A visão das baratas

Baratas vivem no escuro. Se orientam nos esgotos com um sofisticado sistema de visão noturna. Qual a quantidade mínima de luz para o funcionamento dos olhos de uma barata? Foi essa a pergunta que um grupo de cientistas finlandeses (liderados pela corajosa Anna) decidiu responder.

Fernando Reinach, O Estado de S.Paulo

27 Dezembro 2014 | 02h04

Sabemos que as baratas acompanham uma luz que se move à sua frente. Se a luz vai para a esquerda, as baratas vão para a esquerda. Se o facho anda para a direita, as baratas dobram à direita. Mas como acompanhar o movimento das baratas no escuro quase absoluto?

Vejam o truque: Anna pegou uma barata, anestesiou a bicha e colou nas suas costas uma pequena haste flexível. Quando a barata acordou, estava andando no ar, pendurada na haste. Então Anna colocou a barata em uma sofisticada sala de realidade virtual. Uma espécie de cinema 4D para baratas.

A sala de realidade virtual consistia em uma bola de ping-pong apoiada sobre sensores de movimento. Anna descia a haste até que os pés da barata tocassem a bola. A barata começava a andar sobre a bola e a bola começava a rodar sobre os sensores, sem sair do lugar. Se a barata anda para a frente, a superfície da bola anda para trás, e assim por diante. Os sensores informam em que direção a barata anda.

Mas a sala de realidade virtual é mais sofisticada. O sistema com a bola de ping-pong com a barata pendurada é colocado dentro de uma esfera escura, completamente vedada, do tamanho de uma bola de basquete. A barata fica no escuro total. Dentro dessa esfera existe um cinema para baratas. Na frente dos olhos da barata, na tela que é a superfície interna da bola de basquete, são projetadas imagens com listras branco e pretas verticais.

Anna coloca a barata sobre a pequena esfera e toda a sala de realidade virtual é fechada, as luzes são apagadas e o experimento pode começar. A tela do cinema de barata acende. A barata pode ver as listras e caminha em direção a elas, fazendo girar a bola sobre a qual apoia seu pés (veja o vídeo: http://bit.ly/1xocJ36). Os cientistas fazem as listras se deslocarem para a esquerda, a barata passa a tentar acompanhar as listras. Se as listras se movem para a direita, a barata acompanha. De fora da sala virtual os cientistas vão aos poucos diminuindo a quantidade de luz emitida. A barata continua a acompanhar os movimentos das listras, indicando que é capaz de vê-las. Os cientistas diminuem a intensidade da luz, 500 lux (intensidade em um escritório), 250 lux e 0,005 lux, o equivalente a uma noite escura. E, mesmo assim, a barata acompanha os deslocamentos das listras. Ela ainda enxerga. Menos que isso e ela deixa de responder.

Determinada a quantidade mínima de luz necessária para a barata se orientar, os cientistas mediram a reação dos neurônios dos olhos da barata a essa quantidade de luz. Para isso, eles implantaram um eletrodo nas células do olho. Quando um fóton (a quantidade mínima de luz) atinge a célula, ela dispara um sinal elétrico. Com muita luz, as células disparam como um saco de pipoca no micro-ondas. Você vai abaixando a luz e a frequência dos disparos diminui. Quando Anna estimula a barata no limite da visão funcional (0,005 lux), cada célula do sistema visual dispara somente uma vez a cada dez segundos. E, mesmo assim, a barata continua a responder aos estímulos visuais. Como é possível o sistema nervoso responder a tão poucos fótons?

Foi esse resultado que espantou Anna e seus colegas. Basta um fóton atingir cada célula do olho de uma barata a cada dez segundos para ela usar essa informação e se orientar no escuro. Os cientistas não sabem como o cérebro de uma barata consegue orientar as pernas com tão pouca informação, mas Anna e seus colegas acreditam que o cérebro da barata deve estocar a informação coletada pelas células localizadas em cada região do olho, e deduzir a direção do movimento da luz e coordenar o movimento das pernas.

Nenhum animal é capaz de tal proeza. Os cientistas acreditam que o método de processamento utilizado pelo cérebro das baratas pode nos ajudar a construir sistemas capazes de tomar decisões com quantidades minúsculas de luz.

*Mais informações: Cockroach Optomotor Responses Below Single Photon Level. J. Exp. Biol. Vol 217 pág. 4262 2014 

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