Encontrar um amigo na multidão ou identificar uma placa em uma avenida movimentada exige duas decisões do cérebro. Primeiro, ele seleciona onde concentrar a atenção. Depois, ajusta a intensidade com que processa aquela informação. Um estudo com camundongos sugere que a serotonina, conhecida por seu papel no humor e no sono, participa desse segundo ajuste. Durante o experimento, mudanças na atividade de neurônios que produzem a substância afetaram o desempenho dos animais sem deslocar o foco.
Escolher onde olhar é só parte da tarefa
Imagine que você tenta acompanhar uma conversa em um café cheio. Você sabe de onde vem a voz da pessoa à sua frente, mas ainda precisa distinguir as palavras em meio ao barulho das outras mesas. Uma coisa é selecionar a voz que interessa. Outra é processá-la com intensidade suficiente para entender o que foi dito.
Em um estudo publicado na revista Nature Communications, pesquisadores investigaram se o cérebro consegue regular essas duas dimensões da atenção separadamente. Para isso, treinaram camundongos a reconhecer um padrão de três barras brancas verticais em uma de duas telas. Antes de cada tentativa, um sinal indicava onde o padrão poderia aparecer. Quando o identificavam, os animais respondiam lambendo um pequeno dispositivo.
A equipe variou o momento em que as barras surgiam e a quantidade de ruído visual que as encobria. A pista inicial continuava indicando qual tela merecia atenção. Já o ruído tornava o padrão mais difícil de distinguir. Assim, os pesquisadores puderam avaliar tanto a direção do foco quanto a capacidade de detectar um sinal pouco visível no local indicado.
O que mudou quando a atividade dos neurônios caiu
Durante os testes, os cientistas registraram a atividade de neurônios do rafe dorsal, uma região do cérebro que abriga células produtoras de serotonina. Também mediram a liberação do neurotransmissor no córtex visual, que processa as informações recebidas pelos olhos. A equipe queria saber se oscilações rápidas nessa atividade tinham relação com o desempenho em cada tentativa.
Quando a atividade dos neurônios era menor pouco antes de as barras aparecerem, os camundongos detectavam melhor o padrão. A diferença ficava mais evidente quando o ruído visual escondia parte das barras. Os animais continuavam direcionando a atenção para a tela indicada, mas aproveitavam melhor a pista para reconhecer o estímulo.
Para investigar se havia uma relação de causa e efeito, a equipe usou a optogenética, uma técnica que permite alterar a atividade de neurônios específicos com luz. Quando os pesquisadores estimularam as células produtoras de serotonina, os animais tiveram mais dificuldade para identificar o padrão. Quando reduziram a atividade dessas células, o desempenho melhorou e a vantagem de saber onde procurar ficou mais forte.
Como o cérebro pode reforçar um sinal em meio ao ruído
Para explicar o resultado, os pesquisadores recorreram a um modelo chamado normalização divisiva. A ideia é que a resposta de um neurônio depende tanto do estímulo que ele recebe quanto da atividade de um conjunto de células ao redor. Em uma cena cheia de elementos, essa atividade conjunta ajuda a determinar a intensidade com que cada sinal é processado.
No modelo usado pela equipe, a serotonina pode influenciar quanto a atenção reforça o estímulo selecionado. Quando a atividade dos neurônios serotoninérgicos diminui, as barras na tela indicada ganham uma vantagem maior em relação ao ruído de fundo. Quando essa atividade aumenta, a vantagem diminui. O modelo ajuda a explicar os resultados, e os circuitos que fazem esse ajuste ainda precisam ser investigados.
O que ainda falta saber sobre a atenção humana
O experimento mediu oscilações rápidas em um circuito específico de camundongos durante uma tarefa visual. Para saber se o mesmo ajuste ocorre em pessoas, seria necessário investigar se mudanças semelhantes acompanham o desempenho humano em tarefas que exigem selecionar um sinal em meio a distrações.
A relação com condições como o transtorno do déficit de atenção com hiperatividade, o TDAH, também segue em aberto. A pergunta que o estudo ajuda a formular é mais precisa. Quando um estímulo passa despercebido, a atenção estava voltada para outro lugar ou o cérebro deu pouca força ao sinal que já havia selecionado? Nos camundongos, a equipe conseguiu alterar essa segunda etapa mantendo o foco no mesmo lugar.
