E7 Percepção Física e Navegação

Tópico

A percepção física em mamíferos abrange o conjunto de mecanismos sensoriais que convertem grandezas físicas do ambiente — posição, força, pressão, campo magnético, som — em sinais neurais que permitem ao animal construir uma representação espacial do mundo e coordenar seus movimentos.

Entre esses mecanismos sensoriais, a propriocepção e a cinestesia são os sentidos que fornecem informações sobre o estado mecânico do próprio corpo: os fusos musculares medem o comprimento do músculo e a taxa de variação desse comprimento; os órgãos tendinosos de Golgi medem a força que o tendão suporta; e os receptores articulares medem o ângulo articular e a aceleração angular. Nos três casos, a frequência com que esses receptores geram potenciais de ação é diretamente proporcional à magnitude do estímulo mecânico que estão medindo.

O som, um dos estímulos físicos mencionados no início, atinge um dos sistemas de percepção física mais sofisticados do reino animal na ecolocalização de morcegos e cetáceos: o animal emite um pulso ultrassônico, muito acima da faixa audível para o ouvido humano — de dezenas de milhares a pouco mais de cem mil vibrações por segundo em morcegos, e de vinte mil a cento e cinquenta mil vibrações por segundo em golfinhos — e então analisa o eco que esse pulso produz ao refletir em objetos no ambiente. A distância até o alvo é determinada pelo tempo que o eco leva para retornar; pela velocidade relativa do alvo, pela diferença entre a frequência do eco e a frequência emitida; e pela forma do alvo, pela variação da intensidade do eco entre as diferentes frequências que o compõem. Com esse sistema, alguns animais alcançam resoluções de distância da ordem de centímetros e são capazes de discriminar alvos tão pequenos quanto milímetros.

O campo magnético, outro dos estímulos físicos mencionados no início, é detectado por vários grupos de mamíferos — incluindo cetáceos, morcegos e possivelmente humanos — para se orientarem durante migrações de longa distância. Dois mecanismos foram propostos para explicar essa magnetorrecepção: um envolve cristais de magnetita, um mineral magnético natural presente em certos tecidos, que geram forças mecânicas nas membranas celulares quando estas se reorientam seguindo o campo magnético; o outro envolve radicais livres cuja química é sensível ao campo magnético por meio de mecanismos quânticos que alteram a probabilidade de ocorrência de certas reações químicas.

Todas as informações fornecidas por esses mecanismos sensoriais — propriocepção e cinestesia do próprio corpo, som analisado pela ecolocalização, o campo magnético detectado pela magnetorrecepção, juntamente com a visão e o olfato — são, em última análise, integradas no sistema nervoso para produzir uma estimativa única de posição, velocidade e orientação. É essa integração sensorial multimodal que permite a navegação precisa e, na prática, completa a representação espacial do mundo com a qual esta descrição da percepção física em mamíferos começou.

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