Os seres humanos e outros primatas podem entender juntos diferentes tipos de informações sensoriais, incluindo sons, cheiros, formas e assim por diante. Ao integrar estímulos sensoriais no cérebro, conseguem compreender melhor o mundo que os rodeia, detetando potenciais ameaças, alimentos e outros objetos cruciais para a sua sobrevivência.

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia Avançada de Shenzhen e da Academia Chinesa de Ciências realizaram recentemente um estudo investigando os processos neurais que sustentam a integração de sons e estímulos visuais no cérebro dos macacos. O artigo, publicado no Neuroscience Bulletin , analisou especificamente os processos neurais na amígdala , a região do cérebro responsável por processar ameaças e regular as respostas emocionais , bem como outras regiões conectadas a ela.

“Em humanos e outras espécies de primatas , a combinação de informações de diferentes modalidades sensoriais (por exemplo, visual, auditiva e olfativa) desempenha um papel importante na comunicação social e é fundamental para a sobrevivência”, Ji Dai, um dos pesquisadores que realizou o estudo, disse. "Por exemplo, a co-ocorrência de um som aumenta a sensibilidade de detecção humana para alvos visuais de baixa intensidade. O mecanismo neural subjacente a tal fenômeno, ou seja, a integração multissensorial, tem sido um tema quente para pesquisa nas últimas décadas. "

A maioria dos estudos anteriores que investigaram a integração multissensorial no cérebro dos primatas olhou especificamente para os córtices cerebrais (ou seja, regiões na camada externa do cérebro, conhecidas como córtex cerebral), como o sulco temporal superior. Por outro lado, o papel da amígdala e de suas regiões adjacentes na integração multissensorial raramente foi explorado.

Dai e seus colegas esperavam preencher essa lacuna na literatura, examinando especificamente os processos neurais na amígdala e nas áreas circundantes, enquanto os macacos integravam sons e entradas visuais em seu ambiente. Os pesquisadores desejavam determinar se algumas sub-regiões específicas da amígdala desempenham um papel maior na integração AV e como seu envolvimento se desenrola no cérebro.

"Usamos uma matriz semicrônica de vários eletrodos (o que significa que cada eletrodo na matriz é ajustável em profundidade de gravação, mesmo após a implantação) e registramos mais de 1.000 neurônios de uma ampla área ao redor da amígdala em macacos, apresentando-os com áudio iminente, recuo de áudio, iminência visual, estímulos de recuo visual e a combinação de duas entradas sensoriais", explicou Dai. "Após uma avaliação inicial das respostas neurais, descobrimos que 332 neurônios responderam a um ou mais estímulos sensoriais (auditivo, visual ou audiovisual)."

Depois de coletar seus dados em experimentos com macacos, Dai e seus colegas os analisaram usando uma combinação de métodos estatísticos clássicos e técnicas de aprendizado de máquina. Por meio dessas análises, eles conseguiram desvendar os diferentes padrões de resposta dos neurônios na amígdala e regiões adjacentes que ocorreram enquanto os primatas recebiam estímulos audiovisuais.

"Nós classificamos os neurônios em quatro tipos com base em seus padrões de resposta e localizamos suas origens regionais", disse Dai. "Usando agrupamento hierárquico baseado em aprendizado de máquina, agrupamos neurônios em cinco grupos e os associamos a diferentes funções de integração e sub-regiões. Isso nos permitiu identificar regiões que distinguem entradas sensoriais bimodais congruentes e incongruentes".

Os resultados obtidos por esta equipe de pesquisadores lançaram uma nova luz sobre o envolvimento da amígdala e regiões próximas na integração de estímulos visuais e de áudio. No geral, eles sugerem que as regiões da peri-amígdala também são cruciais para a integração audiovisual, ao mesmo tempo em que identificam tipos de células que podem desempenhar um papel maior na integração multissensorial.

“Nosso estudo também mostra a eficiência do arranjo de eletrodos semicrônico no registro de uma grande população de neurônios de estruturas profundas em primatas e demonstra o poder das abordagens baseadas em dados na análise de dados eletrofisiológicos de alta dimensão”, acrescentou Dai. “Uma direção intrigante para pesquisas futuras pode ser desenvolver modelos teóricos para integração multissensorial com base em nossas descobertas neurofisiológicas”.