Sabemos que os bigodes do seu gato são bonitos - mas vocênem consegue ver a parte legal.

A base do bigode, responsável por enviar sinais de toque ao cérebro, fica escondida dentro do fola­culo, uma bolsa profunda que encaixa o bigode na pele. Como essa seção do bigode estãoobscurecida, entender precisamente como os bigodes comunicam o toque ao cérebro éum mistério antigo.

Em um novo estudo, uma equipe interdisciplinar de pesquisadores da Northwestern University desenvolveu a primeira simulação meca¢nica do bigode dentro do fola­culo. Ao combinar seu novo modelo com novas observações anatômicas, os pesquisadores descobriram que quando os bigodes tocam um objeto, eles formam uma curva em forma de "S" dentro do fola­culo. Curvando-se nesta forma de "S", o bigode empurra ou puxa as células sensoras, que então enviam sinais de toque para o cérebro.

A pesquisa serápublicada em 1º de abril de 2021, na revista PLoS Computational Biology .

As descobertas podem ajudar os pesquisadores a prever como os bigodes ativam diferentes células sensoriais para influenciar quais sinais são enviados ao cérebro, além de ajudar a compreender melhor o toque humano.

"A parte do bigode que aciona os sensores de toque estãoescondida dentro do fola­culo, por isso éincrivelmente difa­cil de estudar", disse Mitra Hartmann da Northwestern, autora saªnior do estudo. "Vocaª não pode medir esse processo experimentalmente porque se vocêcortar o fola­culo, o dano mudaria a forma como o bigode ésegurado. Ao desenvolver novas simulações, podemos obter insights sobre processos biola³gicos que não podem ser medidos experimentalmente diretamente."

Hartmann éprofessora de engenharia biomédica e médica na McCormick School of Engineering da Northwestern, onde émembro do Center for Robotics and Biosystems. O primeiro autor do artigo éYifu Luo, um Ph.D. estudante no laboratório de Hartmann. Os coautores incluem o professor da Northwestern John Rudnicki e Chris Bresee, um ex-Ph.D. da Northwestern. estudante que agora épesquisador de pa³s-doutorado na University of California, Davis.

A maioria dos mama­feros usa bigodes para explorar seus ambientes com o sentido do tato. Semelhante aos cabelos humanos, os bigodes não possuem sensores ao longo de seu comprimento. Em vez disso, todos os seus sensores estãona base do fola­culo. Quando uma força externa dobra um bigode, essa deformação se estende ao longo do bigode atéo fola­culo , acionando células sensoras.

Poucos estudos anteriores examinaram como os bigodes se deformam dentro dos fola­culos para fazer contato com as células sensoras. Para entender melhor esse processo, a equipe de Hartmann baseou-se em dados de estudos experimentais de fola­culos de bigode.

Além de encontrar uma curvatura em forma de "S" caracterí­stica, a equipe da Northwestern determinou que esse perfil de curvatura éprovavelmente semelhante, independentemente de um animal tocar ativamente um objeto com seus bigodes ou ser passivamente tocado por algo externo.

"Nosso modelo demonstra consistaªncia no perfil de deformação do bigode entre o toque passivo e o batimento ativo", disse Luo. "Em outras palavras, o mesmo grupo de células sensoriais respondera¡ quando o bigode for desviado na mesma direção em ambas as condições. Este resultado sugere que alguns tipos de experimentos para estudar o whisking ativo podem ser feitos em um animal anestesiado."

Embora o modelo seja baseado em dados experimentais coletados de ratos, Hartmann acredita que suas descobertas provavelmente se aplicara£o a todos os mama­feros. E além de aprender mais sobre nossos amigos peludos, este trabalho também pode fornecer novos insights sobre o sentido humano do tato.

"O sentido do toque éextremamente importante para quase tudo que fazemos no mundo, mas émuito difa­cil estudar o toque usando as ma£os", disse Hartmann. "Bigodes fornecem um modelo simplificado para entender a natureza complexa e misteriosa do toque ."