo. O experimento utilizou um número relativamente pequeno de animais — seis no total — e apenas machos, o que limita a análise de diferenças individuais ou entre sexos.

Ainda assim, os padrões observados foram consistentes entre diferentes métodos de análise e indivíduos.

Segundo Schoenbaum, o próximo passo será investigar se intervenções terapêuticas ou farmacológicas podem restaurar a capacidade de generalização do córtex orbitofrontal.

“Entender como drogas alteram os cálculos neurais do cérebro abre novas possibilidades para desenvolver tratamentos mais eficazes para o transtorno por uso de substâncias”, diz o pesquisador.

Se confirmadas em humanos, essas descobertas sugerem que a dependência pode envolver não apenas mecanismos de recompensa, mas também alterações profundas na forma como o cérebro organiza e interpreta experiências — redefinindo o mapa cognitivo que guia nossas decisões.