Células individuais surpreendem cientistas: evidências de aprendizado sem cérebro desafiam paradigmas antigos

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Por Ana Silva
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Ilustração de célula cercada por símbolos abstratos de aprendizagem.

São PauloEstudos recentes da Harvard Medical School e do Centro de Regulação Genômica descobriram que organismos unicelulares são capazes de aprender de maneiras inesperadas. Esses seres simples, que antes acreditávamos agir apenas por instinto, demonstram habituação, uma forma básica de aprendizado. Essa descoberta desafia a ideia de que aprender desta maneira requer um sistema nervoso complexo e nos faz questionar como essas células lidam com tarefas complexas sem um cérebro.

Cientistas descobriram que tanto células ciliadas quanto células de mamíferos possuem sistemas moleculares complexos semelhantes aos do cérebro animal. Essa descoberta foi alcançada por meio de modelagem computacional avançada, que identificou quatro sistemas específicos. Esses sistemas demonstram duas formas de armazenamento de memória, sendo que uma é mais passageira que a outra. Isso permite que as células gerenciem informações por diferentes períodos de tempo. Principais descobertas incluem:

  • Identificação de redes moleculares em células únicas que apresentam características de habituação.
  • Descoberta de formas duplas de memória com diferentes taxas de decaimento para processamento de informações.
  • Possíveis semelhanças entre funções de memória em células únicas e funções cerebrais complexas.

Este estudo tem importantes implicações. Ao investigar como células individuais se adaptam a estímulos, podemos aprofundar nosso entendimento sobre o aprendizado em organismos maiores e mais complexos. Esse conhecimento pode nos ajudar a compreender o papel das formas de vida simples nos processos ecológicos e evolutivos. As descobertas também podem ter aplicações na saúde e medicina, especialmente no tratamento do câncer. Tumores frequentemente conseguem evitar a detecção pelo sistema imunológico ao enganar células imunes. Se as células imunes se acostumarem com as células cancerígenas, elas podem parar de atacá-las. Entender como células individuais se adaptam pode abrir caminho para novas formas de ajustar as respostas imunes contra o câncer.

Pesquisas indicam que organismos unicelulares não apenas reagem às mudanças ao seu redor, mas também alteram suas ações com base no que aprendem. Essa descoberta transforma nossa compreensão sobre inteligência e adaptação nos seres vivos. Futuras investigações podem levar a avanços na bioengenharia, utilizando células individuais para criar biotecnologias avançadas ou sistemas adaptáveis para diversas aplicações.

Esses resultados revelam que células individuais possuem habilidades avançadas, alterando nosso entendimento sobre aprendizado e adaptação em todos os seres vivos. Eles destacam a importância de continuar estudando o mundo complexo e detalhado dos microrganismos.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2024.10.041

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Lina Eckert, Maria Sol Vidal-Saez, Ziyuan Zhao, Jordi Garcia-Ojalvo, Rosa Martinez-Corral, Jeremy Gunawardena. Biochemically plausible models of habituation for single-cell learning. Current Biology, 2024; DOI: 10.1016/j.cub.2024.10.041
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