Higher rewards lead to more accurate flower detection and increased contrast sensitivity in the bumblebee Bombus terrestris

Os animais são constantemente bombardeados por uma enxurrada de informações sensoriais. Um único momento contém o sussurro das folhas, o aroma da chuva, o lampejo de um predador e a cor de uma flor distante. Para sobreviver, as criaturas não podem processar todos os detalhes de uma só vez; elas devem filtrar o ruído e focar no que importa. No reino animal, esse processo de filtragem é conhecido como atenção. Os cientistas geralmente dividem a atenção em dois tipos. O primeiro é uma reação reflexiva a algo súbito ou brilhante, como um flash de luz que instantaneamente atrai seus olhos. O segundo é um processo interno mais deliberado, onde um animal foca seus sentidos com base no que aprendeu ser valioso. Se um pássaro sabe que um tipo específico de baga é a mais doce, ele pode sintonizar sua visão para localizar essa baga mais facilmente, mesmo que ela esteja escondida nas sombras. Essa capacidade de usar recompensas passadas para aguçar a percepção atual é bem documentada em humanos e outros vertebrados, mas permanecia um mistério se os insetos, com seus cérebros minúsculos, possuíam uma ferramenta cognitiva semelhante.

Uma equipe de pesquisadores partiu para responder a essa questão estudando a mamangaba, Bombus terrestris. Eles queriam ver se esses insetos poderiam usar a memória de uma boa refeição para aguçar sua visão, efetivamente aumentando o "contraste" do mundo ao redor para encontrar as melhores flores. Para testar isso, eles construíram uma arena de forrageamento controlada onde as abelhas tinham que encontrar recompensas de açúcar escondidas. A configuração envolvia uma tela de computador exibindo círculos verdes que representavam flores. Abaixo da tela, os pesquisadores colocaram pequenas plataformas onde as abelhas poderiam pousar para beber. O experimento baseou-se em uma variável simples, mas poderosa: a qualidade da recompensa. Um grupo de abelhas foi treinado para encontrar alvos que ofereciam uma solução de açúcar rica e de alta concentração, enquanto um segundo grupo foi treinado em uma mistura de açúcar muito mais fraca e menos satisfatória. Os pesquisadores raciocinaram que as abelhas que esperavam a recompensa mais rica estariam mais motivadas e, se possuíssem uma forma de atenção top-down, essa motivação tornaria sua visão mais nítida, permitindo que detectassem os alvos mesmo quando as imagens fossem tênues ou de baixo contraste.

Os resultados confirmaram que as expectativas das abelhas de fato mudaram a forma como elas viam o mundo. Quando os alvos na tela foram apresentados com um contraste muito baixo — tornando-os difíceis de distinguir do fundo escuro — as abelhas que haviam sido treinadas na solução de açúcar de alta recompensa foram significamente melhores em encontrá-los. Elas escolheram os locais corretos com mais frequência e o fizeram mais rápido do que as abelhas treinadas no açúcar mais fraco. Os pesquisadores mediram o ponto exato em que as abelhas não conseguiam mais ver os alvos, conhecido como limiar de contraste. Eles descobriram que o grupo de alta recompensa conseguia detectar os alvos em um nível de visibilidade muito menor do que o grupo de baixa recompensa. Isso sugere que as abelhas não estavam apenas trabalhando mais arduamente; seus cérebros estavam ativamente ajustando sua sensibilidade visual, de forma semelhante a uma câmera que aumenta sua sensibilidade em baixa luz, para fazer com que os alvos valiosos se destacassem mais claramente.

O estudo também explorou como estressores ambientais poderiam interromper esse delicado processo cognitivo. Os pesquisadores repetiram o experimento, mas desta vez dissolveram um pesticida agrícola comum, o imidacloprido, nas soluções de açúcar. Este produto químico é conhecido por afetar o sistema nervoso dos insetos. Os resultados mostraram que as abelhas expostas ao pesticida foram menos precisas na busca pelos alvos, independentemente de estarem no grupo de alta ou de baixa recompensa. No entanto, ao contrário do efeito da motivação, o pesticida não pareceu retardar o tempo de reação da mesma maneira. Os pesquisadores sugerem que o pesticida pode estar interferindo nas vias neurais específicas que permitem às abelhas sintonizar sua atenção, ou talvez simplesmente reduzindo seu impulso geral de forrageamento. O fato de o produto químico ter interrompido a capacidade das abelhas de usar suas recompensas aprendidas para aguçar sua visão destaca uma vulnerabilidade em seu sistema cognitivo.

Em última análise, este trabalho fornece evidências sólidas de que as mamangabas possuem um mecanismo cognitivo semelhante à atenção top-down encontrada em humanos e outros vertebrados. Não é apenas um reflexo a cores brilhantes; é uma estratégia aprendida onde o cérebro usa o valor de uma recompensa para aumentar a percepção sensorial. Quando uma abelha sabe que uma flor vale o esforço, seu cérebro a ajuda a ver essa flor com mais clareza. O estudo também serve como um alerta de que produtos químicos feitos pelo homem podem degradar essa habilidade sofisticada, potencialmente tornando mais difícil para as abelhas encontrarem o alimento de que precisam para sobreviver. Ao mostrar que um pequeno inseto pode usar sua memória para mudar a forma como vê o mundo, a pesquisa aprofunda nossa compreensão da mente do inseto e da fragilidade dos sistemas que a sustentam.