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Ritmo cardíaco influencia o processo de tomada de decisão

#Farol de Notícias (Atualidades científicas que foram destaque no jornalismo da semana)

Pesquisa analisou a relação entre o ritmo cardíaco e os neurônios do córtex pré frontal e indica possível associação do córtex cingulado anterior.

 

Você já parou para pensar o que pode afetar as decisões que você toma no seu dia-a-dia? Um dos fatores conhecidos é a excitação corporal. Porém, ainda não está claro como exatamente essa excitação influencia os neurônios no seu cérebro. Foi para investigar um pouco mais desta relação que os cientistas Atsushi Fujimoto, Elisabeth A. Murray, e Peter H. Rudebeck desenvolveram uma pesquisa avaliando o ritmo cardíaco de macacos e sua atividade neuronal durante um procedimento de tomada de decisão. Os resultados deste estudo foram publicados na revista científica PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences ou, em tradução livre, Processos da Academia Nacional de Ciências) no dia 31 de agosto de 2021.

O estudo foi realizado utilizando como modelos três macacos-rhesus (Macaca mulatta) machos. O procedimento foi o seguinte: os macacos deveriam apertar um botão para iniciar uma sequência de opções de estímulos visuais associados a diferentes quantidades de uma recompensa (0, 0.1, 0.2, 0.4, ou 0.8 mL). Os estímulos eram apresentados pareados, dois estímulos ao mesmo tempo, em ordens e posições aleatórias. Os macacos deveriam escolher entre eles selecionando a opção da direita ou da esquerda. A quantidade da recompensa associada ao estímulo escolhido era entregue em seguida.

Durante todo o processo, os pesquisadores mediram duas variáveis:
1) A atividade neuronal de grupos de neurônios específicos no córtex orbitofrontal e córtex cingulado anterior, ambos na região frontal do cérebro. Estas regiões não foram escolhidas ao acaso. Quando os macacos escolhiam o estímulo, eles tinham que considerar tanto a quantidade da recompensa associada, quanto o lado (esquerdo ou direito) escolhido. Há evidências que apontam que neurônios destas regiões codificam diferentes aspectos relacionados à recompensa, especialmente sua magnitude. Nesse sentido, os pesquisadores viam duas possibilidades: ou a codificação da probabilidade de recompensa e a excitação corporal são realizadas de forma associada, ou em regiões distintas do córtex pré frontal.
2) O ritmo cardíaco dos animais, como uma forma de avaliar a excitação corporal.

 

ritmo cardíaco
A esquerda em verde local em que está a região do cérebro conhecida como córtex orbitofrontal e, a direita, em amarelo a região do córtex cingulado anterior. Imagens: Wikicommons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:MRI_of_orbitofrontal_cortex.jpg
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:MRI_anterior_cingulate.png

 

Os três macacos-rhesus foram submetidos a duas condições do procedimento, uma pré-cirurgia e outra após uma cirurgia que lesionou a região do cérebro das amígdalas. A região da amígdala foi selecionada para a cirurgia porque essa região é relacionada a estados de excitação corporal em animais, incluindo humanos. Os pesquisadores queriam entender, então, como ela influenciava as variáveis medidas.

É importante ressaltar que pesquisas como estas, que envolvem animais, precisam ser submetidas a um processo de avaliação ética e só podem ser conduzidas após aprovação de um comitê especializado.

Em vermelho a região do cérebro onde estão as amígdalas. Imagem: Wikicommons.https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Amyg.png

 

Os resultados antes da lesão na amígdala indicam que a correlação entre a excitação corporal e o tempo de reação dos macacos (tempo entre a apresentação do estímulo e a tomada de decisão) era negativa. Por exemplo, se o nível de excitação (medido através do ritmo cardíaco) aumentava, o tempo de reação ao estímulo apresentado diminuía. Após a lesão na amígdala, esta relação mudou para uma correlação positiva, se o nível de excitação aumentava também aumentava o tempo de reação.

Os pesquisadores notaram ainda que houve aumento na proporção de neurônios associados a codificação do ritmo cardíaco na região do córtex cingulado anterior, o que não aconteceu na região do córtex orbitofrontal. Assim, é possível que haja uma associação do córtex cingulado anterior com o processo de tomada de decisão.

Além disso, foi possível perceber que o ritmo cardíaco e a quantidade da recompensa puderam ser consideradas como variáveis independentes. Isso sugere que sinais associados aos dois fatores são representados de forma distinta no córtex frontal.

Na próxima vez que precisar tomar uma decisão quando seu coração estiver acelerado, pense que a excitação corporal é um fator que pode influenciar este processo. O estudo de Atsushi Fujimoto, Elisabeth A. Murray, e Peter H. Rudebeck fez contribuições para entender esta relação, destacando o papel do córtex cingulado anterior e da amígdala. Assim, cada novo estudo adiciona elementos ao conhecimento científico de como o estado de excitação corporal influencia seu processo de escolha.

Colaboração: Bruna Lima Ferreira sobre a autora

Bruna Lima Ferreira é bacharela e licenciada em Biologia pela Universidade de São Paulo (USP). É mestranda no Programa de Pós – Graduação em Psicobiologia da USP. Acredita no papel da popularização científica e ensino de ciências para construção de uma ciência democrática.

 

Fontes e mais informações sobre o tema:

Artigo científico intitulado “Interaction between decision-making and interoceptive representations of bodily arousal in frontal cortex”, publicado na revista PNAS – Proceedings of the National Academy of Sciences em 2021, de autoria de Fujimoto A., Elisabeth M. A., Rudebeck P. H. (Acesso em: https://www.pnas.org/content/118/35/e2014781118

Matéria no Science Daily intitulada “How a racing heart may alter decision-making brain circuits”, publicada em 2021. (Website: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210830140224.htm)

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