Visão
Independentemente da visão, que é pobre na maioria das espécies de roedores, estes geralmente tem os sentidos muito aguçados e o olfato, audição, tato e paladar são bem desenvolvidos.
Os ratos podem detectar movimentos de até 10m e tem percepção de profundidade até 1m e é capaz de medir corretamente o esforço necessário para diversos saltos. O camundongo pode identificar objetos a uma distância de 15m. São cegos para as cores vendo os objetos em tonalidades de cinza, sendo insensíveis para a cor vermelha. Por esta razão é possível usar uma lâmpada vermelha para observar os ratos sem afetar seu comportamento.
Cientistas do Instituto Max Planck para Biologia Cibernética, de Tubinga, na Alemanha, utilizaram câmeras de alta velocidade miniaturizadas e rastreamento comportamental de alta velocidade e descobriram que os ratos movem os olhos em direções opostas, tanto na horizontal quanto na vertical, enquanto correm.
Cada olho se move numa direção diferente, dependendo da mudança de posição da cabeça do animal. Uma análise do campo de visão em ambos os olhos descobriu que os movimentos oculares excluem a possibilidade de que os ratos fundem a informação visual em uma única imagem, como fazem os humanos. Em vez disso, os olhos se movem de tal forma que permitem que o espaço por cima deles se mantenha permanentemente a vista – presumivelmente uma adaptação para ajudar a lidar com a grande ameaça de aves predadoras que os roedores enfrentam em seu ambiente natural.
Como muitos mamíferos, os ratos têm os olhos nas laterais da cabeça. Isto lhes proporciona um vasto campo visual, útil para a detecção de predadores. No entanto, a visão tridimensional requer sobreposição dos campos visuais dos dois olhos. Assim, o sistema visual destes animais deve satisfazer duas exigências contraditórias, ao mesmo tempo: por um lado, o máximo de vigilância, e por outro lado, a visão binocular detalhada.
Com os ratos, por exemplo, eles vêem duas imagens ao mesmo tempo. Além disso, para eles o mundo é mais borrado e lento, com tons azulados e esverdeados.
A equipe do Instituto Max Planck observou e caracterizou, pela primeira vez, os movimentos dos olhos de ratos que circulavam livremente. Eles adaptaram câmeras minúsculas pesando apenas cerca de um grama nas cabeças dos animais, para gravar seus movimentos oculares extremamente rápidos com grande precisão. Os cientistas também usaram um novo método para medir a posição e a direção da cabeça, permitindo-lhes reconstruir a linha exata da vista dos ratos a qualquer momento.
As descobertas dos cientistas vieram com uma surpresa completa. Embora os ratos processem a informação visual de seus olhos através das vias cerebrais de forma muito semelhante a outros mamíferos, os olhos evidentemente se movem de uma maneira totalmente diferente.
“Os seres humanos movem os olhos de uma forma muito estereotipada. Os dois olhos se movem juntos e sempre seguem o mesmo objeto. Nos ratos, por outro lado, os olhos geralmente se movem em direções opostas”, explica Jason Kerr, do Instituto Max Planck para Biologia Cibernética.
Numa série de experiências comportamentais, os neurobiologistas também descobriram que os movimentos oculares dependem, em grande parte, da posição da cabeça do animal. “Quando a cabeça aponta para baixo, os olhos movem-se para trás, para longe da ponta do nariz. Quando o rato levanta a cabeça, os olhos vão para frente. Se o animal põe a cabeça de um lado, o olho do lado inferior se move para cima e o outro olho se move para baixo”, explica Jason Kerr.
Nos seres humanos, a direção dos olhos deve estar alinhada, caso contrário um objeto não pode ser fixado. Um desvio medindo menos do que um único grau do campo de visão é suficiente para causar visão dupla.
Nos ratos, os movimentos oculares opostos entre o olho esquerdo e direito significam que a linha de visão varia 40° em relação ao plano horizontal e até 60° no plano vertical. A consequência destes movimentos incomuns é que, independentemente dos movimentos de cabeça em todos os planos, os olhos sempre se movem de modo a garantir que a área acima do animal seja observada por ambos os olhos, algo que não ocorre em outra região do campo visual do rato.
Esses movimentos oculares anormais parecem ser o caminho do sistema visual para se adaptar às condições de vida dos animais, uma vez que eles são predados por inúmeras espécies de aves. Vale lembrar que a urina de roedores reflete ultravioleta. Com isso, fica fácil para as aves, que vêem essa cor, encontrar suas presas.
Ratos têm uma boa percepção de claro e escuro, mas têm, proporcionalmente, menos células do que nós para a percepção de cores. Além disso, temos células capazes de distinguir três cores básicas: vermelho, amarelo-verde e azul. Todas as outras cores percebidas são combinações destas. Ratos têm células capazes de distinguir duas cores básicas: verde e azul-ultravioleta.
Objetos nas cores rosa e amarelo são vistos como cinza. Colorido para ratos significa verde, azul e ultravioleta. Como nossa pele absorve a luz ultravioleta somos vistos pelos ratos como objetos escuros, sem cor. Também, ratos têm um foco pobre e percebem as coisas como um todo. É o equivalente a ter uma visão embaçada, sem contornos. Ratos veem muito pouco.
Olfato
Odores sociais jogam um enorme papel na biologia dos roedores, tanto através de um impacto direto no comportamento como através de um impacto fisiológico de ferohormônios primários (revisado em Brown e Mcdonald, 1985).
Odores funcionais são produzidos na urina, fezes e secreções de glândulas apócrinas e sebáceas (p.ex. costas, prepúcio, olhos). Algumas espécies respondem naturalmente aos odores de predadores, e estudos laboratoriais de ratos e camundongos revelam uma habilidade muito grande em diferenciar odores muito próximos.
Marcar com cheiro tem um importante papel na territorialidade de muitas espécies, e a territorialidade pode afetar o controle destes roedores. Odores tem importante papel na biologia dos ratos produzidos na urina, fezes e secreções de glândulas apócrinas e sebáceas (p.ex. costas, prepúcio, olhos).
Pesquisadores indianos descobriram que basta uma cheirada para que um rato localize a fonte do aroma. O trabalho mostra que os ratos cheiram “em estéreo”, com cada narina atuando de forma independente. Os sinais diferentes são contrastados no cérebro, que produz uma compreensão do lugar do odor no espaço – como fazem, com luz e som, os olhos e ouvidos dos seres humanos.
A equipe, cujo trabalho está publicado na revista Science, testou a capacidade dos ratos de discriminar entre cheiros vindos da direita e da esquerda. Eles treinaram ratos a beber água de fontes colocadas no lado correspondente, reagindo ao cheiro. Os ratos são tão habilidosos que precisam de meros 50 milissegundos para decidir da onde vem o odor. Eles escolhem o lado certo com 80% de precisão.
Boa parte da informação adquirida por um rato sobre o mundo vem de seu olfato. Eles têm um sistema melhor de captação dos odores e conseguem perceber uma quantidade maior de substâncias diferentes no ar. É tão eficiente, que usam odores para se comunicar. Quando um rato solta aquela gotinha de xixi em você, ou em alguma coisa a sua volta, é como se estivesse rabiscando um “passei por aqui.
Também, é capaz de deixar “mensagens” para outros ratos, do tipo não entre, estou no cio, é meu. Ratos fazem um pouquinho de xixi em quem eles gostam. É como se avisassem “esse rato é meu amigo”. Para saber quem é amigo de quem, basta cheirar.
Yoshihito Niimura, pesquisador do Departamento de Química Biológica Aplicada da Universidade de Tóquio e principal autor do estudo, juntamente com seus colegas Atsushi Matsui e Kazushige Touhara, explica que cada animal tem uma quantidade de genes receptores olfativos (OR) que determinam o quanto eles podem cheirar.
Os ratos são animais com grande quantidade de genes olfativos 1.207 OR (gens receptores olfativos) — é isso o que facilita que eles se alimentem — enquanto o ser humano tem ao redor de 396 OR. Os camundongos possuem 1.130 OR. Ele tem uma dieta bem variada, por isso é compreensível que estes animais, ratos e camundongos, embora muito pequenos, tenham um forte senso olfativo.
Algumas espécies respondem naturalmente aos odores de predadores, e estudos laboratoriais de ratos e camundongos revelam uma habilidade muito grande em diferenciar odores muito próximos. Marcar com cheiro tem um importante papel na territorialidade de muitas espécies.
Camundongos e ratos domésticos tem um sistema altamente desenvolvido de marcar com cheiro que é capaz de encontrar sua trilha em total escuridão. Vivem em grupos familiares territoriais nos quais os pais e seus descendentes adultos são marcados com urina.
Este sistema de marcar todos os objetos em seu ambiente lhe permite perceber, através do focinho, em total escuridão, caminhos e alimentos pré-marcados com urina, como também alimentos ainda não marcados.
O marcar com sua urina alimentos é para facilitar seu encontro. Quando um rato encontra um alimento ele urina sobre ele para marcar com seu odor. Ao voltar para o ninho vai urinando pelo caminho marcando-o. Assim nas vezes em que for buscar alimentos ele segue o cheiro deixado. Por isto se desloca rapidamente em seu ambiente pois seu odor está distribuído pelo local facilitando, também sua fuga e a busca por esconderijos.
Quando um rato come um alimento odores deste alimento ficam no seu focinho e quando outro rato entra em contato este odor é percebido facilitando a ingestão deste quando encontra-lo. Este odor fica em sua memória.
Eles criam estalagmites olfatórios de 3 cm de altura, os quais surgem onde há repetidas micções junto com poeira. Estes são marcados especialmente pelo macho dominante e fêmea prenha. Isto parece servir para anunciar a presença do território para seus descendentes e vizinhos; os machos anunciando sua dominância e as fêmeas seu estágio de procriação (cio).
O olfato é também importante na transferência de informações entre indivíduos e pode afetar o controle.
Não é preciso ensinar um camundongo ou um rato a ter medo de um gato. Tão logo começam a andar, os roedores são capazes de reconhecer os sinais deixados no ambiente pelo predador – e perceber quando é hora de sumir. Já se sabia que para eles, como para a maioria dos animais, as pistas de que há perigo por perto quase sempre chegam pelo ar: compostos químicos liberados pelo predador penetram nas narinas e disparam uma sequência de sinais elétricos no cérebro que preparam o corpo do roedor para enfrentá-lo ou fugir.
Mas não se conheciam quais eram os compostos liberados nem em qual parte do sistema olfativo agiam. Depois de realizar experimentos que consumiram três anos de trabalho, o biólogo brasileiro Fabio Papes e dois pesquisadores dos Estados Unidos apresentaram na edição de 14 de maio da revista Cell, num artigo que mereceu a capa do periódico, a resposta para algumas dessas perguntas.
Em parceria com Darren Logan e Lisa Stowers, do Instituto de Pesquisa Scripps, na Califórnia, Papes, pesquisador da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), realizou uma sequência de testes em que colocou camundongos em contato com uma gaze que havia sido friccionada no pescoço de um gato, umedecida com urina de rato ou roçada na pele de uma cobra – três dos predadores naturais dos camundongos. Em todas as situações a simples percepção do odor aumentava nos camundongos a produção de um hormônio ligado ao estresse e os tornava mais cautelosos: depois de sentir o cheiro de um dos predadores, os roedores passavam a explorar o ambiente com muito mais cuidado.
Investigando o sistema olfativo dos camundongos, Papes notou que algo no odor exalado pelos predadores estimulava uma área nasal específica: o chamado órgão vomeronasal, uma estrutura ainda muito enigmática formada por alguns milhares de células nervosas (neurônios) capazes de captar a informação química carregada pelo ar e transformá-la em impulsos elétricos, resultando na ativação dos circuitos cerebrais do medo. A importância desse órgão se tornou evidente quando os pesquisadores verificaram que camundongos transgênicos, com uma alteração genética que inativa os neurônios do órgão vomeronasal, não demonstravam medo quando expostos ao cheiro de rato, cobra ou gato.
Cheiro de perigo
Para descobrir se esse órgão participava apenas na identificação do cheiro dos predadores ou se atuava na percepção de outros odores desagradáveis, os biólogos repetiram os testes, expondo os camundongos ao naftaleno, o principal componente das pastilhas de naftalina, liberado na queima da madeira e associado por animais ao odor do fogo.
Tanto os roedores com o vomeronasal ativo quanto os com o órgão desativado evitaram a gaze com naftaleno, sinal de que os neurônios desligados agiam na identificação dos inimigos naturais. “Esse resultado mostra que o órgão está envolvido na detecção, se não específica, ao menos direcionada, do odor dos predadores”, conta Papes, professor do Instituto de Biologia da Unicamp.
Como secreções de animais de espécies distintas provocaram a mesma reação nos camundongos, os pesquisadores começaram a suspeitar que houvesse algum composto em comum na urina do rato, no muco que recobre a pele da cobra e na saliva que o gato deixa nos pelos ao se lamber.
De volta à Unicamp, depois de passar sete anos nos Estados Unidos, parte no laboratório de Lisa Stowers, Papes partiu para uma etapa arriscada, com uma chance de obtenção de resultados muito incerta: a purificação dos componentes da urina do rato e da saliva do gato – não foi possível analisar o muco da cobra, pois essa fonte de odores mostrou-se ser intratável. E deu sorte. Encontrou na saliva do gato uma proteína – a Feld4 – bastante semelhante à que era a mais abundante na urina do rato, a Mup13 (Major Urinary Protein 13).
Em uma nova bateria de testes, Papes e Darren Logan verificaram que, depois de inalar soluções contendo apenas as proteínas isoladas, os camundongos se mostravam tão cautelosos quanto após sentir odor da urina do gato ou da saliva do gato. “Essas proteínas funcionam como cairomônios, moléculas liberadas por um organismo de uma espécie que atuam sobre outra espécie, em prejuízo da que as liberou e em benefício da que recebe as informações”, explica Papes, que compartilha com Logan a autoria do artigo da Cell.
Em geral os machos adultos se agridem mutuamente e eliminam os filhotes mais novos, mesmo quando todos, adultos e recém-nascidos, são filhos dos mesmos pais. O comportamento, chamado de infanticídio, é frequente entre ratos e camundongos e, segundo estudo publicado em 2014 na revista Science, é compartilhado com pouco mais de uma centena de espécies de mamíferos – de predadores como ursos e leões a primatas como chimpanzés, babuínos e gorilas.
Experimentos feitos pelo biólogo Fabio Papes e sua equipe no Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp) começam a desvendar parte do mistério que cerca esse comportamento e a identificar os mecanismos moleculares que, em certas situações, levam os camundongos a cometerem infanticídio.
Papes e seu grupo estão seguros de que o sinal que leva os machos a matarem os filhotes mais novos chega pelo ar. Nas primeiras semanas de vida, o corpo dos filhotes libera moléculas de odor ainda desconhecidas que ativam um grupo particular de células no nariz dos animais mais velhos. Essas células, identificadas pelo grupo da Unicamp e descritas em fevereiro na revista BMC Biology, transformam a informação química em sinais elétricos que mobilizam as áreas cerebrais associadas à agressividade.
As células especializadas em perceber o cheiro dos filhotes são neurônios, assim como as demais células sensoriais que permitem aos mamíferos identificar os aromas do ambiente. Mas algumas diferenças as tornam únicas no sistema olfativo. A primeira e mais importante é que elas só existem nos camundongos adultos e estão mais ativas nos machos virgens, que nunca tiveram filhotes, do que nas fêmeas (que já pariram ou não) e nos machos que já se reproduziram. “Esse é o primeiro caso documentado de células do sistema olfativo com esse padrão de ativação”, conta Papes. “Essa diferença ajudou a definir as hipóteses sobre a função que elas poderiam desempenhar.”
As células que detectam o odor dos filhotes expressam em sua superfície a proteína OLFr692, sigla de membro 692 da família de receptores olfativos. Essa proteína transpassa a membrana celular do neurônio e capta compostos químicos emanados pelos filhotes. Os receptores olfativos integram uma extensa família de 1.300 proteínas especializadas na identificação de moléculas orgânicas pequenas e voláteis, os odorantes.
Com exceção do OLFr692, esses receptores em geral estão presentes nas células sensoriais do maior órgão olfativo do nariz, o epitélio olfativo principal. Nos camundongos, esse epitélio é formado por 1.300 tipos de células sensitivas que, como um tapete, forram a porção mais profunda da cavidade nasal e permitem o reconhecimento do ambiente e a criação de uma memória aromática dele.
Um aspecto peculiar das células descritas na BMC Biology é que elas possuem proteínas da família dos receptores olfativos, mas não estão no epitélio olfativo principal. Em vez disso, o biólogo Thiago Nakahara, aluno de doutorado orientado por Papes, encontrou-as somente no órgão vomeronasal, outro tecido olfativo no nariz, com feições moleculares distintas.
Nos camundongos, esse órgão é formado por duas estruturas cilíndricas com 2 milímetros de comprimento, uma de cada lado do nariz. Até então, os pesquisadores imaginavam que suas células apresentavam apenas proteínas de superfície da família dos receptores vomeronasais (VRs), especializados na detecção de feromônios, moléculas orgânicas que deflagram comportamentos instintivos de defesa, acasalamento, agressividade e alarme.
“Técnicas mais sensíveis começam a mostrar que células expressando as proteínas OLFr podem estar também em tecidos distantes do nariz”, conta a bioquímica Bettina Malnic, pesquisadora da Universidade de São Paulo que ajudou a decifrar como as moléculas de odor interagem com as células do epitélio olfativo e disparam as informações que serão interpretadas pelo cérebro.
Como exemplo, Bettina lembra que no final de 2015 pesquisadores dos Estados Unidos identificaram células com o receptor OLFr78 em uma estrutura sensitiva da artéria carótida, onde elas monitoram os níveis de oxigenação do sangue.
Mediadores da agressividade
Em Campinas, identificada a população de células OLFr692 no órgão vomeronasal, veio o passo mais desafiador: descobrir qual função essas células desempenham no sistema olfativo dos roedores. A pista inicial de que camundongos nas primeiras semanas de vida não apresentavam essas células levou os pesquisadores a imaginar que estariam envolvidas na sinalização de comportamentos característicos dos animais adultos.
O grupo de Papes iniciou, então, testes com camundongos de diferentes idades para analisar o padrão de ativação das células OLFr692. Em alguns experimentos, machos foram colocados para conviver com fêmeas, a fim de verificar se essas células mediavam a atração sexual. Em outros, machos interagiram por um período com outros machos na mesma gaiola.
O objetivo era averiguar se as células OLFr692 estariam ativas e participariam da indução do comportamento agressivo comum no contato entre machos. Alguns animais foram expostos ainda a odores de predadores (gatos, ratos, cobras e aranhas), para avaliar se as células estariam envolvidas em reações instintivas de defesa e medo. Em nenhum caso, porém, houve ativação das células OLFr692.
A última hipótese foi de que essas células poderiam modular alguma interação entre adultos e filhotes. Assim como outros roedores, os camundongos adultos machos e fêmeas exibem cuidado parental: limpam os filhotes, lambendo-os, e os trazem de volta ao ninho quando tentam escapar – as mães também os alimentam.
Nakahara mediu a ativação das células OLFr692 em animais adultos e verificou que, nos machos virgens, elas participavam da detecção de odor dos recém-nascidos. Quando interagem com os filhotes, esses machos, ao invés de os proteger, matam-nos. “É um comportamento comum em camundongos”, diz Papes. “Quem cuida de biotério sabe que não deve colocar um macho estranho com os filhotes.”
Tato
O tato é altamente desenvolvido em muitos roedores. O tato é altamente desenvolvido. Ratos e camundongos com vibrissas (pelos do focinho) cortadas ou removidas se tornam submissos quando em grupos com estes intactos.
Pêlos tácteis são encontrados por sobre toda a pelagem. As terminações nervosas, na base dos pelos protetores do corpo e das vibrissas, são usados como sensores tácteis através dos quais procuram sempre fazer seus movimentos em contato com alguma superfície, lhes permitindo se deslocar na escuridão.
Estes movimentos regulados por estímulos tácteis (tigmotaxia) lhes condiciona a se deslocar sempre por uma mesma rota conhecida. Intimamente relacionado ao sentido do tato está o músculo “ciente do perigo” ou quinestesis, através do qual um roedor é capaz de perceber o
perigo de seu ambiente físico através de uma memória combinada de movimento e tato. Isto é vital para uma escapada rápida da predação onde um rato correrá através de um caminho estreito, trilha, pré-memorizada.
Ratos têm vibrissas (vibrissa é o nome do bigode do rato). Elas são tão sensíveis que são capazes de diferenciar uma superfície lisa de uma rugosa e fazem isso melhor do que as pontas dos nossos dedos. Também são capazes de perceber brisas leves e até mesmo sons. Embaixo d’água, podem ser usadas para perceber correntes ou turbulências.
São tão importantes para sua navegação, que ratos sem vibrissas, geralmente, se afogam. Há uma área grande no cérebro de um rato que interpreta as informações vindas das vibrissas. O cérebro deles é capaz de formar um “mapa” do ambiente, apenas com esta informação. Não é mera força de expressão dizer que os ratos usam seus “bigodes” para enxergar no escuro.
Quando estão nas trevas, os roedores empregam a área cerebral responsável pela visão para examinar objetos, ainda que só recebam informações do sentido do tato. A descoberta, de um grupo de pesquisadores brasileiros, é o desfecho de mais uma batalha numa guerra científica que já dura décadas.
De um lado estão os especialistas que consideram que o cérebro está mais para um canivete suíço, com subdivisões estanques, cada uma dedicada a uma tarefa, como a visão, o tato ou a linguagem.
De outro se colocam os defensores de uma visão mais “curinga” para o órgão. Para esse segundo grupo, embora algumas áreas cerebrais tenham mais probabilidade de se engajar em determinada tarefa, o órgão funcionaria de modo versátil e colaborativo.
Dependendo do contexto, as mais diferentes regiões cerebrais seriam recrutadas para determinado serviço. É aqui que entra o estudo de Sidarta Ribeiro e seus colegas do Instituto do Cérebro da UFRN (Universidade Federal do Rio Grande do Norte). Em artigo publicado na revista científica “PNAS”, da Academia Nacional de Ciências dos EUA, eles usam a percepção roedora como mais um argumento em favor do cérebro “curinga”.
Como lembram os autores da pesquisa, também assinada por Nivaldo Vasconcelos e Janaína Pantoja, “enxergar” com o tato não é algo novo. Sabe-se que humanos cegos, por exemplo, têm seu córtex visual (a área cerebral da visão) ativado quando usam o sentido do tato. Apesar dessa e de outras evidências semelhantes, ainda há quem duvide que mamíferos com todos os sentidos funcionais sejam capazes de usar o córtex visual para processar informações táteis de forma útil para o cérebro.
Para verificar isso, a equipe implantou em ratos centenas de eletrodos, para medir a atividade dos neurônios no córtex visual e no córtex somatossensório (área responsável pelo tato). Coube aos bichos fazer algo que todo rato adora: fuçar no escuro. Eles tinham que identificar objetos que nunca tinham visto ou tocado (uma bola, uma escova, um “ouriço” de metal e um recipiente de comida).
Os pesquisadores usaram os dados de ativação de ambos os conjuntos de neurônios para traçar um perfil do que acontecia na percepção dos objetos no escuro. E verificaram um padrão parecido.
No córtex somatossensório, 55% dos neurônios mudaram sua taxa de disparo diante dos objetos novos, contra 35% das células no córtex visual. Mas, em ambos os casos, pouco mais de 80% dos neurônios mostraram excitação. E mais: para cada objeto, o padrão de ativação nas duas áreas era similar.
Para os pesquisadores, é como se cada região do córtex tivesse um peso diferente para a percepção, mas com ambas contribuindo para o retrato mental dos objetos formado pelos ratos.
Sinestesia refere-se à mistura de sentidos. Todas as pessoas que trabalham com apresentações mnemonicas tem desenvolvido uma grande sensitividade para todos os sentidos, misturando-os para conseguir evocar com segurança os fatos memorizados.
Na década de 1920, um cientista chamado Karl Lashley treinou ratos para correrem por um labirinto atrás de comida. Para descorir onde a memória dos rayos se localizava, o cientista foi removendo pequenas porções do córtex, para definir o momento em que não se lembrariam mais do caminho. Após o experimento, concluiu-se (equivocadamente) que os ratos precisavam de apenas 10% do cérebro para a memória funcionar. Oi dessa experinencia que surgiu o famoso mito que diz que o ser humano usa apenas 10% da capacidade do cérebro.
Na verdade, o que escapou da análise do cientista é que uma mesma memória tem várias representações (códigos de memória) diferentes. Ao percorrerem o labirinto, os ratos criavam uma enorme rede de associações: o tato, audição, olfato, visão e até mesmo o paladar de algumas regiões do labirinto. Desse modo, quando uma dessas associações se perdia (pela remoção do córtex), ainda existiam outras associações para guiá-los.
Audição
Os roedores tem um sentido da audição muito desenvolvido que se estende até a faixa ultrassônica; isto é, podem ouvir sons acima do limite do ouvido humano que é ao redor de 20 khz. Ratos podem escutar sons acima de 100 khz e camundongos até 90 khz.
Também podem emitir sons ultrassônicos para comunicarem-se, sem alertar predadores e também podem ser úteis para se movimentarem no escuro (echo-location), emitindo ultra-sons que se refletindo nos obstáculos, são receptados pelas orelhas e ouvidos dos ratos, como os morcegos.
Nós ouvimos em uma faixa que vai, em média, de 20 Hz (Hertz) a 20.000 Hz, com uma percepção melhor em torno de 1500 Hz. Nossa voz, nossa música, nossos aparelhos de som, tudo isso fica dentro dessa faixa. Ratos ouvem de 250 Hz a 76.000 Hz, com uma percepção melhor em torno de 8.000 Hz e 32.000 Hz.
Estes são valores “nominais”. Isso significa que são valores ideais, para intensidades de som muito altas. Para a maioria das pessoas, é impossível ouvir sons de baixa intensidade que estejam abaixo de 30 Hz. Para ratos, isso fica em torno de 500 Hz. Para você ter uma ideia, aquele tom de telefone, quando a gente tira ele do gancho (425 Hz, aqui no Brasil), é grave demais para um rato ouvir. Quando estão com medo ou irritados, avisam seus companheiros com guinchos de 22.000 Hz.
Impossível para nós ouvirmos. Uma gargalhada de um rato é emitida a 50.000 Hz. Muito aguda para nossos pobres ouvidos poderem apreciar. Em resumo, quando você conversa com seu rato, ele tem que se esforçar para ouvir você. Você fala grave demais. Em contrapartida, aquelas lâmpadas fluorescentes em forma de bastão têm um componente eletrônico que emite ultrassom (as mais modernas não têm esse problema).
Nós não conseguimos ouvir, mas é extremamente irritante para ratos. Elas também piscam a uma frequência alta demais para percebermos, mas os ratos percebem. Para eles, essas lâmpadas ficam acendendo e apagando o tempo todo, fazendo um barulho insuportável. Sobre música, quero comentar mais tarde (ainda neste post).
Paladar e Hábitos Alimentares
Os ratos tem o paladar bem apurado, tendo a função de verificar a qualidade dos alimentos, sendo um sentido de extrema importância, por serem onívoros os ratos comem diversos tipos de alimentos. Por viverem em ambientes urbanos, com constante modificação do meio, eles não podem garantir um lugar fixo para achar alimento, e precisam se contentar com o que achar, por isso, é muito importante saber o que é comestível e o que irá fazer mal, garantindo-lhes a saúde.
Assim que os ratos colocam algum alimento na boca, suas papilas gustativas começam a trabalhar para sentir o sabor do alimento. A sensibilidade de todos os cinco sabores básicos (doce, salgado, azedo, amargo e umami – identifica alimento saboroso e agradável) é distribuída sobre toda a língua e outras regiões da boca, mas algumas áreas da língua são mais sensíveis a certos sabores do que outra.
Cada célula receptora de gosto está conectada, através de uma sinapse, a um neurônio sensorial. Cada neurônio sensorial está conectado a várias células gustativas, e cada neurônio sensorial responde melhor a uma das sensações dos cinco gostos.
As mensagens de gosto disparam um caminho para a medula. A partir daí, a informação é transmitida ao córtex gustativo para a percepção consciente do gosto (localizado logo abaixo do córtex somatossensorial) e ao hipotálamo, amígdala e insula (fica perto das amigdalas e ajudam a interpretar os sabores).
Assim como os Humanos cada rato tem seu gosto, as vezes o que um rato ama, outro odeia, oferecendo diversos tipos de alimento ele escolherá os que mais lhe agrada ao gosto e por ultimo deixará os menos gostosos. Assim como nós, os ratos tendem a gostar mais de alimentos gordurosos ( sementes, grãos e nozes) e proteína.
Em colonias de ratos ferais, há sempre um rato provador que experimentará os alimentos antes dos demais para saber se aquele alimento está apto a ser consumido, caso esse rato passe mal ou morra por conta desse alimento, os demais evitaram de comer aquele determinado alimento por um tempo.
Cientistas criaram ratos que não sentem o gosto doce, azedo, amargo ou salgado, revelando como esses gostos são processadas no cérebro. A capacidade de saborear os sabores baseia-se na passagem de moléculas de sinalização das células gustativas para os neurónios, mas exatamente como isso acontece era desconhecido. Os cientistas descobriram agora o canal de proteínas que liberta essas moléculas, provocando nervos que dizem ao cérebro o que está a ser provado.
Os ratos que não têm este canal, não têm a capacidade de provar qualquer coisa doce, salgado, azedo, amarga ou umami, relataram os pesquisadores a 6 de março, na revista Nature. As papilas gustativas têm células que detectam sabores doce, azedo, amargo, salgado e umami. As células comunicam estes gostos ao cérebro, libertando uma molécula de sinalização chamada ATP.
Normalmente, as células do cérebro comunicam-se por junções especiais chamadas sinapses, mas essas células gustativas não as têm. “A questão é, como é que o ATP sai para as células das fibras nervosas para provar algo doce, azedo, margo, salgado ou umami?”, disse o co-autor J. Kevin Foskett, neurocientista da Universidade da Pensilvânia.
Foskett e seus colegas descobriram que um canal de ions na superfície das células chamadas CALHM1 tinha um poro gigante que pode permitir que moléculas grandes passem através dele. Depois de um trabalho cientifico ter sido publicado sugerindo que o CALHM1 estava presente nas células gustativas, Foskett perguntou-se se esse canal poderia ser a peça que faltava para permitir a gosto doce, azedo, amargo, salgado e umami, enviar sinais ao cérebro.
Primeiro, os pesquisadores testaram se o ATP poderia passar através do canal, com êxito. Em seguida, eles criaram ratos geneticamente modificados para não terem o canal. Quando esses ratos receberam um teste de gosto, eles não podiam provar nada doce, amargo ou umami. “Esse foi um momento importante para nós”, disse Foskett. “Este canal iónico é absolutamente essencial para a libertação do ATP. Se você não tem esse canal, você não pode provar o doce, amargo ou umami”.
A descoberta reforça a compreensão dos cientistas sobre o papel do ATP no gosto. “É certamente uma peça importante do quebra-cabeça”, disse a neurocientista Sue Kinnamon da Universidade do Colorado, que não esteve envolvido no estudo. Mas Kinnamon não está convencida de que o novo canal seja o único fator envolvido. Os autores do estudo também não excluem outros mecanismos.
A molécula de ATP tem importantes funções de sinalização em todo o corpo, e não apenas nas células gustativas. Os resultados deste estudo podem ser estendidos para explicar como outros tipos de células libertam ATP, disse Foskett.
Antes se pensava que os receptores gustativos estivessem na nossa língua para perceber os cinco gostos básicos – doce, salgado, azedo, amargo e umami – e, em seguida, passavam estas mensagens para o nosso cérebro, onde registravam o que tínhamos acabado de provar.Mas o novo estudo, segundo o pesquisador Charles S. Zuker do Columbia University Medical Centre, mostra que, apesar de nossa língua detectar diferentes sabores é nosso cérebro que percebe estes sabores.
Receptores gustativos na língua detectam os sabores, mas é o cérebro que dá significado a esses sabores.
É como na hipnose, pessoas que comem cebola e pensam que é maçã.
No estudo, os cientistas decidiram jogar com as células cerebrais e ver se eles poderiam ativar ou desativá-las a fim de enganar os ratos, ou seja, trocavam os sabores de doce para amargo.
Quando os sabores eram doces as células cerebrais eram mudadas para amargo e vice-versa. Quando os ratos degustavam algo amargo e se as células estivessem trocadas para doce, eles sentiam sabor doce.
Neste estudo, o pesquisador quis saber se regiões específicas do cérebro realmente identificavam sabores doce e amargo. Se o fazem significa que se silenciarmos essas regiões iriamos impedir o animal de diferenciar doce ou amargo, não importando a quantidade dada a eles, disse Zuker. E se ativarmos estes campos, eles devem sentir sabor amargo ou doce, mesmo que eles só estejam recebendo água pura.
O que se observou foi exatamente o que se esperava – quando os neurônios para sabor doce foram silenciados usando uma droga injetável, os ratos não conseguiam mais identificar qualquer coisa doce, mas ainda podiam detectar sabores amargos.
E quando os pesquisadores ativaram os neurônios doce usando luz laser, os ratos sentiam sabor doce, mesmo que só estivessem bebendo água pura. A mesma coisa aconteceu quando estimulando ou silenciando as células do cérebro amargas. A equipe foi capaz de perceber que os ratos tinham a sensação de sabor alteradas e lambiam os lábios quando provavam sabores doces reais ou simuladas, e enojado quando provavam gosto amargo.
Para se certificar de que o que eles estavam vendo era real, os pesquisadores treinaram ratos para executar certos comportamentos quando provassem algo doce ou amargo, e seus comportamentos não diferiam entre os gostos reais e simulados. A mesma coisa aconteceu mesmo em animais que nunca tinha experimentado qualquer um dos sabores antes.
Odores não carregam significado inato até você associá-los com as experiências tidas. Um cheiro pode ser ótimo para um e horrível para outro, acrescentou Zuker. Mas gosto já está definido. Em outras palavras, o gosto é está dentro do cérebro.
O paladar reflete as preferências e o reconhecimento alimentar, afetando a eficácia dos pontos de iscagem. A incapacidade dos roedores de perceberem certos compostos em concentrações que são percebidas pelo homem (benzoato de denatonium) é usada para dar segurança a modernos raticidas.
Apresentam um paladar muito apurado sendo capazes de detectar facilmente alguns compostos como teor de proteínas, por exemplo, em níveis muito baixos (0,5 ppm). Sua memória para gosto é extraordinário e uma vez experimentado certo sabor, dificilmente ele será mascarado. Razão pela qual determinado alimento que se mostrou palatável ele irá sempre ingerir.
Essa característica é responsável pela não aceitação de certas iscas raticidas que eventualmente tenham lhe causado mal. Ou seja, se experimentou determinado alimento e este não lhe fez bem, ele não irá ingerir outra vez. A palatabilidade é, provavelmente, uma combinação dos sentidos visuais, olfatórios e gustativos. O uso de iscas envenenadas é o principal método para combater ratos e camundongos, e um conhecimento do comportamento e preferências alimentares da espécie é vital para o sucesso das campanhas de envenenamento.
De todos os componentes da sua biologia o comportamento alimentar – o que, quando, onde, porque e quanto ele come – é o mais importante sob o ponto de vista prático.
A maioria dos trabalhos sobre comportamento alimentar tem sido feito sobre ratazanas e camundongo, e muitos deles sob condições de laboratório com cepas domésticas. Estudos de laboratório tem mostrado que ratos podem regular a entrada de nutrientes e manter uma dieta balanceada em relação às deficiências.
Eles exibem uma preferência inata para alguns paladares e mostram apetites específicos, mas suas preferência estão pesadamente influenciadas pela experiência, as quais podem ter sido apreendidas de outro.
Ratazanas geralmente se alimentam em torno de 3 a 4 vezes no dia o que pode resultar em mais do que a metade do total de alimento ingerido em cada noite. Entretanto, estes períodos não são eventuais nem distribuidos randomizadamente, mas tendem a ser mais frequentes no início e final da noite.
Machos subordinados concentram sua alimentação nas primeiras horas do dia, presumivelmente para evitar os dominantes que se alimentam exclusivamente na escuridão. Os subordinados podem ser menos neofóbicos (aversão a coisas novas) do que os dominantes.
Berdoy e Macdonald (1991) encontraram um padrão na alimentação dos ratos que reflete seu status social: machos subordinados concentram sua alimentação nas primeiras horas do dia, presumivelmente para evitar os dominantes que se alimentam exclusivamente na escuridão.
Dubock (1984) sugere que as atividades dos ratos dominantes pode criar subordinados difíceis de serem envenenados, e usa isto como um argumento para a iscagem pulsátil, enquanto Not (1988) argumenta que os subordinados podem ser menos neofóbicos do que os dominantes. Cox e Smith (1990) interpreta seus dados de campo concordando com a hipótese de Dubock (1984).
Geralmente os ratos são desconfiados de alimentos estranhos fazendo-os evitar em um local em que não se esperava, e continuar a tratar com cuidado por um tempo variável ou não. Também depende da fome. O camundongo é mais neófilo que os ratos.
Quando um rato individual se torna suficientemente desconfiado para experimentar um novo alimento, ele poderá comer apenas uma pequena quantidade incapaz de causar morte.
Se ele se sentir doente dentro das próximas 16 ou poucas horas mais, ele associará a doença com a ingestão da nova comida e não a ingerirá de novo, refungando-a. Este fenômeno, conhecido como condição de aversão é comumente encontrado quando se usa venenos agudos tais como fosfeto de zinco, o qual atua dentro de poucas horas e caso ele não ocasione a morte ele vai refugar o veneno (que é um alimento) e não vai ingerir mais.
Uma das principais razões para o sucesso dos anticoagulantes reside na demora de vários dias entre a ingestão da isca e o início dos sintomas, isto previne a associação entre isca-envenenamento e o desenvolvimento de rejeição à isca.
Em trabalho publicado por Marcio Mello, na revista Vetores & Pragas, Ano XVI – Nº 32 intitulado Neofobia e Periodicidade Nictemeral em Ratazanas são feitas observações bem interessantes referente à neofobia. Segundo o pesquisador foi observado o comportamento dos ratos e filmado, por 45 dias, onde era oferecida uma isca em bandejas. Nos primeiros dias os ratos não se aproximavam das bandejas. Posteriormente começaram a se alimentar das iscas fora das bandejas demonstrando neofobia às bandejas.
A partir do 8º dia até o 22º dia o consumo foi muito grande decaindo progressivamente até o 45º dia. Do 30º dia ao 36º dia o consumo foi zero e nos demais, após o 22º dia o consumo foi insignificante. Esta redução de consumo é esperada pela morte de ratos, a tendência esperada é sempre esta: sem consumo, aumento de consumo e redução de consumo podendo chegar a não haver mais consumo.
A atividade aumentava a partir do por do sol com um pico 4h após caindo logo depois e permanecendo inativos durante o dia. Aqui cabe uma observação que foi o uso de calciferol (vitamina D cuja DL50 para ratos é de 16,8 mg/kg) que é tóxico em doses altas pela elevação do Ca sanguíneo. Os sintomas surgem de 2 a 3 dias após a ingestão. Este é um produto proibido de se usar, exceto em pesquisa. Mas sem valor prático uma vez que não poderá ser usado nas atividades profissionais.
Alimentos ingeridos por um companheiro da mesma colônia são percebidos pelos demais através da respiração, por restos que ficam aderidos ao focinho ou nos lábios ou ainda o cheiro impregnado nos lábios, então seus companheiros vencerão mais rapidamente a neofobia ficando com este odor guardado na memória e ao encontrar alimentos com o mesmo odor o ingerem sem neofobia o que acarretará um recrutamento de ratos para a nova comida.
Entretanto, ratos também aprendem com a desgraça de outros e se um rato encontra uma nova comida e então encontra um rato doente ao lado desta, desenvolverá aversão a esta nova comida sem ingeri-la.
Camundongos não são neofóbicos, mas se alimentam esporadicamente. Isto significa que eles podem se alimentar em 20 – 30 diferentes locais em cada noite preferindo alimentos novos ao invés dos mais antigos e podem ser considerados neofílicos (gostam de coisas novas).
Camundongos roem mais do que comem. Irão experimentar diferentes fontes alimentares mas ingerem pouco alimento pois seu peso é muito pequeno, ao redor de 35g. Como a ingestão de alimentos é ao redor de 10% de seu peso isto significa que ele irá ingerir ao redor de 3 g diariamente, entretanto estragam mais do que comem.
Assim sendo, para as duas espécies, um grande número de pequenos pontos de iscagem é desejável, não somente para vencer grupos territoriais, mas também para aumentar a probabilidade de indivíduos ingerirem mais do que apenas um ponto de iscagem. Assim aumentamos a chance deles encontrarem as iscas envenenadas.
O efeito prático deste tipo de comportamento alimentar é que o camundongo, como os ratos, ingerirão somente pequenas quantidades de isca envenenada de um novo ponto de iscagem.
Talvez seja vantajoso mudar os pontos onde foi feita iscagem e que não tenham sido tocados ou envelhecidos, para fazê-los parecer novos, mas isto poderá parecer contraprodutivo quando as iscas para ratos, a menos que outras evidências (p.ex. ausência de fezes, pegadas) indiquem que os ratos não visitaram toda a área.
Tanto ratos como camundongos são omnívoros, se alimentando de alimentos frescos ou deteriorados, de origem animal ou vegetal. Gostam de cereais, sementes, farinhas, frutas, leguminosas, esterco humano e animal. Podem ingerir alimentos secos ou úmidos e isto altera sua dieta hídrica. Tudo depende da fome. Animais bem alimentados serão mais exigentes.
De acordo com Jackson (1965) ratos e camundongos tem gostos semelhantes ao dos homens e se tem observado ratos selecionando uma dieta nutricional balanceada quando lhes é dado a oportunidade de escolher entre uma grande variedade de alimentos.
A ratazana é omnívora, consome alimento estragado, cultivos e outros produtos alimentícios. No meio urbano atua como um animal se alimentando de carne em decomposição, comendo grande quantidade de dejetos humanos e animais. Seus alimentos preferidos são os cereais e sementes, carnes e pescados, nozes e ovos cozidos e alguma frutas (Schein & Orgain, 1953; Shuyler, 1954).
Ratazanas de algumas regiões, por exemplo, Hampshire na Inglaterra, parecem ser excepcionalmente neofóbicos. Brunton et al. encontraram que em fazendas com o assim chamado ratos com resistência comportamental mais da metade deles podem sobreviver a uma operação de controle.
Esta grande cautela é um grande problema para seu controle, mas também deve causar algumas dificuldades para os ratos. Ratos altamente neofóbicos podem se privar de muitas oportunidades que seus antepassados puderam aproveitar. Ironicamente, sua prosperidade por controlar o oportunismo tem sido a chave do sucesso de sua espécie.
O lixo oferece uma abundante dieta balanceada e satisfazem suas necessidades de água. Entre os cereais e sementes, alguns observadores (Cornwell & Bull, 1967a; Crabb & Emik, 1946; Shyler, 1954) descobriram que as ratazanas gostavam principalmente de aveia e milho, mas outros tem informado que o trigo (Barnett & Spencer, 1949) ou a cevada (Eckardt, 1936) são os preferidos. Kahn, 1974 descobriu que o rato de telhado criado em laboratório preferia farinhas de cereais a grãos inteiros e que o milho e trigo eram preferidos (Brooks e Rowe).
Tem uma necessidade maior de alimentos proteicos na época da reprodução, principalmente as fêmeas. Ratos de telhado, se puder escolher preferirão alimentos de origem vegetal. Os ratos de telhado podem viver de cereais por grande períodos de tempos sem acesso à água.
O rato de telhado muda livremente sua dieta normal para utilizar insetos e comidas herbívoras, se for necessário, mas em geral preferem grãos, sementes, nozes e frutas. Se descobriu que os camundongos preferem sementes de alpiste em provas de laboratório, mas a farinha de aveia e de trigo foram bem aceitas (Rowe, 1974a). Os ratos que vivem no campo podem subsistir com uma grande variedade de alimentos naturais que encontram, complementados com as colheitas.
As ratazanas adultas requerem ao redor de 15 a 30 ml de água por dia quando se alimenta de alimentos secos menos quando come alimentos úmidos. Os ratos de telhado podem viver de cereais por grandes períodos de tempos sem água.
Os camundongos comem ao redor de 3-4g de comida seca diariamente (Strecker &Emlem, 1953) e, que, normalmente bebem cerca de 3ml de água diariamente, Chew& Hinegardner, 1957, descobriram que podem sobreviver com somente 0,3ml. Estudos posteriores demonstraram que os camundongos podiam sobreviver durante meses sem água quando era dado uma dieta de sementes (Fertig & Edmons, 1969) e que também puderam sobreviver com água do mar e comida de laboratório (uma dieta standard premisturada para roedores) perdendo apenas uns 20% do peso original de seu corpo.
Não é difícil de acreditar, por isto, que esta espécie viva em regiões áridas e prósperas em locais de alimentos sem água corrente.
Assim como a conduta exploratória dá aos ratos experiência de cada detalhe de seu ambiente, as provas de alimentos lhes informa das classes de comidas que estão à sua disposição. Por este meio aprendem não apenas a localizar o alimento, mas também aprendem a informar-se sobre o gosto que seja e seu poder nutricional relativo.
O transporte de comida para sustentar-se é outro aspecto da conduta alimentícia dos ratos que podem ser de importância nos programas de controle. O transporte é mais fácil quando as iscas são em forma de grandes partículas ou grãos ou quando estão em envelopes. Isto parece ser apenas para depositar a comida em um local seguro do que para armazena-lo.
