A ciência dos gatos: porque são tão fascinantes para a biologia e a neurociência.

Na penumbra do seu quarto, o menino observa o seu gato Gauss a dormir. O peito do gato sobe e desce com uma calma que parece impossível num mundo que nunca pára.

Pense na forma como ele se move quando acorda: silencioso, impecável, reagindo antes mesmo de as coisas acontecerem. Nada parece improvisado. Tudo parece seguir regras que os humanos se esqueceram.

Questiona-se como é possível viver assim, sem pressas nem ansiedade. O gato não foge do mundo; compreende-o e flui por ele.

E então ocorre-lhe uma ideia: talvez os gatos não sejam apenas adoráveis. Talvez sejam criaturas concebidas para a perfeição.

Como podemos explicar o que esta criança está a pensar?

De facto, os gatos são animais verdadeiramente fascinantes do ponto de vista científico, aparentemente desafiando as leis físicas, biológicas e químicas, embora o que realmente façam seja tirar pleno partido delas.

Nós dir-lhe-emos tudo.

Capacidades sensoriais dos gatos

Visão noturna e deteção de movimento

Os olhos dos gatos estão otimizados para caçar em condições de baixa luminosidade. As suas retinas são compostas principalmente por bastonetes , células especializadas em detetar luz fraca e movimento. Possuem também uma estrutura chamada tapetum lucidum , uma camada refletora localizada atrás da retina que reflete os fotões não absorvidos, dando-lhes uma segunda oportunidade de serem detetados. É por isso que os olhos dos gatos brilham no escuro e que precisam de até seis vezes menos luz do que nós para ver.

O preço desta sensibilidade é que têm menos capacidade de distinguir o vermelho do rosa, mas em contrapartida, detectam movimentos mínimos . Um inseto que se move por milímetros é tão óbvio para elas como um carro a atravessar a rua.

Audição direcional e ecografia

Cada orelha de gato tem 32 músculos independentes (os humanos têm 6).

Isto permite-lhes rodar, inclinar e focar as suas orelhas de forma independente, como antenas parabólicas biológicas. Graças a esta mobilidade e à forma do seu ouvido interno, conseguem triangular a posição exata de um som em milésimos de segundo.

Além disso, conseguem ouvir frequências até 65 kHz (os humanos só conseguem ouvir até 20 kHz) , muito acima do limite da audição humana. Os roedores e muitos pequenos animais de presa emitem guinchos ultrassónicos que são inaudíveis para nós, mas para um gato, são um sinal brilhante no escuro.

Detecção de vibração

As almofadas das patas de um gato contêm mecanorrecetores altamente sensíveis que detetam vibrações mínimas no solo. Isto permite-lhes perceber passos, paredes em movimento, tremores sísmicos ou até mesmo o movimento de outros animais antes de se ouvir qualquer som audível. Quando um gato parece estar a olhar para o vazio, muitas vezes está a interpretar a linguagem vibracional do ambiente que o rodeia .

A química e o órgão do olfato de Jacobson

Para além do olfato convencional, os gatos possuem um sistema extra: o órgão vomeronasal, ou órgão de Jacobson , localizado no céu da boca. Quando um gato abre a boca e parece fazer uma careta estranha, na verdade está a inalar ar para este órgão, que analisa as feromonas e os sinais químicos .

Graças a isso, detetam:

• Estados emocionais
• territórios marcados
• Identidade de outros animais
• Disponibilidade reprodutiva

É uma forma de ver informação social que nos é completamente invisível.

Orientação e navegação: o GPS interno do gato

Os gatos não só sabem onde estão, como também sabem como o espaço está orientado, graças à sua capacidade de magnetorrecepção.

A retina de um gato contém proteínas chamadas criptocromos que reagem ao campo magnético terrestre. Quando a luz incide sobre elas, o seu estado químico altera-se consoante a orientação do campo magnético, gerando um sinal que o cérebro consegue interpretar.

Isto significa que o norte e o sul não são conceitos abstratos para um gato: fazem parte da sua perceção visual interna .

Por esta razão, em condições de calma e com um campo magnético estável, muitos gatos alinham-se espontaneamente num eixo norte-sul quando defecam, descansam ou relaxam. Não se trata de um ritual; é uma consequência da forma como o seu sistema nervoso se organiza no espaço.

Em 2013, um estudo publicado no Journal of Comparative Physiology A analisou mais de 70 gatos e centenas de eventos de micção e defecação .

Resultado: Quando o campo magnético terrestre estava estável, os gatos alinharam-se significativamente na direção norte-sul.

Quando o campo era perturbado por tempestades solares… o efeito desaparecia.

memória espacial tridimensional

O hipocampo do gato, a estrutura cerebral responsável pela navegação e memória espacial, é proporcionalmente muito maior do que nos outros animais. Não memorizam apenas posições no solo, mas também alturas, percursos verticais, saltos e trajetórias . Para eles, uma casa não é uma planta; é uma estrutura tridimensional navegável.

Isto explica porque nunca se perdem no seu território e porque conseguem voltar para casa mesmo depois de viajarem por quilómetros.

Capacidades neurológicas dos gatos

O cérebro de um gato não foi concebido para a obediência ou para uma vida social complexa como a nossa. Foi concebido para uma coisa: processar o mundo com velocidade, precisão e eficiência energética . E isso faz dele uma máquina neurológica surpreendentemente sofisticada.

Um cérebro otimizado para a caça

A estrutura cortical de um gato é mais semelhante à de um ser humano do que à de um cão. O seu córtex visual , amígdala (emoções) e hipocampo (memória espacial) estão altamente desenvolvidos. Isto permite-lhes construir um modelo mental do ambiente, onde cada distância, altura e ameaça é calculada quase automaticamente. Um gato não mede um salto; o seu cérebro resolve-o como uma equação em milissegundos.

Reflexos ultrarrápidos

Os gatos reagem em apenas 20 a 30 milissegundos , cerca de dez vezes mais rápido do que um ser humano. Isto porque a via nervosa que liga a retina ao tálamo e ao córtex motor é muito curta e direta. Grande parte do processamento acontece antes de a informação chegar à consciência, permitindo que o corpo se mova antes mesmo de o gato pensar que precisa de se mexer . O gato é o animal vertebrado com o tempo de reação mais rápido do mundo. É por isso que, nos vídeos de gatos a lutar contra cobras, é impossível para as cobras apanhá-los.

Previsão de movimento

O cérebro felino não se limita a detectar o movimento: prevê -no . O seu córtex visual calcula a velocidade e a trajetória de um objeto para antecipar onde estará. É por isso que um gato captura a presa no ponto por onde ela vai passar, e não onde ela está. É um sistema de física em tempo real.

memória espacial tridimensional

Como o hipocampo de um gato é proporcionalmente grande, não armazena apenas lugares num plano, mas mapas tridimensionais com alturas, percursos verticais e pontos de salto. Para um gato, uma estante, uma mesa e uma borda formam um único caminho contínuo. É por isso que nunca se esquece de um esconderijo nem cai duas vezes do mesmo sítio.

Aprendizagem por observação

Embora possa não parecer, os gatos conseguem aprender observando . Utilizam redes neuronais imitativas para copiar ações que observam noutros gatos ou humanos. Se o seu gato o vir abrir uma porta várias vezes, o cérebro dele constrói o padrão e tenta reproduzi-lo.

Regulação emocional eficiente

O sistema nervoso autónomo de um gato alterna com grande precisão entre os modos simpático (ação) e parassimpático (repouso). Isso impede-os de ficarem presos num estado de stress crónico. É por isso que conseguem passar da caça ao sono profundo em segundos, sem acumular ansiedade.

Empatia baseada em sinais fisiológicos

Os gatos detetam alterações na sua voz, postura e padrões de movimento através do córtex sensorial e da amígdala. Não interpretam as emoções como conceitos, mas reconhecem padrões de linguagem corporal que indicam stress ou calma e ajustam o seu comportamento em conformidade. É por isso que os gatos vêm, por vezes, oferecer carinho quando está triste ou doente.

Bloqueando a dor sob stress

Em situações extremas, o cérebro do gato liberta endorfinas e catecolaminas que reduzem a perceção da dor. Isto permite que um animal ferido continue a fugir ou a lutar. É um mecanismo neuroquímico de sobrevivência.

Um cérebro que nunca desliga completamente.

Os gatos passam grande parte do sono em sono REM , a mesma fase com que sonhamos. Durante esta fase, o cérebro deles simula movimentos, caça e situações emocionais. Enquanto dormem, o sistema nervoso continua a fazer exercício.

Percepção do tempo

Os gatos não olham para os relógios, mas o hipotálamo e os ritmos circadianos registam padrões de luz, alimento e atividade. Isto permite-lhes antecipar eventos com uma precisão surpreendente. Para eles, o tempo não é um número: é uma sensação fisiológica.

Em geral, o cérebro do gato não procura conforto. Ele procura a eficiência absoluta .
Menos ruído. Menos dúvidas. Mais ação quando importa e mais descanso quando não importa.

Não são menos sociáveis, são mais sofisticados.

Os gatos criam laços afetivos , mas não da mesma forma que os cães, como acontece com as crianças. Os seus níveis de ocitocina aumentam quando:

• Ele olha para si lentamente.
• Durma consigo
• Ele dá-te uma cabeçada.

Isto é amor felino na linguagem neuroquímica deles.

Capacidades metabólicas dos gatos

São tóxicos para o seu sistema imunitário (e isso é uma coisa boa).

A exposição a gatos durante a infância reduz o risco de:

• Asma
• Alergias
• Doenças autoimunes

Por quê? Porque treinam o seu sistema imunitário para não ficar paranóico . Viver com gatos ajuda a evitar que o sistema imunitário humano se torne hiperreativo a estímulos inofensivos.

A sua saliva é um laboratório antibacteriano

A saliva do gato contém:

• Lisozimas
• Peroxidases
• Peptídeos antimicrobianos

Isto torna as suas feridas menos propensas a infeções e permite que se limpem melhor do que nós.

modo furtivo metabólico

Os gatos conseguem reduzir drasticamente o gasto energético quando estão parados, sem perder os reflexos ou o tempo de reação. O metabolismo entra num estado de extrema conservação, mas os reflexos permanecem intactos.

Isto permite-lhes passar do estado de sono para o de salto numa fração de segundo, como um míssil em modo de espera .

Ronronar terapêutico

O ronronar de um gato vibra entre os 25 e os 150 Hz , uma gama de frequências utilizada em medicina para:

• Curar ossos
• Reparar tecidos
• Reduzir a inflamação

Os gatos automedicam-se vibrando . Ronronam quando estão felizes, quando estão magoados e, em muitos casos, quando estão a morrer.

O ronronar também regula o seu sistema nervoso, ajudando-os a manterem-se estáveis ​​mesmo em situações de stress ou dor.

Habilidades musculoesqueléticas dos gatos

Marcha diagonal: andar silenciosamente como os robôs da Boston Dynamics.

Os gatos utilizam uma marcha diagonal : a pata traseira pisa exatamente onde a pata dianteira pisou. Isto reduz as vibrações, ruídos e tropeções. Este padrão é controlado pelo cerebelo , a parte do cérebro que coordena a motricidade fina. É por isso que conseguem mover-se ao longo de um corrimão ou do encosto de um sofá como se estivessem a seguir uma linha invisível, movendo-se com absoluta discrição.

Coluna hiperflexível

As vértebras de um gato estão ligadas por discos intervertebrais altamente elásticos e músculos longos e poderosos. Isto permite que o tronco se estique e se comprima como uma mola. Durante um salto, a coluna vertebral armazena energia elástica e liberta-a na descolagem, aumentando a potência sem gastar mais energia muscular .

reflexo de endireitamento

Quando um gato cai, o seu sistema vestibular (no ouvido interno) deteta a orientação da cabeça. A partir daí, o cérebro coordena a rotação do pescoço, tronco e patas para que o corpo gire no ar sem violar as leis da física. Não necessita de um impulso externo: redistribui o seu próprio momento angular . É por isso que aterra quase sempre em pé.

Sensores de suporte nas pernas

As almofadas dos pés contêm recetores de pressão e textura que informam o cérebro sobre a estabilidade do solo antes de o peso ser colocado sobre o mesmo. Cada passo é um cálculo. É por isso que pisam com tanta precisão e raramente escorregam.

Respiração sincronizada

Durante a caça ou em situações de furtividade, os gatos reduzem a profundidade da respiração e sincronizam-na com o movimento das patas. Isto diminui o movimento e o ruído do tórax. O resultado é um movimento quase silencioso , controlado pelo sistema nervoso autónomo.

Parkour Biológico

Todo este sistema integrado permite que os gatos corram, parem, virem, saltem e aterrem com uma eficiência que faz lembrar a de um atleta de elite. Não improvisam: os seus corpos executam um modelo físico do mundo em tempo real.

Coisas do dia-a-dia que podem matar um gato

Embora o gato seja uma obra-prima da evolução, a sua biologia também apresenta pontos cegos perigosos. Alguns compostos inofensivos para os humanos são letais para os gatos, uma vez que os seus fígados não conseguem metabolizá-los adequadamente.

O exemplo mais conhecido é o paracetamol . Nos gatos, mesmo uma dose mínima destrói os glóbulos vermelhos e causa insuficiência hepática fulminante. Não existe uma dose segura. Um único comprimido pode ser fatal.

O chocolate é outro inimigo silencioso. Contém teobromina e cafeína, dois estimulantes que o sistema nervoso felino não consegue eliminar. Provocam arritmias, convulsões e colapso respiratório.

Até mesmo alimentos e produtos aparentemente inofensivos podem ser perigosos, tais como:

• Cebola e alho (danificam os glóbulos vermelhos)
• Álcool
• antidepressivos e analgésicos humanos
• Lírios e algumas plantas ornamentais
• Produtos de limpeza e óleos essenciais

O paradoxo é brutal: conseguem detetar campos magnéticos e movem-se como ninjas, mas um pouco de chocolate pode ser mais perigoso do que um predador.

Porque é que o fígado de um gato é tão diferente do fígado de um ser humano?

O fígado é o laboratório químico do organismo. É o órgão responsável por transformar substâncias estranhas em compostos que podem ser eliminados sem causar danos. Nos seres humanos, este processo depende em grande parte de uma família de enzimas denominadas glucuroniltransferases .

Os gatos, no entanto, possuem este sistema incompleto .

Isto significa que não conseguem realizar a glucoronidação adequadamente , uma reação bioquímica essencial para neutralizar muitos medicamentos e toxinas. Quando uma substância como o paracetamol entra no organismo, não se torna inofensiva: é convertida em metabolitos altamente tóxicos que danificam gravemente o fígado e destroem os glóbulos vermelhos.

Por outras palavras, o corpo do gato não sabe "desligar" estas moléculas. É o preço de uma biologia extremamente especializada, otimizada para uma dieta carnívora e um estilo de vida predatório.

Reflexão final

Os gatos não são simplesmente animais ágeis ou inteligentes. São predadores de precisão , concebidos pela evolução para se moverem silenciosamente, verem no escuro, anteciparem movimentos e reagirem antes mesmo de existir o perigo. Cada músculo e cada neurónio trabalha em prol de uma única missão: caçar com a máxima eficácia .

Os seus corpos existem em perfeito equilíbrio entre a calma e a explosão. Podem passar do repouso absoluto à ação letal numa fração de segundo. Não desperdiçam energia, nem atenção. São máquinas biológicas otimizadas para a sobrevivência.

E, no entanto, mesmo dentro do mundo felino, existe um extremo.

O gato-de-patas-pretas africano ( Felis nigripes ) é o predador mais letal entre os felinos. Apesar do seu tamanho diminuto, apresenta a maior taxa de sucesso na caça em todo o reino felino , superando mesmo os leões e os leopardos. Mais de metade dos seus ataques resulta numa presa fatal.

Resume a essência do design felino:
Discrição, precisão e um cérebro que quase nunca falha.

Talvez não sejamos nós que cuidamos deles.
Talvez sejam a experiência mais elegante da evolução.