O que treinar ratos para dirigir me ensinou sobre alegria humana:g1esporte

Depois que publicamos nossa pesquisa, a históriag1esporteratos que dirigem viralizou na mídia. O projeto continuag1esportemeu laboratório, com novos (e aprimorados) veículos operados por ratos, ou ROVs, projetados pelo professorg1esporterobótica John McManus e seus alunos.

Esses ROVs elétricos atualizados — com fiação à provag1esporteratos, pneus indestrutíveis e alavancasg1esportedireção ergonômicas — são como uma versão para roedores do Cybertruck, da Tesla.

Como neurocientista que defende habitats naturais para animaisg1esportelaboratório, achei divertido ver o quanto nos afastamos das minhas práticasg1esportelaboratório com este projeto. Os ratos normalmente preferem sujeira, paus e pedras a objetosg1esporteplástico. Agora, nós os tínhamos dirigindo carros.

Mas os humanos também não evoluíram para dirigir. Embora nossos antepassados não tivessem carros, tinham cérebros flexíveis que lhes permitiram adquirir novas competências — fogo, linguagem, ferramentasg1esportepedra e agricultura. E, algum tempo depois da invenção da roda, os humanos fabricaram carros.

Embora os carros feitos para ratos estejam longeg1esportetudo o que eles encontrariam na natureza, acreditávamos que dirigir representava uma forma interessanteg1esporteestudar como os roedores adquirem novas habilidades.

Inesperadamente, descobrimos que os ratos tinham uma motivação intensa para o seu treinog1esportecondução, muitas vezes saltando para dentro do carro e acelerando a “alavanca do motor” antesg1esporteo veículo pegar a estrada. Por que isso aconteceu?

Usando abordagensg1esporteaprendizagem clássicas, como o “condicionamento operante”, que reforça um comportamento direcionado a partirg1esporteincentivos estratégicos, treinamos os ratos passo a passog1esporteum programag1esporteeducação para motoristas.

Inicialmente, os ratos aprenderam movimentos básicos, como entrar no carro e apertar uma alavanca. Mas, com a prática, estas ações simples evoluíram para comportamentos mais complexos, como dirigir o carrog1esportedireção a um destino específico.

Os ratos também me ensinaram algo profundo certa manhã, durante a pandemia.

Era o verãog1esporte2020, um período marcado pelo isolamento emocional para quase todas as pessoas do planeta, até mesmo para ratosg1esportelaboratório.

Quando entrei no laboratório, notei algo incomum: os três ratos treinados para dirigir correram ansiosamente para o lado da gaiola, pulando como meu cachorro faz quando perguntado se ele quer dar um passeio.

Os ratos sempre fizeram isso e eu simplesmente não percebi? Eles estavam apenas ansiosos por comer Froot Loop ou animados com a possibilidadeg1esportedirigir? Seja qual for o caso, eles pareciam estar sentindo algo positivo – talvez excitação e expectativa.

Comportamentos associados a experiências positivas estão associados à alegria nos humanos.

Mas e os ratos? Eu estava vendo algo semelhante à alegriag1esporteum rato? Talvez sim, considerando que a investigaçãog1esporteneurociência sugere cada vez mais que a alegria e as emoções positivas desempenham um papel crítico na saúde, tanto dos humanos como dos não humanos.

Com isso, minha equipe e eu mudamos o foco: deixamosg1esportetentar entender como o estresse crônico influencia o cérebro e passamos a focarg1esportecomo os eventos positivos – e a antecipação desses eventos – moldam as funções neurais.

Trabalhando com a pesquisadora pós-doutoranda Kitty Hartvigsen, desenvolvi um novo protocolo que usava períodosg1esporteespera para aumentar a expectativa antesg1esporteum evento positivo.

Incorporando o condicionamento pavloviano, os ratos precisavam esperar 15 minutos após um blocog1esporteLego ser colocado na gaiola antesg1esportereceberem um Froot Loop. Eles também precisavam aguardar alguns minutosg1esporteuma gaiolag1esportetransporte antesg1esporteentrar no "Rat Park",g1esporteáreag1esporterecreação. Adicionamos ainda desafios, como descascar sementesg1esportegirassol antesg1esportecomê-las.

Isso deu origem ao nosso programag1esportepesquisa "Wait For It".

Chamamos esta nova linhag1esporteestudog1esporteUPERs – siglag1esporteinglês para respostasg1esporteexperiência positiva imprevisíveis – na qual os ratos foram treinados para esperar por recompensas.

A efeitog1esportecomparação, os ratos usados como grupo controle receberam as suas recompensas imediatamente. Após cercag1esporteum mêsg1esportetreinamento, expomos os ratos a diferentes testes, para determinar como a espera por experiências positivas afeta o modo como aprendem e se comportam. Atualmente, estamos fazendo exames para mapear as marcas que experiências positivas prolongadas deixam no seu cérebro.

Os resultados preliminares sugerem que os ratos obrigados a esperar pelas suas recompensas mostram sinaisg1esportemudançag1esporteum estilo cognitivo pessimista para um otimista. Eles tiveram melhor desempenhog1esportetarefas cognitivas e foram mais ousados ​​na horag1esportecriar estratégias para resoluçãog1esporteproblemas.

Conectamos esse programa ao interesse mais amplo do nosso laboratóriog1esporte"comportamentocêuticos", um termo que criei para sugerir que experiências podem alterar a química do cérebrog1esportemaneira semelhante aos medicamentos.

Essa pesquisa reforça a ideiag1esportecomo a antecipação pode fortalecer o comportamento.

Trabalhos anteriores com ratosg1esportelaboratório já demonstraram que ratos que pressionam uma barra para obter cocaína – um estimulante que aumenta a ativação da dopamina – experimentam um aumento nos níveisg1esportedopamina já durante a antecipação da doseg1esportecocaína.

Descobrimos que os ratos treinados para antecipar experiências positivas eram mais propensos a manter suas caudas erguidas do que os ratos não treinados.

Não foram apenas os efeitos da antecipação no comportamento dos ratos que chamaram a nossa atenção. Um dia, um estudante notou algo estranho: um dos ratos do grupo treinado para esperar experiências positivas tinha o rabo reto para cima, e com uma curva na ponta, lembrando o cabog1esporteum guarda-chuva antigo.

Em décadas trabalhando com ratos, eu nunca tinha visto isso. Ao revisar as gravaçõesg1esportevídeo, descobrimos que os ratos treinados para antecipar experiências positivas eram mais propensos a manter suas caudas erguidas do que os ratos não treinados. Mas o que exatamente isso significa?

Curiosa, postei uma foto do comportamento nas redes sociais. Outros neurocientistas identificaram isso como uma forma mais suave da chamada “caudag1esportestraub”, normalmente observadag1esporteratos que receberam morfina. Esta caudag1esporteformag1esporteS também está ligada à dopamina. Quando a dopamina é bloqueada, o comportamento da “caudag1esportestraub "diminui.

As formas naturaisg1esporteopioides e dopamina – capazesg1esporteinterferir nas vias cerebrais, que diminuem a dor e aumentam a recompensa – parecem ser ingredientes reveladores das caudas elevadas no nosso programag1esportetreinog1esporteantecipação.

Observar a postura da caudag1esporteratos acrescenta uma nova camada à nossa compreensão da expressão emocional dos ratos, lembrando-nos que as emoções são expressas por todo o corpo.

Embora não possamos perguntar diretamente aos ratos se eles gostamg1esportedirigir, desenvolvemos um teste comportamental para avaliarg1esportemotivação para dirigir. Desta vez,g1esportevezg1esporteapenas dar aos ratos a opçãog1esportedirigir até o local onde havia Froot Loop’s, eles também poderiam fazer uma viagem mais curta a pé – ou com as patas, neste caso.

Surpreendentemente, dois dos três ratos optaram por seguir o caminho menos eficiente,g1esportese afastar da recompensa e correr para o carro para dirigir até a porçãog1esporteFroot Loop’s. Esta resposta sugere que os ratos gostam tanto da viagem quanto da gratificação que terão no destino.

Pesquisas também mostraram que ambientes desejáveis eg1esportebaixo estresse ajustam os circuitosg1esporterecompensa no cérebro dos ratos.

Não somos a única equipe que investiga emoções positivasg1esporteanimais. O neurocientista Jaak Panksepp fez cócegasg1esporteratos, demonstrandog1esportecapacidadeg1esporteter alegria.

Estudos também revelaram que ambientesg1esportebaixo estresse ajustam os circuitosg1esporterecompensa no cérebro dos ratos, como o núcleo accumbens. Quando os animais vivemg1esporteambientes que preferem, a área do núcleo accumbens que responde a experiências prazerosas (comportamentos motivados por reforço positivo) se expande.

Por outro lado,g1esportecontextosg1esporteestresse, as zonas do núcleo accumbens associadas ao medo aumentam. É como se o cérebro fosse um piano que o ambiente pudesse afinar.

O neurocientista Curt Richter também argumentou que os ratos são capazesg1esporteter esperança. Em um estudo que hoje não seria permitido, ratos nadaramg1esportecilindrosg1esportevidro cheiosg1esporteágua, eventualmente se afogandog1esporteexaustão se não fossem resgatados.

Ratosg1esportelaboratório frequentemente manuseados por humanos nadaram por horas ou até dias. Já ratos selvagens desistiram após apenas alguns minutos.

No entanto, se esses ratos selvagens fossem brevemente resgatados,g1esportesobrevivência se estendia dramaticamente, às vezes por dias. Parecia que ser resgatado dava aos ratos esperança e os incentivava a continuar.

* Este artigo é uma adaptaçãog1esporteum texto originalmente publicado no The Conversation e foi republicado sob uma licença Creative Commons.