Uma região do mesencéfalo evolutivamente antiga, o colículo superior, pode realizar de forma independente cálculos visuais há muito atribuídos principalmente ao córtex, de acordo com um estudo da PLOS Biology. O trabalho sugere que mecanismos de orientação da atenção com raízes de mais de 500 milhões de anos ajudam a separar objetos de fundos e destacar detalhes salientes.
Pesquisadores relatam que o colículo superior — um centro visual ancestral conservado em todos os vertebrados — abriga circuitos capazes de realizar cálculos centrais de 'centro–periferia', um princípio fundamental para detectar bordas, contraste e características salientes em uma cena. As descobertas, publicadas em 16 de outubro de 2025 na PLOS Biology, indicam que a capacidade do cérebro de distinguir figura de fundo não se limita ao córtex e reflete um profundo patrimônio evolutivo. O estudo foi destacado pela Universidad Miguel Hernández de Elche e pela ScienceDaily.
Trabalhando com fatias de cérebro de camundongo, a equipe combinou optogenética padronizada, eletrofisiologia e modelagem computacional. Ao ativar vias retinianas específicas e registrar respostas no colículo superior, eles mostraram que a atividade na periferia pode suprimir a resposta a um estímulo central — uma marca do processamento centro–periferia — apoiada por mapeamento específico de tipos celulares e simulações em larga escala.
“Por décadas, pensou-se que esses cálculos eram exclusivos do córtex visual, mas mostramos que o colículo superior, uma estrutura muito mais antiga em termos evolutivos, também pode realizá-los de forma autônoma”, disse Andreas A. Kardamakis, que lidera o Laboratório de Circuitos Neurais em Visão para Ação no Instituto de Neurociências da Espanha (IN), um centro conjunto do Conselho Superior de Investigações Científicas (CSIC) e da Universidade Miguel Hernández (UMH) de Elche. “Isso significa que a capacidade de analisar o que vemos e decidir o que merece nossa atenção não é uma invenção recente do cérebro humano, mas um mecanismo que surgiu há mais de meio bilhão de anos.”
A coautora principal Kuisong Song acrescentou que o colículo superior “não apenas transmite informações visuais, mas também as processa e filtra ativamente, reduzindo a resposta a estímulos uniformes e aprimorando contrastes”, sublinhando que a seleção e priorização de entradas visuais estão incorporadas em circuitos subcorticais antigos.
Os autores dizem que os resultados apoiam uma visão hierárquica da visão na qual estruturas evolutivamente mais antigas lidam com cálculos essenciais e rápidos que guiam comportamentos de orientação. Entender como esses circuitos contribuem para a atenção pode, de acordo com o comunicado do instituto, informar pesquisas sobre condições marcadas por desequilíbrio atencional ou hipersensibilidade sensorial.
O projeto envolveu colaboradores no Karolinska Institutet e no KTH Royal Institute of Technology na Suécia e no MIT nos Estados Unidos, com a pesquisadora do IN CSIC-UMH Teresa Femenía desempenhando um papel experimental chave, de acordo com o anúncio do instituto. A equipe está estendendo o trabalho para modelos de animais vivos para examinar como o colículo superior molda a atenção durante comportamentos orientados a objetivos.
Em bolsas de estudo relacionadas, Kardamakis e Giovanni Usseglio contribuíram com um capítulo em 2025 sobre a evolução de circuitos neurais visomotores para a série Evolution of Nervous Systems da Elsevier (editada por J. H. Kaas), revisando como estruturas semelhantes ao colículo superior em peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos integram informações sensoriais e motoras para guiar o olhar. Como Kardamakis colocou, “A evolução não substituiu esses sistemas antigos; construiu sobre eles. Ainda dependemos do mesmo hardware básico para decidir para onde olhar e o que ignorar.”
