🧠 Mais do que uma caixa de memórias, o hipocampo preveria recompensas

De acordo com evidências de um estudo pré-clínico publicado na Nature, o hipocampo, sede da memória no cérebro, também reorganizaria as memórias para antecipar resultados futuros.

O estudo, realizado por uma equipe de pesquisa do Laboratório Brandon da Universidade McGill e seus colaboradores da Universidade Harvard, revela um processo de aprendizagem que nunca havia sido diretamente observado antes.


"O hipocampo é frequentemente descrito como um modelo interno do mundo alojado no cérebro", explica Mark Brandon, autor principal do estudo, professor associado do Departamento de Psiquiatria da Universidade McGill e pesquisador do Centro de Pesquisa Douglas. "Observamos que esse modelo não é estático; ele é atualizado dia após dia, de acordo com o aprendizado que o cérebro extrai dos erros de previsão. Quanto maior a previsibilidade dos resultados, mais cedo os neurônios do hipocampo se ativam, pois aprendem o que vai acontecer a seguir."

Uma nova visão da aprendizagem em ação

O hipocampo constrói mapas do espaço físico e de experiências passadas que nos ajudam a entender o mundo. Os cientistas sabem que esses mapas mudam com o tempo, à medida que os padrões de atividade cerebral evoluem, fenômeno atualmente considerado aleatório.

Os resultados do estudo mostram, no entanto, que essas mudanças não são aleatórias, mas estruturadas. Foi isso que a equipe de pesquisa concluiu ao examinar a atividade cerebral de camundongos durante a aprendizagem de uma tarefa associada a uma recompensa previsível.

"Descobrimos algo surpreendente", explica o professor. "Os picos de atividade neuronal, que inicialmente ocorriam no momento da recompensa, começaram a ocorrer cada vez mais cedo, acabando por aparecer antes mesmo de os camundongos obterem a recompensa."

Em vez de recorrer a eletrodos clássicos, que permitem observar os neurônios apenas por curtos períodos, a equipe utilizou novas técnicas de imageamento que tornam os neurônios ativos brilhantes. O Laboratório Brandon é um dos primeiros no Canadá a usar essa tecnologia. A equipe pode assim examinar células durante várias semanas e detectar mudanças lentas que muitas vezes passam despercebidas pelos métodos clássicos.

Aprendizagem e doença de Alzheimer

As formas mais simples de aprendizagem por recompensa há muito são associadas a circuitos cerebrais mais primitivos, como mostraram os famosos experimentos de Ivan Pavlov, nos quais animais associavam um sinal, como o som de um sino, a comida. Os resultados do estudo sugerem uma versão mais sofisticada desse processo, segundo a qual o hipocampo usa a memória e o contexto para antecipar resultados.

Além disso, pessoas com doença de Alzheimer frequentemente têm dificuldade para se lembrar do passado, mas também para aprender com suas experiências e tomar decisões. Ao mostrar que o hipocampo saudável transforma memórias em previsões, o estudo oferece uma nova estrutura que poderia nos permitir entender por que a aprendizagem e a tomada de decisão são afetadas já nos primeiros estágios da doença de Alzheimer, e abrir novas perspectivas de pesquisa sobre a falha e a restauração desse sinal preditivo.

O estudo

O artigo "Predictive Coding of Reward in the Hippocampus", por Mohammad Yaghoubi, Mark Brandon e colaboradores, foi publicado na Nature. Este estudo foi financiado pelo Fundo de Pesquisa do Québec - Saúde e os Institutos de Pesquisa em Saúde do Canadá.