Imagine uma galinha que fala ou um pombo cuja voz rivaliza com a dos pássaros canoros mais musicais.
É verdade que o mundo provavelmente não precisa de galinhas tagarelas ou pombos cantando. Mas por que alguns pássaros aprendem a construir um repertório profundo e por que outros são incapazes de fazê-lo há muito tempo intriga o neurobiólogo Erich D. foi o foco da pesquisa de Jarvis.
“Tal como a linguagem falada, a aprendizagem vocal é uma característica rara”, disse o Dr. Jarvis, que dirige o Laboratório de Neurogenética da Linguagem da Universidade Rockefeller, em Nova Iorque.
Ele estuda pequenos grupos de espécies capazes de falar, concentrando-se em pássaros e camundongos, e há muito esperava criar geneticamente um animal que pudesse vocalizar de novas maneiras. A introdução de genes manipulados no cérebro de um pássaro ou rato que não vocaliza pode produzir essa habilidade e fornecer novas pistas sobre as origens da fala. Um dia poderá ajudar a encontrar tratamentos para pessoas com problemas de fala ou cerebrais.
Dr. Jarvis, 60 anos, não iniciou sua carreira em neuroengenharia. Certa vez, ela esperava se tornar uma dançarina profissional, realizando balé na famosa High School for the Performing Arts de Manhattan e depois estudando na Alvin Ailey School of Dance. Ele era membro da Westchester Ballet Company quando começou a se perguntar como o cérebro era capaz de criar movimentos de dança.
Seu mentor no Rockefeller foi Fernando Notebohm, o pesquisador que descobriu no início da década de 1980 que os cérebros dos pássaros canoros produzem novos neurônios a cada primavera para capacitá-los a cantar. Essa compreensão revolucionária da neurogénese levou à descoberta de que todos os cérebros, incluindo o cérebro humano, desenvolvem novos neurónios ao longo da vida. Até então, era um evangelho científico que os humanos vieram ao mundo com um número fixo.
De 2002 a 2005, o Dr. Jarvis ajudou a liderar o Avian Brain Nomenclature Consortium, um projeto que renomeou regiões do cérebro aviário que mostraram que ele era extremamente sofisticado. O estudo minou o uso do termo “cérebro de pássaro” como pejorativo.
No mesmo ano, ele recebeu o Prêmio Alan T. Waterman e, três anos depois, ganhou o Prêmio Pioneiro do Instituto Nacional de Diretores de Saúde.
Os esforços do Dr. Jarvis para compreender o canto dos pássaros o levaram a outros projetos, incluindo o trabalho com montagens de genoma de alta qualidade – mapas que permitem aos pesquisadores identificar quais genes estão associados a diferentes características. Por esse motivo, foi nomeado presidente do Projeto Genoma de Vertebrados, um esforço global para sequenciar os genomas de 70 mil espécies de vertebrados.
O projeto envolve a criação do GenomeArc, banco de dados de referência para pesquisa e conservação, principalmente de espécies ameaçadas de extinção. A primeira fase de sequenciamento desse projeto, envolvendo 260 espécies, está quase concluída. Dr. Jarvis está trabalhando no sequenciamento dos genomas de todas as espécies de aves, totalizando cerca de 10.500.
Analisar os menores elementos da aprendizagem vocal faz parte dessa tarefa. Jarvis e um pesquisador associado, Robert B. Darnell, também da Rockefeller, anúncio Em fevereiro de 2025, descobriram um aminoácido num único gene que pode ter contribuído para a evolução da complexa linguagem humana.
Trocar um gene mutado por um camundongo “mudou a maneira como os camundongos conversavam entre si”, disse Darnell. “Os ratos bebês chamam suas mães de maneira diferente, e os ratos machos tentam atrair a atenção da fêmea com vocalizações alteradas para induzi-la a acasalar.”
Os cérebros de mamíferos e pássaros descendem de um cérebro de origem única antes de uma divergência há mais de 320 milhões de anos. Eles seguiram caminhos evolutivos diferentes a partir daí e agora parecem muito diferentes: a estrutura do cérebro humano é comparada a um bolo de camadas, enquanto o cérebro do pássaro é como um bolo de frutas. Mas algumas regiões são notavelmente semelhantes, onde estão localizados mecanismos de aprendizagem vocal. Adquirir características semelhantes de forma independente é chamado de evolução convergente.
“Se estudarmos essas semelhanças e encontrarmos semelhanças, isso significa que podemos entender as pessoas estudando essas aves”, disse o Dr. Jarvis.
Matt Bigler, Dr. Um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Jarvis se alistou para responder algumas das perguntas: “Quais são as origens da fala? Como ela evoluiu? Por que evoluiu? E quais são os processos que fizeram isso acontecer?”
Para esse fim, o Dr. Jarvis e seus colegas também foram capazes de projetar uma nova via vocal em um camundongo, conforme documentado papel Publicado por Laboratório. “Conseguimos mudar o padrão de expressão desse gene no cérebro do rato, tornando-o mais humano e semelhante ao de um pássaro canoro”, disse ele. “Esses ratos estão cantando uma variedade maior de espécies”.
“O objetivo é transferir essa capacidade para espécies que não a teriam”, disse Matt Davenport, pesquisador de pós-doutorado no laboratório do Dr. Jarvis. “Isso abre um admirável mundo novo para desenvolver características de ordem superior. Isso nos dá novos insights sobre distúrbios de comunicação, autismo e gagueira.”
Os tentilhões-zebra laranja e cinza, criados em cativeiro, são as espécies de aves escolhidas para esse tipo de pesquisa, pois suas redes neurais são surpreendentemente semelhantes às dos humanos. Mas o laboratório também estudou os cérebros de aves selvagens. Dr. Jarvis atraiu beija-flores para um comedouro com água com açúcar. “Eles encontrarão a fonte de alimento e pela manhã, como parte do coro da madrugada, cantarão ao lado dela” para reivindicar o seu território, disse ele.
A música ativa uma molécula mensageira. Se o cérebro for removido e suficientemente examinado, em meia hora o Dr. Jarvis poderá rastrear a substância química que produz a música.
Uma melhor compreensão dos circuitos de aprendizagem vocal é uma promessa significativa, diz ele, mesmo que valha a pena sacrificar alguns pássaros.
“Se pudermos descobrir isso em aves, como poderemos reparar circuitos danificados em acidentes vasculares cerebrais e traumas em humanos”, disse o Dr. Jarvis. Talvez seja possível extrapolar as descobertas para ajudar a descobrir novos medicamentos que ajudem as pessoas a recuperar a fala após um acidente vascular cerebral, por exemplo, ou para encontrar uma cura para a gagueira, uma doença cerebral que também ocorre em algumas aves.
“Provavelmente não terminarei enquanto estiver vivo, mas vou tentar”, disse ele.
Ao longo do caminho, o Dr. Jarvis fez outras observações, talvez extraídas de seus anos de estudos de dança.
“Apenas espécies com aprendizagem vocal podem aprender a dançar música”, disse ele. “Existe uma correlação entre aprender a imitar sons e aprender a dançar”.
