Saúde

Estudo encontra neurônios que codificam os resultados das ações
Essas células, localizadas no corpo estriado do cérebro, parecem ajudar na tomada de decisões que exigem avaliação de riscos e benefícios.
Por Anne Trafton - 26/03/2022


Os neurocientistas do MIT descobriram que os estriossomos (vermelhos) no corpo estriado codificam informações sobre os resultados potenciais de uma ação específica. Imagem: Cortesia dos pesquisadores

Quando tomamos decisões complexas, temos que levar muitos fatores em consideração. Algumas escolhas têm um alto retorno, mas trazem riscos potenciais; outros são de menor risco, mas podem ter uma recompensa menor associada a eles.

Um novo estudo do MIT esclarece a parte do cérebro que nos ajuda a tomar esses tipos de decisões. A equipe de pesquisa encontrou um grupo de neurônios no corpo estriado do cérebro que codifica informações sobre os resultados potenciais de diferentes decisões. Essas células se tornam particularmente ativas quando um comportamento leva a um resultado diferente do esperado, o que os pesquisadores acreditam que ajuda o cérebro a se adaptar às mudanças nas circunstâncias.

“Muito dessa atividade cerebral lida com resultados surpreendentes, porque se um resultado é esperado, não há realmente nada a ser aprendido. O que vemos é que há uma forte codificação de recompensas inesperadas e resultados negativos inesperados”, diz Bernard Bloem, ex-pós-doutorado do MIT e um dos principais autores do novo estudo.

Prejuízos neste tipo de tomada de decisão são uma marca registrada de muitos transtornos neuropsiquiátricos, especialmente ansiedade e depressão. As novas descobertas sugerem que pequenos distúrbios na atividade desses neurônios estriatais podem levar o cérebro a tomar decisões impulsivas ou ficar paralisado pela indecisão, dizem os pesquisadores.

Rafiq Huda, ex-pós-doutorado do MIT, também é o principal autor do artigo, publicado na Nature Communications . Ann Graybiel, professora do MIT Institute e membro do McGovern Institute for Brain Research do MIT, é a autora sênior do estudo.

Aprendendo com a experiência

O corpo estriado, localizado profundamente no cérebro, é conhecido por desempenhar um papel fundamental na tomada de decisões que exigem a avaliação dos resultados de uma ação específica. Neste estudo, os pesquisadores queriam aprender mais sobre a base neural de como o cérebro toma decisões de custo-benefício, em que um comportamento pode ter uma mistura de resultados positivos e negativos.

Para estudar esse tipo de tomada de decisão, os pesquisadores treinaram ratos para girar uma roda para a esquerda ou para a direita. A cada turno, eles receberiam uma combinação de recompensa (água açucarada) e resultado negativo (um pequeno sopro de ar). À medida que os ratos realizavam a tarefa, eles aprenderam a maximizar a entrega de recompensas e minimizar a entrega de sopros de ar. No entanto, ao longo de centenas de testes, os pesquisadores mudaram frequentemente as probabilidades de obter a recompensa ou o sopro de ar, de modo que os camundongos precisariam ajustar seu comportamento.

À medida que os ratos aprendiam a fazer esses ajustes, os pesquisadores registraram a atividade dos neurônios no corpo estriado. Eles esperavam encontrar atividade neuronal que refletisse quais ações são boas e precisam ser repetidas, ou ruins e que precisam ser evitadas. Enquanto alguns neurônios faziam isso, os pesquisadores também descobriram, para sua surpresa, que muitos neurônios codificavam detalhes sobre a relação entre as ações e os dois tipos de resultados.

Os pesquisadores descobriram que esses neurônios respondiam mais fortemente quando um comportamento resultava em um resultado inesperado, ou seja, quando girar a roda em uma direção produzia o resultado oposto, como em testes anteriores. Esses “sinais de erro” de recompensa e penalidade parecem ajudar o cérebro a descobrir que é hora de mudar de tática.

A maioria dos neurônios que codificam esses sinais de erro são encontrados nos estriossomos – aglomerados de neurônios localizados no corpo estriado. Trabalhos anteriores mostraram que os estriossomos enviam informações para muitas outras partes do cérebro, incluindo regiões produtoras de dopamina e regiões envolvidas no planejamento do movimento.

“Os estriossomos parecem acompanhar principalmente quais são os resultados reais”, diz Bloem. “A decisão de fazer ou não uma ação, que essencialmente requer a integração de múltiplos resultados, provavelmente acontece em algum lugar a jusante do cérebro.”

Fazendo julgamentos

As descobertas podem ser relevantes não apenas para os ratos que estão aprendendo uma tarefa, mas também para muitas decisões que as pessoas precisam tomar todos os dias à medida que avaliam os riscos e benefícios de cada escolha. Comer uma grande tigela de sorvete depois do jantar leva à gratificação imediata, mas pode contribuir para o ganho de peso ou problemas de saúde. Decidir comer cenouras fará com que você se sinta mais saudável, mas perderá o prazer do doce.

“De uma perspectiva de valor, eles podem ser considerados igualmente bons”, diz Bloem. “O que descobrimos é que o corpo estriado também sabe por que eles são bons e sabe quais são os benefícios e o custo de cada um. De certa forma, a atividade reflete muito mais sobre o resultado potencial do que apenas a probabilidade de você escolhê-lo.”

Esse tipo de tomada de decisão complexa é frequentemente prejudicada em pessoas com uma variedade de transtornos neuropsiquiátricos, incluindo ansiedade, depressão, esquizofrenia, transtorno obsessivo-compulsivo e transtorno de estresse pós-traumático. O abuso de drogas também pode levar ao julgamento prejudicado e impulsividade.

“Você pode imaginar que, se as coisas fossem configuradas dessa maneira, não seria tão difícil confundir o que é bom e o que é ruim, porque existem alguns neurônios que disparam quando um resultado é bom e também disparam quando o resultado é ruim”, diz Graybiel. “Nossa capacidade de fazer nossos movimentos ou nossos pensamentos do que chamamos de maneira normal depende dessas distinções e, se ficarem borradas, é um problema real.”

As novas descobertas sugerem que a terapia comportamental direcionada ao estágio em que as informações sobre os resultados potenciais são codificadas no cérebro pode ajudar as pessoas que sofrem desses distúrbios, dizem os pesquisadores.

A pesquisa foi financiada pelos Institutos Nacionais de Saúde/Instituto Nacional de Saúde Mental, a Fundação Saks Kavanaugh, a Fundação William N. e Bernice E. Bumpus, a Fundação Simons, a Fundação Familiar Nancy Lurie Marks, o Instituto Nacional do Olho, a National Institute of Neurological Disease and Stroke, National Science Foundation, Simons Foundation Autism Research Initiative e JSPS KAKENHI.

 

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