Projeto Aves - Notícias - Aves são excelentes imitadoras
Pesquisa foi realizada com tentilhões-zebra, uma espécie de ave canora
09/03/2021 – Uma nova pesquisa sugere que a expressão abafada de um gene ligado ao autismo em cérebros de tentilhões-zebra jovens pode torná-los incapazes de aprender as vocalizações dos indivíduos adultos. Contudo, isso parece não alterar a capacidade de praticar e aperfeiçoar as vocalizações já aprendidas.
Segundo os cientistas, o gene conhecido como FOXP1, pertence a uma família de genes que regula a expressão de outros que moldam o sistema nervoso e o desenvolvimento da linguagem. Humanos que perdem uma cópia desse gene têm problemas de linguagem e deficiência intelectual, já aqueles que possuem mutações no gene, comumente apresentam traços de autismo.
"Nosso objetivo geral era tentar entender se poderíamos usar aves canoras como um sistema modelo para entender como os genes associados ao autismo podem influenciar a transmissão de comportamentos de uma geração para a outra", diz o líder do estudo Todd Roberts, professor associado de neurociência na University of Texas Southwestern Medical Center, em Dallas, nos EUA.
Aves canoras, como os tentilhões-zebra, aprendem as vocalizações imitando os indivíduos adultos, da mesma maneira que ocorre com crianças e adultos, entre os humanos, um processo interrompido no autismo. Os pesquisadores explicam que esse aprendizado envolve a formação da memória, por meio de uma música, uma palavra, um comportamento social. Depois essas ações são praticadas de modo a memorizar e aperfeiçoar. Nesse novo estudo, os pesquisadores sugerem que o FOXP1 pode desempenhar um papel na primeira etapa desse processo. "Isso mostra que podemos começar a separar esses diferentes aspectos do aprendizado", diz Roberts.
Outro estudo já havia descoberto que reduzir a atividade de outro gene relacionado ao autismo, CNTNAP2, em partes do cérebro relacionadas à música, também pode prejudicar a capacidade dos tentilhões-zebra de aprender os cantos. Pesquisadores também explicam que o gene FOXP2, relacionado ao FOXP1 é igualmente envolvido no aprendizado da vocalização das aves. Contudo, Jon Sakata , professor associado de biologia da Universidade McGill em Montreal, Canadá, que não participou do estudo, afirma que ainda pouco se sabe sobre o papel do FOXP1 na aprendizagem vocal. "Acho que o design experimental e os resultados são bastante atraentes no que diz respeito ao aprendizado."
Os pesquisadores criaram uma molécula que bloqueia parcialmente o gene FOXP1 e injetaram no cérebro de tentilhões-zebra machos, com cerca de 35 dias de vida, uma idade em que as aves costumam a memorizar as vocalizações. Os cientistas aplicaram as injeções em uma área chamada HVC, que está relacionado a regiões do cérebro responsáveis à fala, do córtex cerebral humano e que desempenha um papel fundamental pelo aprendizado e a produção de vocalizações em aves canoras.
Roberts e seus colegas acreditavam que a escassez de proteína FOXP1 fosse prejudicar a fase prática do aprendizado musical, baseados em pesquisas anteriores. Entretanto, as aves que ouviram os adultos antes do FOXP1 ser interrompido, se desenvolveram fazendo as vocalizações típicas do tentilhão-zebra. "Isso foi realmente surpreendente para nós", diz Roberts.
A partir desses resultados, os pesquisadores voltaram às atenções para os tentilhões-zebra que foram criados isoladamente, sem a chance de memorizar a vocalização das aves adultas. Injetaram o bloqueador FOXP1 nesses indivíduos e colocaram em uma gaiola com um individuo adulto. "Foi uma espécie de último esforço do projeto", diz Roberts. "E foi então que vimos esse grande efeito."
As aves que tiveram o FOXP1 bloqueado antes de ouvir a vocalização de um indivíduo adulto cresceram realizando vocalizações variáveis e desorganizadas, bem semelhante com as aves adultas que nunca tinham ouvido as vocalizações de aves adultas, durante a juventude. Os resultados sugerem que FOXP1 "tem um efeito muito específico, apenas na capacidade de codificar memórias do modelo social que você deseja imitar", diz Roberts que publicou seu estudo na Science Advances.
Com a escassez da proteína FOXP1 os neurônios que ligam o HVC e a área X ficaram menos excitáveis que o normal. Enquanto esses neurônios normalmente se tornam mais excitáveis quando uma ave é exposta pela primeira vez a vocalização de um tutor. Também se verificou que ele interrompeu a organização da atividade neural em "explosões", como geralmente acontece quando aves ouvem a vocalização de um tutor pela primeira vez. "Esses são todos muito clássicos, fortes correlatos de aprendizagem e formação de memória", e todos são interrompidos pela perda do FOXP1, diz Roberts.
O pesquisador e sua equipe agora pretende realizar novos experimentos semelhantes em outras regiões do cérebro envolvidas no aprendizado de vocalizações.