As abelhas podem perceber o ritmo, apesar de seus cérebros terem o tamanho de uma semente de sésamo

(MENAFN- A Conversa) Humanos são criaturas de ritmos. Tanto quanto sabemos, os humanos sempre cantaram e sempre dançaram. Podemos reconhecer uma canção apenas pelo seu ritmo, independentemente de ser tocada depressa ou devagar.

Parece que temos uma capacidade quase sem esforço para captar padrões rítmicos, e presumimos que essa capacidade exigia o próprio cérebro humano, muito grande e poderoso.

Mas a nossa nova investigação, publicada hoje na revista Science, mostra que os humanos não são os únicos a dominar o ritmo. Até o zangão, que tem um cérebro do tamanho de uma semente de sésamo, tem a capacidade de aprender rapidamente ritmos abstractos.

Um mundo cheio de ritmos

Os ritmos estão em todo o lado na natureza.

Ouvimo-los nas canções dos pássaros e dos sapos e nos assobios ultrassónicos de caça dos morcegos. E vemos-nos nas exibições intermitentes das vaga-lumes, nos balanços rítmicos da cauda de um pavão, nas danças de abanar (waggle dances) das abelhas-do-mel e nas danças de corte dos moscos-da-fruta.

Mas, até agora, assumimos que eram padrões rítmicos inatos: os animais não estão a aprender um ritmo; estão apenas a executar um programa comportamental evoluído.

Para além dos humanos, apenas algumas espécies de aves e mamíferos demonstraram ser capazes de aprender e reconhecer a estrutura de um ritmo, independentemente de ser tocado depressa ou devagar.

Isto reforçou a percepção de que apenas animais inteligentes com cérebros grandes conseguem aprender um ritmo. Mas os animais de cérebro grande são a excepção no reino animal. A maioria dos animais evoluiu cérebros minúsculos (pelos nossos padrões) e ainda assim conseguem resolver todos os problemas que precisam de resolver para sobreviver e prosperar.

Mas conseguem reconhecer ritmo?

Seguir o zumbido dos zangões

Para explorar isto, a nossa equipa da Southern Medical University e da Macquarie University trabalhou com zangões — grandes e belas abelhas fáceis de manter e treinar, e imensamente motivadas para recolher goles de néctar para levar de volta ao ninho.

Trabalhando com zangões rotulados individualmente, treinámo-los a procurar alimento em flores artificiais com luzes LED incorporadas que conseguíamos controlar. Um padrão de luz intermitente oferecia uma recompensa açucarada, enquanto flores com outro padrão de intermitência não ofereciam.

A única forma de as abelhas distinguirem os padrões era pela sua estrutura rítmica. Desta maneira, conseguimos treinar as abelhas para preferirem um padrão rítmico de intermitências em vez de outro — por exemplo, dot-dash-dot-dash (a repetir) versus dot-dot-dash-dash (a repetir).

Depois de as abelhas terem sido treinadas durante uma tarde, testámo-las em flores intermitentes que não ofereciam açúcar. Descobrimos que as abelhas preferiam visitar a flor cuja intermitência tinha o ritmo que, durante o treino, fora recompensado com açúcar. Isto mostra que conseguem aprender a reconhecer um ritmo associado a uma recompensa.

Sem qualquer treino extra das abelhas, conseguimos mostrar que conseguiam reconhecer o seu ritmo treinado independentemente de ser tocado mais depressa ou mais devagar. Isto mostra que as abelhas tinham aprendido um ritmo independentemente do andamento — a primeira evidência de que as abelhas tinham aprendido um ritmo flexível.

Reconhecer o ritmo

Para testar ainda mais as abelhas, perguntámos se conseguiam reconhecer um ritmo independentemente de como este fosse apresentado.

As abelhas são surdas nas frequências que conseguimos ouvir, mas são muito sensíveis à vibração. Treinámos zangões num labirinto com um chão vibratório no cruzamento do labirinto.

Podíamos fazer o chão pulsar com ritmo. Usando esta técnica, treinámos abelhas em que um ritmo (digamos, dot-dot-dash-dash) significava que a recompensa de açúcar estava no braço esquerdo do labirinto, enquanto outro ritmo (digamos, dot-dash-dot-dash) significava que a recompensa de açúcar estava no braço direito.

Sabíamos que as abelhas conseguiam aprender o labirinto porque o sucesso em encontrar o açúcar na primeira vez melhorou com o treino. Depois de as abelhas terem sido treinadas e terem ido bem no labirinto, mudámos o labirinto: agora havia uma luz LED intermitente no cruzamento e já não havia chão vibratório.

As abelhas treinadas com vibração conseguiram usar os pulsos rítmicos de luz para perceber qual o braço do labirinto que deviam escolher para encontrar o açúcar. Isto mostrou que as abelhas conseguiam reconhecer um ritmo independentemente da forma como este era executado. Por outras palavras, as abelhas tinham um sentido de ritmo abstracto.

Até onde sabemos, esta capacidade só foi demonstrada previamente em humanos.

Mudar o ritmo da nossa compreensão

O facto de os zangões terem ido tão bem nestes testes de aprendizagem do ritmo muda a forma como pensamos sobre o que é necessário para percepcionar e aprender ritmo.

Em humanos e mamíferos, a aprendizagem do ritmo é muito complicada, envolvendo várias regiões dos nossos cérebros grandes e complexos.

Mas talvez existam formas mais simples de um cérebro pequeno conseguir fazer a mesma coisa.

Os próprios cérebros estão cheios de ritmos, já que os neurónios pulsam com impulsos. Muitos circuitos neurais utilizam propriedades rítmicas de impulsos nervosos sincronizados e assíncronos para organizar a sua função. Talvez exista algo nas próprias propriedades rítmicas dos cérebros que os sintoniza para detectar ritmos na natureza.

Se conseguirmos captar esse insight e dar a sensores em miniatura a capacidade de detectar estrutura temporal rítmica, poderiam existir todo o tipo de aplicações: desde soluções leves para reconhecimento de fala e música até diagnóstico de irregularidades cardíacas, ou ondas cerebrais pré-epilépticas.

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