Abrir uma porta é um processo universal: há uma maçaneta que se roda, depois puxa-se a porta e passa-se para uma nova divisão. A prática de abrir portas é tanta que em geral é possível fazer esta sequência de acções com uma caneca na mão, a falar ao telemóvel ou a pensar num assunto qualquer. Não gastamos um segundo do nosso tempo consciente a tomar decisões sobre como pôr a mão na maçaneta, como rodá-la, etc. É aquilo a que se chama um hábito, uma rotina.

Algures na complexa rede neuronal do nosso cérebro, esta aprendizagem está pronta a ser usada. Agora, uma equipa de cientistas portugueses liderada por Rui Costa defende ter descoberto a via de neurónios que permite desenvolver estas acções habituais, trabalho que foi publicado esta segunda-feira na revista científica Current Biology.

O resultado da experiência “foi contra um dogma”, diz ao PÚBLICO Rui Costa, do Centro Champalimaud, em Lisboa, onde os investigadores testaram as importantes “via directa” e “via indirecta” neuronais.

Estas duas vias neuronais situam-se nos gânglios da base do cérebro e são importantes para as acções. As designações “directa” e “indirecta” não estão relacionadas com a sua função mas devem-se à anatomia. Enquanto na via directa os neurónios seguem um trajecto simples, projectando-se directamente na saída dos gânglios da base, na via indirecta os neurónios percorrem vários núcleos cerebrais.

“O que se pensava é que a via directa dizia ‘faz isto porque isto é bom’. E a via indirecta dizia ‘não faças isto porque é mau”, explica Rui Costa. Ou seja, pensava-se que as duas vias tinham funções antagónicas, enquanto a primeira dava um reforço positivo, a segunda desestimulava a acção.

Mas quando os cientistas estimularam de forma independente as duas vias neuronais em murganhos, o resultado surpreendeu-os.

Para a experiência, os cientistas recorreram a uma técnica recente: a optogenética. A equipa usou dois grupos de murganhos transgénicos, ambos com um gene que comanda a produção de uma proteína sensível à luz. Mas no primeiro grupo, esta proteína só funcionava nos neurónios da via directa. No segundo grupo, a proteína só estava activa nos neurónios da via indirecta.

Quando os neurónios da via com a proteína recebiam um estímulo de luz, a via neuronal activava-se. Assim, o método permite activar os neurónios e testar o comportamento que as vias provocam quando são activadas.

Foi este princípio que a equipa de Rui Costa testou num dispositivo laboratorial com uma caixa com duas alavancas. Cada murganho transgénico dos dois grupos tinha várias sessões de meia hora dentro da caixa, onde podia pisar à vontade nas duas alavancas. Porém, havia uma diferença. Uma das alavancas não fazia nada. Mas a outra, através de um dispositivo, ligava uma luz no cérebro do murganho, activando a via neuronal (directa ou indirecta) com a proteína sensível à luz.

Com este dispositivo, os cientistas fizeram algumas perguntas. No caso do grupo dos murganhos em que a luz activava a via directa, a equipa testou se os roedores passavam a pisar mais a alavanca que accionava a luz em detrimento da outra que não dava estímulos. Um resultado destes confirmaria a noção de que a via directa reforça as acções.

No caso do outro grupo de roedores, os investigadores esperavam que a alavanca, ao ligar a luz e accionar a via indirecta, iria fazer com que os murganhos rapidamente desistissem de pisar essa alavanca, tal como seria de esperar se a via indirecta inibisse as acções.

Tudo correu dentro da expectativa com os murganhos em que a luz estimulava a via directa: em apenas cinco sessões de meia hora os roedores passaram a pisar mais de 100 vezes a alavanca que activava a luz, ignorando completamente a outra alavanca. Comprovou-se assim que a activação da via directa reforça a acção.

E depois há a generalização

Mas no caso dos roedores em que a luz estimulava a via indirecta de neurónios, a experiência foi uma surpresa. Os murganhos não abandonaram a alavanca que accionava a luz. Em vez disso, de sessão para sessão, estes roedores foram pisando cada vez mais a alavanca que accionava a luz como a outra alavanca.

Ao fim de 30 sessões, estes murganhos pisavam cada uma das alavancas cerca de dez vezes. Um valor superior ao de um terceiro grupo de murganhos que serviu de grupo controlo, em que as duas alavancas não accionavam nenhuma via neuronal no cérebro. Este terceiro grupo pisava as alavancas menos de cinco vezes por cada sessão.

Segundo Rui Costa, o comportamento do segundo grupo de murganhos não traduz uma inibição, mostra antes aquilo que parece ser uma aprendizagem gradual importante para se ganhar hábitos. “Muito cedo na aprendizagem a via directa é mais rápida (…) e está a ganhar. Mais tarde, depois de muito treino, pensamos que a via indirecta ganha a competição”, diz, o que é uma vantagem. “Os hábitos estão lá para estarmos libertos deste peso cognitivo.”

Mas como se explica que estes roedores pisem as duas alavancas e não apenas aquela que acciona a luz? “Chama-se a isso a generalização”, explica, dando o exemplo de se aprender a abrir uma porta. “Todas as portas são semelhantes. Podemos generalizar uma coisa que já aprendemos.” No caso dos murganhos, se uma alavanca é boa para pisar, então, por rotina, todas as alavancas são boas para pisar.

O próximo passo, segundo Rui Costa, é tentar compreender se estas vias estão envolvidas em doenças neurológicas como o autismo, onde há repetição de gestos, ou a Parkinson, em que os movimentos ficam descontrolados.