O cérebro humano é tido como a máquina mais complexa de que se tem conhecimento. Não é apenas complexa, mas é também a mais importante: afinal, o cérebro define quem somos, o que desejamos, pelo que lutamos.
O filósofo Daniel C. Dennett falou que o cérebro é o único órgão de nosso corpo para o qual, no caso de um transplante, vamos querer ser os doadores, e não os receptores. Isso certamente já basta para colocar o cérebro em uma posição bastante especial.
A foto acima mostra uma ampliação de um pequeno segmento do córtex cerebral, colorizado para facilitar a visualização de algumas estruturas. Na verdade, a organização do cortex é muito mais complexa do que a foto acima demonstra (muitos neurônios e diversas interligações não estão aparentes na foto). Essa complexidade toda nos faz questionar a sua origem.
O que tem de tão especial esse órgão? Como evoluiu? Por que evoluiu? O assunto é muito vasto e não conseguiremos responder a essas perguntas neste capítulo, mas pelo menos vamos poder compreender melhor como devem ser as respostas.
Evolução: O Design Para Sobrevivência
Vimos, nem todos os organismos vivos deste planeta precisam de cérebro. Plantas, por exemplo, são outros bem sucedidos seres que não têm que se preocupar com neurônios e sistemas nervosos complexos. Para compreender porque certos organismos precisam de um cérebro precisamos entender um conceito de extrema importância na ciência contemporânea. Evolução é uma noção que influenciou profundamente nosso conhecimento acerca da vida e de seu desenvolvimento.
 | Evolução é um conceito que está associado às mudanças nos organismos vivos no decorrer de longos períodos de tempo |
Essas mudanças não incluem as modificações que um organismo em particular sofre durante sua vida. Evolução trata das alterações entre gerações, alterações de forma, funcionalidade e comportamento que passam de geração para geração, por via genética.
Atualmente, a evolução é uma noção que ganhou certa formalização matemática, tendo sido aplicada não apenas a organismos biológicos mas também a diversas situações onde comunidades de agentes interagem. É possível falar em evolução até mesmo quando se analisa as interações entre agentes econômicos (veja, por exemplo a noção de Evolutionary Economics; consulte os links sobre Robert Hoffmann e veja também as referências sobre sua tese de doutoramento Hoffmann(1996)).
A idéia fundamental da Evolução é a de Adaptação. Este conceito pode ser sumarizado com esta expressão:
Adaptação = Variação + Hereditariedade + Seleção
A Seleção é o principal fator proveniente do meio ambiente: estamos em um mundo com recursos limitados, e isto provoca a competição entre organismos da mesma espécie e de espécies diferentes. Dos bilhões de "brigas" que ocorrem durante essas competições vencem os mais fortes, aqueles que conseguem algum tipo de vantagem sobre os outros organismos[fortes].
| [fortes] É preciso qualificar corretamente o que quero dizer com "fortes". Não é apenas "força física", mas muitas vezes apenas resistência. Uma alteração climática repentina pode colocar em vantagem espécies fisicamente mais fracas em relação a outras espécies mais fortes. Basta que essas espécies fisicamente mais fracas sejam mais resistentes. Um tratamento didático e extenso desses temas pode ser encontrado em Ridley (1996). |
A equação acima é a pilastra do princípio da acumulação do design. Se chamarmos o conteúdo genético de uma espécie em particular de uma "solução" para o problema da sobrevivência, podemos entender a evolução como um processo que se utiliza de soluções anteriores como "base" para procurar novas soluções. As novas soluções ocorrem por força dos três itens da equação acima. Variação, através de mutações, promove um "leque" de alternativas novas, similares às soluções anteriores, mas com sutis variações. A recombinação genética providencia uma "mistura" de material genético que também contribui para a produção de certas alterações. É através desses mecanismos que a evolução providencia o aparecimento de um grande número de organismos (ou, segundo nossa nomenclatura aqui, de "soluções"). O título da seção que se segue resume a consequência
desse processo.
| Os Primeiros Interesses de Piaget |
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Jean Piaget (1896-1980) foi um dos mais importantes pesquisadores da cognição em crianças de todos os tempos. Seu trabalho é até hoje importante tópico de estudo para todos os que se interessam por aprendizado.
Embora hoje em dia já existam alguns reparos a serem feitos a suas teorias (veja, por exemplo, Karmiloff-Smith (1992)), grande parte de suas idéias são válidas e ainda influenciam muito o pensamento cognitivo contemporâneo. Talvez sua maior contribuição tenha sido alertar a todos nós acerca da grande importância que as brincadeiras e interações das crianças têm na formação de sua cognição. As crianças são "ativas", e não meros "vasos" para serem preenchidos com conhecimento. As influências piagetianas na educação moderna foram fundamentais.
Mas Piaget não começou sua vida de cientista com as crianças. Ele começou pesquisando a biologia de larvas d'água (pântanos e grandes lagos). Sua curiosidade foi aguçada por um estranho organismo, a Lymnaea Stagnalis (lesma dos grandes lagos). Vamos observar a Lymnaea para contrastá-la com o Sea Squirt.
A Lymnaea Stagnalis inicia sua vida praticamente estagnada. Agarra-se a plantas ou formações rochosas e lá permanece por grande período. Contudo, ao se verem eventualmente transferidas para águas mais turbulentas, esses "caramujos" são forçados a desenvolver seus recursos motores para permanecer grudados às rochas. Essa atividade influencia o desenvolvimento do tamanho e forma de sua couraça.
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| A Lymnea Stagnalis em sua fase inicial, praticamente imóvel | Quando acaba transferida para águas mais turbulentas, a Lymnaea desenvolve-se |
Esse desenvolvimento por adaptação ativa foi uma das inspirações para que Piaget compusesse sua teoria. Mas o ponto importante para nós aqui é a relação dessas idéias com o tópico sobre a evolução do cérebro.
No ser humano a coisa tinha que ser mais complicada. Dispomos dos mesmos processos de percepção e ação dos organismos inferiores, mas temos como elaborar mais Conhecimento a partir daquilo que guardamos em nossa memória. Essa "fonte de conhecimento" a partir de nossa memória talvez seja o efeito mais nítido da posição Racionalista que vimos no capítulo 2. Nossos impulsos não afetam diretamente nossas ações. Afetam nossos Desejos que, ainda assim, só irão afetar nossas ações se puderem passar por nossos objetivos. Desta forma, posso ter um forte impulso de me alimentar. Isto irá construir desejos de alimentos agradáveis ao meu paladar. Mas isso precisa ser compatível com meus Objetivos (por exemplo, "manter a linha"), o que pode fazer-nos recusar um bife à parmegiana e escolher uma salada. A área anotada em verde é conhecida popularmente como "inteligência emocional" e engloba não apenas nosso comportamento emocional interno mas também aquele que influencia as nossas relações sociais.
| A Evolução do Cérebro Humano |
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Vinte por cento de toda a energia que você consome tem como finalidade o suporte das funções de seu cérebro. É, portanto, um órgão muito caro, um recurso que demanda muito do organismo. As forças seletivas que provocaram o desenvolvimento de um cérebro tão grande quanto o nosso ainda estão sendo estudadas (veja, por exemplo, Mithen (1996) e Donald (1991)). Na escalada do tamanho de cérebro que vemos abaixo, só perdemos para os Neandertais (e por muito pouco).
Os cérebros são tão importantes que mesmo o seu "custo energético" é tolerável. Alguns cientistas especulam que existe uma forma de interpretar uma comparação entre humanos e primatas onde esse custo pode ser explicado através da redução do tamanho de outros órgãos também muito caros em termos de consumo energético:
A maioria dos órgãos de um primata (rins, coração, fígado, etc) são comparáveis em tamanho com os humanos. Contudo, os cérebros são muito maiores e os intestinos são muito menores. A paleoantropologista Leslie C. Aiello (University College London) e o fisiologista Peter Wheeler (Liverpool John Moores University) propõe que a redução de tamanho dos intestinos (que são também grandes consumidores de energia) deveu-se ao processo de seleção que priorizava os grandes cérebros nos Homo Sapiens.
| Conclusões |
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Algumas conclusões deste nosso capítulo são importantes para o tema que desenvolvemos no volume inteiro. Temos um cérebro que tem, evolucionariamente, o mesmo tipo de origem que o cérebro de um camundongo, um cachorro ou uma coruja. Temos uma atividade perceptual que é bastante similar àquela que também ocorre em gatos, chimpanzés ou leopardos. Cérebros em geral são úteis porque permitem ao organismo manter um ciclo de Percepção/Ação que favorece a sobrevivência do organismo. Mas para que os cérebros sejam bem sucedidos em sua finalidade, é preciso satisfazer uma condição fundamental:
| Cérebros funcionam bem porque o meio ambiente está cheio de regularidades. A percepção funciona através do reconhecimento (identificação) e armazenamento dessas regularidades, de forma a permitir que o organismo possa utilizar isso para melhorar suas chances de sobrevivência. Se não houvessem regularidades no ambiente, então o cérebro seria inútil, desnecessário. |
Em outras palavras, a seleção natural fez evoluir o "hardware" do cérebro, de tal maneira que o "software" que o cérebro desenvolve (através do aprendizado que se dá pela percepção) possa ser eficaz. Esse aprendizado não altera geneticamente o indivíduo, só passando para as gerações seguintes através de alterações no próprio meio ambiente (alterações culturais, em nosso caso).
Daqui vem também a idéia de que o cérebro se preocupa em identificar regularidades para que estas possam ser usadas para prever futuras ocorrências e até mesmo para permitir o planejamento. Pode parecer estranho dizer que um animal qualquer em plena savana africana dependa de "predições" para sobreviver.
Veja porque isto pode ser importante: no meio da floresta, entre as folhagens, um vulto parece se mover. O animal vê apenas partes de um corpo, apenas aqueles detalhes que escapam por entre as folhagens. No cérebro desse animal existem diversos "padrões" sobre o aspecto visual de seus predadores típicos. Esses padrões foram aprendidos através da experiência e observação. No entanto, o animal não está, nessa situação, observando um padrão completo, está apenas visualizando um conjunto de pequenos pedaços de padrões. Sua capacidade de usar esses pedaços para "completar" a figura mental de um predador pode fazê-lo fugir rapidamente e assim escapar de ser atacado. Imagine como isso tem valor para um organismo que queira sobreviver.
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