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Como a toupeira estrela-nariz 'vê' com seu focinho ultra-sensível

Esse é um animal real, terrestre, que você está olhando na foto acima - e não, como você deve ter presumido, uma criatura de Star Wars . A toupeira de nariz estelar, que reside nos pântanos e zonas úmidas do leste dos EUA e do Canadá, é aproximadamente do tamanho de um rato quando totalmente crescida. É funcionalmente cego e come insetos, vermes e pequenos peixes.

Mas o aspecto mais notável do animal é sua aparência completamente estranha, dominada por seu focinho ultra-sensível de 22 tentáculos, chamado de estrela (aqueles que não são seus olhos e rosto no centro da área carnuda rosada, mas sim suas narinas). ). Este focinho, usado para caçar e capturar presas, possui mais de 100.000 terminações nervosas em uma área com pouco mais de 1 cm de diâmetro, tornando-o um dos órgãos de toque mais sensíveis em todo o reino animal.

Uma toupeira com nariz de estrela procura presa com sua estrela. Uma toupeira com nariz de estrela procura presa com sua estrela. (Foto de Kristin Gerhold e Diana Bautista)

Em um artigo publicado hoje na revista PLOS ONE, uma equipe de biólogos e neurocientistas da UC Berkeley e Vanderbilt University examinaram a atividade da estrela da toupeira em um nível molecular para descobrir como ela transmite informações para o cérebro do animal. Uma das descobertas mais interessantes da equipe é que a estrela é relativamente pobre em neurônios sensíveis à dor, mas extremamente rica em neurônios especificamente adaptados para serem sensíveis ao toque.

Cada um dos 22 tentáculos da estrela (chamados "raios") é coberto por pequenas estruturas abobadadas conhecidas como órgãos de Eimer - o focinho médio tem cerca de 30.000 no total. Em contraste, uma mão humana inteira contém cerca de 17.000 fibras de toque (análogas aos órgãos de Eimer), mas a estrela da toupeira é menor do que a ponta de um único dedo humano.

Um dos autores do estudo, o neurocientista Kenneth Catania, de Vanderbilt, estudou o estranho animal por mais de duas décadas e sugeriu anteriormente que, para a toupeira, a informação sensorial que recebe de sua estrela se assemelha mais à informação visual que recebemos de nossos olhos. . Ou seja, assim como o nosso mundo é em grande parte definido por estímulos visuais, a toupeira de nariz estelar é definida mais diretamente pelo tato.

Como prova, ele aponta para o fato de que os cérebros das toupeiras são organizados espacialmente em torno de sinais táteis vindos de suas estrelas, da mesma forma que nossos cérebros organizam a informação visual gerada por seus olhos. Seu neocórtex - as camadas externas de cada um dos hemisférios do cérebro - apresenta um mapa de nervos que corresponde espacialmente aos dados provenientes de cada um dos raios da estrela. Ou seja, a região do cérebro que corresponde a um raio específico é adjacente à região que corresponde ao próximo raio. Nosso córtex visual é organizado da mesma maneira.

O uso de suas estrelas nas toupeiras também se assemelha ao modo como nós (e muitos outros mamíferos) usamos nossos olhos para entender nosso ambiente. Quando Catania e outros pesquisadores filmaram o comportamento das toupeiras, eles descobriram que ao entrar em contato com um objeto de interesse, as toupeiras imediatamente começaram a sondá-lo rapidamente com seus menores raios (os dois pendurados no centro da estrela).

Isso é semelhante à maneira como os primatas usam a visão, contando com movimentos oculares rápidos e curtos, de modo que a fóvea centralis - a parte central e de maior resolução do olho - possa discernir detalhes visuais. O mais fascinante é que tanto os menores raios das moles quanto a nossa fóvea central são super-representados em termos de área no neocórtex. Assim, em vez de ver o mundo com os olhos, a toupeira funcionalmente cega e de nariz estelar aparentemente "vê" seu ambiente subterrâneo com seu focinho.

Como a toupeira estrela-nariz 'vê' com seu focinho ultra-sensível