Descobertos neurônios capazes de prever eventos futuros

Pesquisa revela células cerebrais que codificam progresso em tarefas e ajudam a antecipar situações não experimentadas

Células cerebrais revolucionam compreensão sobre predição

Cientistas identificaram neurônios no córtex frontal medial capazes de prever eventos futuros em situações não experimentadas anteriormente. A descoberta, publicada na revista Nature, revela como o cérebro humano organiza e generaliza sequências complexas de comportamento para antecipar resultados.

Os pesquisadores denominaram essas células de “neurônios de progresso”, que funcionam de forma similar às “células de lugar” do hipocampo responsáveis por mapear espaços físicos. A diferença é que esses neurônios mapeiam o progresso em direção a objetivos específicos.

Experimentos com ratos demonstram capacidade de generalização

Para estudar essa habilidade, os cientistas treinaram ratos em tarefas que exigiam alcançar metas através de sequências com estrutura fixa, mas com variações em localizações ou etapas específicas. Os animais demonstraram capacidade de aplicar conhecimento adquirido a novas situações, alcançando objetivos em ambientes não explorados previamente.

O experimento reflete como humanos enfrentam tarefas cotidianas que, embora variem em detalhes, mantêm estrutura subjacente semelhante. Esta habilidade de transferir conhecimento para novas situações é crucial para adaptação e eficiência na resolução de problemas.

Células de progresso ajustam atividade conforme tarefa

Utilizando técnicas avançadas de registro neural, os pesquisadores identificaram que os neurônios de progresso não apenas indicam posição em uma sequência, mas também ajustam sua atividade para se adaptar a variações no comprimento ou duração das tarefas.

Foi descoberto ainda um subconjunto de neurônios que atuam como “buffer” de memória, ajudando a manter a estrutura da tarefa na mente do animal durante a execução das atividades.

Sono mantém codificação neuronal ativa

O estudo revelou que a codificação neuronal dessas sequências persiste durante o sono, sugerindo que o cérebro continua processando e consolidando essas sequências durante o descanso. Esta descoberta destaca a importância do sono na organização e adaptação de esquemas comportamentais.

O sono desempenha papel crucial na consolidação da memória e aprendizagem, facilitando a adaptação a novas situações e o planejamento de comportamentos futuros além do descanso físico.

Implicações para neurociência e inteligência artificial

A descoberta tem importantes implicações para a neurociência cognitiva e o tratamento de distúrbios relacionados ao planejamento e execução de comportamentos complexos. Compreender como o cérebro codifica e generaliza sequências de ações abre possibilidades para desenvolver terapias mais precisas.

O conhecimento também poderia inspirar sistemas de inteligência artificial que imitem esses mecanismos biológicos, melhorando sua capacidade de aprender e se adaptar a situações complexas de maneira semelhante ao cérebro humano.

Com informações de Nature, Science Daily