Assim como os esquilos, os chapins de capa preta escondem sua comida, rastreando milhares de pequenos tesouros presos em rachaduras ou buracos na casca das árvores. Quando um pássaro retorna a um de seus muitos esconderijos de comida, um conjunto específico de células nervosas no centro de memória do cérebro emite um breve lampejo de atividade. Quando o chapim vai para outro esconderijo, uma combinação diferente de neurônios se acende.
Essas combinações neurais agem como códigos de barras, e identificá-las pode fornecer informações importantes sobre como as memórias episódicas – relatos de eventos passados específicos, como o que você fez no seu aniversário no ano passado ou onde deixou sua carteira – são codificadas e lembradas no cérebro, pesquisadores relatam em 29 de março em Célula.
Este tipo de memória é um desafio para estudar em animais, diz Selmaan Chettih, neurocientista da Universidade de Columbia. “Você não pode simplesmente perguntar a um rato quais memórias ele formou hoje.” Mas o comportamento muito preciso dos chapins oferece uma oportunidade de ouro para os pesquisadores. Cada vez que um chapim faz um cache, isso representa um momento único e bem definido registrado no hipocampo, uma estrutura no cérebro dos vertebrados vital para a memória.
Para estudar a memória episódica dos pássaros, Chettih e seus colegas construíram uma arena especial composta por 128 pequenos locais de armazenamento artificiais. A equipe inseriu pequenas sondas no cérebro de cinco chapins para rastrear a atividade elétrica de neurônios individuais, comparando essa atividade com registros detalhados das posições e comportamentos corporais das aves.
Quando as aves armazenavam e recuperavam as suas sementes, um subconjunto específico de neurónios, representando 7% ou menos de todo o hipocampo, acendia-se brevemente em atividade, diz Chettih. Cada cache parecia ter sua própria combinação única de neurônios, ou código de barras neural, e esses códigos de barras diferiam até mesmo para caches individuais no mesmo local.
É possível que os códigos de barras sejam um tipo de engrama, as manifestações físicas propostas de uma memória (SN: 24/01/18). Esses códigos de barras são provavelmente utilizados em muitas espécies, considerando o quão semelhante é a fisiologia do hipocampo entre animais separados por centenas de milhões de anos de evolução, diz Chettih. No entanto, mais pesquisas são necessárias para confirmar isso.
Esses códigos de barras parecem funcionar em paralelo com outro grupo de neurônios no hipocampo chamados células de localização, que codificam informações sobre a localização de um animal. As células locais têm sido amplamente teorizadas como a base da memória episódica.
Isto acontece em parte porque as nossas percepções da memória estão interligadas com a localização, diz Kazumasa Tanaka, neurocientista do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa, no Japão, que não esteve envolvido no estudo. “Quando você se lembra de algum evento específico que aconteceu no passado, essa memória episódica não pode ser dissociada de onde esse evento aconteceu ou de quando esse evento aconteceu.”
As células locais não alteraram sua atividade durante o armazenamento em cache, surpreendendo os pesquisadores. Mas as descobertas sugerem uma nuance adicional a esta compreensão da memória, diz Chettih, onde o hipocampo cria um “índice” separado que une todos os diferentes dados que constituem uma experiência numa memória distinta.
Tanaka observa que existem agora vários candidatos a sistemas de indexação no hipocampo e que é possível que a memória episódica surja de múltiplos esquemas de codificação simultâneos.
A equipe de Chettih também descobriu um “código semente”, onde os neurônios codificam a presença ou ausência de uma semente em um cache. As potenciais interconexões entre os três diferentes padrões de atividade neuronal – o código de barras, o código de local e o código semente – intrigam Thomas McHugh, neurocientista do Centro RIKEN para Ciência do Cérebro em Wakō, Japão, que não esteve envolvido na investigação.
“Compreender como eles interagem provavelmente nos dirá muito mais sobre como funciona a memória”, diz McHugh.