Mito 1: nós usamos apenas 10% do nosso cérebro

Bruno Marinho de Sousa

• Por que eu não consigo aprender mais e melhor?
• Como faço para desenvolver os outros 90% do meu cérebro?

Não seria ótimo se tivéssemos um potencial guardado para aprendermos o que quisermos: um idioma em questão de dias, a tocar um instrumento musical em uma semana, a ler e entender um livro de mil páginas em duas horas.

Bem, você provavelmente já deve ter ouvido falar que não usamos todo o nosso cérebro. Pode até ter ouvido a frase título do texto, que “usamos apenas 10% do nosso cérebro”. Infelizmente tenho uma má notícia para você:

Nós usamos tudo que nosso cérebro pode oferecer!

Sim, tudo. E já vou fazer uma previsão, se você acredita há muito tempo que usamos apenas 10% do cérebro, dificilmente irá acreditar no que vou apresentar aqui como evidência contrária. Por que não vai acreditar? Vou te explicar um dos motivos de maneira bem sucinta.

No texto Aprendizagem – Associando Estímulos eu expliquei que podemos associar estímulos neutros a alguns estados emocionais. Então os estímulos neutros passam a ser condicionados (associados com a emoção). E isso também ocorre com o nosso conhecimento de mundo. Se você sempre ouviu que só usamos 10% do cérebro, isso passa a ser verdade para você, dentro de sua visão de mundo. Então quando eu chego e falo que o que você sempre acreditou é uma mentira, isso gera respostas emocionais (condicionamento respondente). E é difícil ir contra as nossas emoções. Então preferirá acreditar no que sempre acreditou, pois é mais cômodo, menos passional. Mas vou te explicar porque você usa muito mais de 10% do seu cérebro.

A primeira coisa que deve ter em mente é que isso é um Mito da Psicologia e das Neurociências. E, se você acredita nisso, não é a única pessoa. Alguns estudos mostram que 1/3 dos estudantes de Psicologia acreditam nisso. No Brasil esse número é maior, a pesquisadora Suzana Herculano-Houzel fez um estudo que constatou que esse número aqui chega a 59% dos graduandos e inclui 6% dos neurocientistas!!!

Por que esse mito é tão forte?
Primeiro pela falta de conhecimento científico. E também porque é tentador achar que temos capacidades “ocultas”, que podem ser utilizadas com treinamento e assim podermos atingir tudo que quisermos. Os filmes de super-heróis não fazem sucesso à toa… Mas sinto muito, as pesquisas indicam que não é assim. Se quer aprender algo, exigirá esforço, quanto mais difícil, mais esforço. Seu cérebro precisará formar novas conexões entre os neurônios e formar novas redes neurais, o que demandará motivação, atenção, concentração e dormir bem (sim, o sono é extremamente importante para o aprendizado).



Outro ponto importante é que não faz sentido usar apenas 10% de um órgão que pesa em média 1,3kg e gasta 20% do oxigênio que você respira e muita energia apenas para funcionar em nível mínimo de atividade. Se a afirmação fosse verdade, seria muito inútil manter um órgão desses. Não faz sentido em qualquer explicação sobre a origem do ser humano, tanto pelo lado evolutivo quanto pelo lado divino.



Claro que você ainda não se convenceu. Vamos a mais um ponto. Você conhece alguém que teve um Acidente Vascular Cerebral (AVC)? Geralmente as pessoas podem ter algum tipo de sequela comportamental, como não conseguir falar do jeito que falava antes, paralisar ou ter dificuldades para caminhar, perder memórias e etc. Bem, se temos 90% (NOVENTA) do cérebro ali guardado, só esperando para ser usado, por que então as pessoas tem essas sequelas? Por um motivo bem simples: porque usamos tudo que nosso cérebro tem a oferecer. Isso é tão sério que pessoas que entram em coma podem ter sequelas por “atrofia” cerebral(degeneração). Numa analogia ruim, é como se o cérebro fosse um músculo não utilizado.

Mais um ponto, já ouviu falar de Phineas Gage? É um caso muito famoso dentro da Neuropsicologia e Neurociências. Resumidamente, ele foi um operário que perdeu parte do córtex pré-frontal (essa região do cérebro que fica na sua testa), responsável dentre várias coisas pelo nosso “freio” (inibição) comportamental. Bem, será que Phineas Gage só usava 10% do cérebro? Se sim, quando ele perdeu algumas gramas do seu cérebro ficou tudo bem, certo? Claro que não. Ele teve graves sequelas comportamentais, como passar de um cidadão pacato e responsável a um cidadão impulsivo, descontrolado e irresponsável, simplesmente por perder algumas gramas dos seus cerca de 1,3kg de cérebro. O que será que os outros 90% ficaram fazendo…



Acreditar que “usamos apenas 10% do nosso cérebro” parece algo inocente, que não faz mal, mas faz sim. Há uma vasta gama de pessoas que espalham esse mito somente para vender cursos, “justificar” o que tem a ensinar. Eu mesmo já ouvi esse absurdo fazendo uns cursos online. A pessoa afirmava que temos capacidade para fazer tudo que quisermos porque usamos somente 10% do nosso cérebro. Claro que a pessoa, por exemplo, não aprendeu mandarim em uma semana para provar seu ponto…

Mas o problema é que esses mitos são espalhados por pessoas sem senso crítico e noção sobre o funcionamento cerebral, usam esse mito como argumento para o que vendem e para o público leigo.
Bem, mas então por que algumas pessoas conseguem aprender mais fácil que outras? Aqui entram diversos fatores, como genética (sim, tem gente que terá mais facilidade – mas não é devido aos 90% do cérebro), ambiente favorável para aprendizagem, bons professores, motivação, objetivo claro para o que estuda e etc.

O que você pode fazer para usar o “lado oculto do seu cérebro” é melhorar a sua eficiência para aprender. Para isso existem técnicas mais eficientes de estudo, novas formas de ver o mesmo problema (flexibilidade cognitiva), variar o material que estuda. E o mais importante, aprender a aprender. Você tem um potencial para aprender, mas não devido aos supostos 90% do cérebro sem usar.

Obs.: esse texto foi originalmente publicado no Psicologia Catalão.

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Leia mais:

• Livro: Os 50 maiores mitos populares da psicologia: Derrubando famosos equívocos sobre o comportamento humano
• Artigo da pesquisadora Suzana Herculano-Houzel: Do You Know Your Brain? A Survey on Public Neuroscience Literacy at the Closing of the Decade of the Brain

Luto pelo macaco-robô

Em outro texto do blog discutimos a questão da Ética em Pesquisa. Para se realizar uma pesquisa, tanto com humanos quanto com animais, o projeto tem que ser aprovado por um Comitê de Ética que segue normas nacionais e internacionais. Essas normas servem para garantir, dentre várias coisas, que não seja provocado algum dano e/ou maus tratos aos envolvidos. Também para que a pesquisa busque um benefício presumido. 

Isso é extremamente importante para garantir a vida e a saúde dos participantes do estudo. Num programa realizado pela BBC foi colocado um macaco-robô junto aos outros macacos (figura a seguir). O objetivo era filmar os animais e ver como eles reagiriam a esse "estranho". 

A informação do novo membro do grupo (o estranho) chega até os olhos deles, é transduzida e encaminhada ao cérebro, onde é processada. O cérebro tem que processar, elaborar e organizar essa informação de maneira lógica, dando sentido e coerência ao mundo. Então esse estranho foi percebido pelos macacos como um deles para o mundo ter coerência . Afinal, os macacos não estão acostumados a verem robôs na natureza.

 

Macacos Semnopithecus

Agora, vem a questão ética. Apesar de não ser uma "pesquisa", o vídeo mostra o porquê de se preocupar com os possíveis danos causados. Em determinado momento os macacos interagem com o macaco-robô, ele cai e para de funcionar. Os macacos entendem que ele morreu (lembrem-se, o cérebro tem que dar coerência ao mundo). O que será que acontece? Será que os macacos sofreram, ou algum dano foi causado a eles? Assistam o vídeo para entender melhor:

 

Bruno Marinho de Sousa

Mais informações:

O vídeo foi visto no site: Lolhehehe.

Ética na Pesquisa 

Aos gregos o mar era violeta, ou como a cultura constrói nossa sociedade 

Como a informação sensorial é processada
A luz e o olho
Ilusão de Ponzo

NeuroTracker - treinamento cognitivo

Já ouviram falar de treinamento cognitivo?
Este recurso está cada vez mais sendo utilizado no esporte por equipes profissionais e atletas de elite. Hoje o New York Times publicou uma reportagem interessante sobre o NeuroTracker, treino produzido no laboratório de Jocelyn Faubert, que orientou um dos idealizadores do blog durante estágio doutoral no exterior.

Leia mais na reportagem (em inglês):
NeuroTracker

Além dos limites do corpo

Você deve ter visto o filme Avatar, ou pelo menos ouviu falar dele por causa de seus efeitos 3D. No filme um soldado paraplégico entra num equipamento que permite que ele controle um avatar  (aqui e aqui) e interaja com o ambiente, tendo sensações e percepções do local. Outro exemplo do cinema, mas com uma roupagem diferente é a história do policial Alex Murphy que foi morto e ressuscitado como o ciborgue Robocop...

Figura 1. Pôster e cenas do filme Robocop(1987). Nesse filme um ciborgue (humano que possui partes mecânicas) é um policial que vive um conflito entre o seu lado máquina e as memórias humanas.  Fontes (respectivametnte): MoviePoster e ResistênciaNerd.

Esses filmes ainda são uma fantasia, mas o trabalho de Miguel Nicolelis e colaboradores publicado na Science TranslationalMedicine deu um passo nessa direção. Nicolelis faz parte de um projeto internacional chamado Walk Again Project (Projeto Andar de Novo). O objetivo principal desse projeto é criar a primeira interface cérebro máquina – ICM (do inglês, Brain-Machine Interface – IBM) capaz de restaurar a mobilidade em pessoas que possuem graus severos de paralisia. A ICM é um sistema híbrido que conecta o cérebro a máquinas. No caso do projeto, o objetivo é restaurar funções sensórias e motoras das pessoas com paralisias.

Figura 2. Um dos objetos e metas do Projeto Walk Again é fazer um adolescente com paralisia da cintura para baixo dar o chute inicial da Copa do Mundo de 2014. A imagem é uma simulação desse chute. Fonte: The Washington Post

A ICM em geral é investigada de forma unilateral – apenas um membro por vez (por exemplo, um braço). Ainda não era possível usar ICM com a capacidade de se movimentar com mais de um membro por vez. Quer dizer, não tinham.

Entretanto, a equipe de Nicolelis testou uma ICM com dois braços movimentando simultaneamente. O objetivo foi investigar as principais diferenças corticais para o controle dos movimentos dos braços durante uma tarefa com avatar e se seria possível para a ICM prever o comportamento quando houvesse restrição de movimentos. Essa pesquisa faz parte do Projeto Walk Again.

Para isso os cientistas colocaram microeletrodos para captar a atividade de cerca de 500 neurônios simultaneamente em macacos rhesus (é a primeira vez que cientistas conseguem isso). Esses microeletrodos foram colocados em áreas motoras nos dois hemisférios cerebrais. Com isso seria possível verificar se essa quantidade de neurônios é suficiente para controlar a ICM com dois braços. E um algoritmo decodificou essa informação neural em linguagem computacional.

A tarefa foi realizada com a apresentação de um avatar em primeira pessoa num monitor em frente ao macaco (ver vídeos). O macaco via apenas os braços do avatar, imitando o que seria a sua visão real dos braços. Também havia um joystick em frente ao animal. Esse modelo de tarefa é eficaz e faz com o que os macacos se engajem na tarefa.

O experimento era realizado da seguinte maneira: primeiro eram apresentados dois quadrados e o macaco tinha que colocar seus braços virtuais sobre eles por um tempo. Isso seria o controle inicial do movimento. Após isso os quadrados desapareciam e eram apresentados dois círculos em diferentes posições do campo visual. Então o macaco tinha que colocar suas mãos sobre esses círculos-alvo por um determinado tempo. Você pode se perguntar: por que os macacos fariam uma tarefa dessas? Eles faziam porque ganhavam uma dose de suco. E segundo Nicolelis, os macacos adoram suco, especialmente o de laranja do Brasil. 

Vídeo 1. Exemplo da tarefa realizada por um dos macacos e seu avatar. Nessa condição houve o uso do joystick.

A tarefa podia ser realizada com a) o controle cerebral e movimento dos dois braços, b) controle cerebral e sem movimento dos braços e c) com um membro (com somente um braço do avatar). Quando era permitido o controle das mãos, os macacos usavam o joystick. E é importante destacar que um dos macacos não utilizou o joystick nenhuma vez. Lembram-se do Projeto Walk Again? Os pesquisadores limitaram o uso do joystick para que o macaco aprendesse a tarefa apenas com o pensamento. Isso permite simular o aprendizado de uma pessoa com paralisia severa. O outro macaco também realizou a tarefa sem o uso dos braços, mas depois de usar os braços. 

Figura 3. Representação virtual de como seria o avatar de um macaco tocando objetos. Fonte: Laboratório de Miguel Nicolelis

Uma observação muito importante. Os braços dos macacos foram imobilizados de uma forma que o animal ficasse numa posição natural e aparentemente confortável. Os procedimentos da pesquisa, como a imobilização dos macacos e implementação dos microeletrodos, foram aprovados pela Duke University Institutional AnimalCare and Use Committee de acordo com National Institutes of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (em pdf), dos Estados Unidos da América.

A quantidade de neurônios permitiu que os macacos controlassem os movimentos dos dois braços do avatar. O algoritmo foi capaz de prever a intenção do macaco em mover os braços a partir do padrão de atividade cerebral. Os resultados apontaram que os macacos aprenderam a utilizar a ICM. Conforme o desempenho na tarefa com os dois braços virtuais melhorava, havia uma difusão da plasticidade de áreas corticais do cérebro. Em outras palavras, parece que o cérebro dos macacos incorporou os braços do avatar às suas imagens corporais! E os macacos compreenderam que não era necessário o joystick para mover os braços, apenas pensar no movimento.

Vídeo 2. Exemplo da tarefa realizada por um dos macacos e seu avatar. Nessa condição não houve o uso do joystick, o macaco moveu o avatar apenas com o pensamento.

Essa tarefa de observação passiva (com os braços imobilizados) mostrou que é possível realizar a tarefa por meio da modulação cortical. Os registros corticais mostraram que as atividades corticais dos macacos são diferentes quando realizam a tarefa com um ou dois braços. Ainda, houve uma reorganização da representação cortical do avatar para a tarefa em que os macacos não podiam usar os braços. E os dois braços possuem uma representação própria, não sendo a soma direta das representações de cada braço.

Agora outras questões que ficam: como funcionaria a sensação e percepção de pessoas que utilizam neuropróteses como a proposta pelo Projeto Walk Again? A percepção corporal com a prótese seria semelhante a do corpo? Indo mais longe, imagine que num futuro próximo seja possível inserir próteses mecânicas no nosso corpo e que elas sejam controladas mentalmente no lugar de membros amputados. Como seria a percepção dessas próteses? Elas seriam incorporadas ao mapa topográfico do corpo? Ou elas seriam percebidas como uma extensão externa, como quando usamos um bastão, bengala ou óculos? Até podemos por um momento esquecer que são objetos externos, mas quando nos damos conta, lembramos que eles não fazem parte do nosso corpo.

Figura 4. Na ficção o Homem de Ferro criou um mecanismo que o mantém vivo e ainda um exoesqueleto que o torna extremamente forte, o protege e permite que ele voa (figura à esquerda e central). E como seria a vida de um “ciborgue”(à direita)?. Fontes (respectivamente): Fanpop, Maxon e NatalNeuro.

Com o passar do tempo as pessoas que perderam membros do corpo tem seu mapa sensorial e motor alterado, com as regiões vizinhas invadindo as regiões do membro ausente. Como isso ficaria em pessoas que não andam, ou perderam membros do corpo há muitos anos? Essas regiões absorvidas voltariam a “crescer”?

Figura 5. O poder do pensamento será capaz de controlar máquinas? Adaptado da sugestão de capa para a revista feita por  Miguel Nicolelis e colaboradores. Fonte: Miguel Nicolelis

Bem, são respostas que só a ciência poderá nos fornecer. As pesquisas psicofísicas e de percepção poderão ter um novo impulso ao se estudar essa população. Mas isso caberá ao futuro...

Quer baixar o texto? Clique aqui.

Bruno Marinho de Sousa

Leia mais em:

P. J. Ifft, S. Shokur, Z. Li, M. A. Lebedev, M. A. L. Nicolelis, A Brain-Machine Interface Enables Bimanual Arm Movements in Monkeys. Sci. Transl. Med. 6 November 2013 5, 210ra154 DOI: 10.1126/scitranslmed.3006159 

Caso queira ler o artigo, entre na página do Instituto Internacional de Neurociências de Natal Edmond e Lily Safra (link http://www.natalneuro.org.br)

 

“É só uma teoria” ou como conceitos científicos são distorcidos

Esse texto irá tratar de concepções errôneas que as pessoas possuem sobre alguns termos científicos. É um texto informativo e serve para que vocês tenham noção do quanto é importante que se tenha em mente as definições corretas deles. Alguns termos foram também abordados num texto da Scientific American. 

Figura 1. Pense duas vezes antes de deslizar nos termos usados de maneira incorreta. Fonte da imagem: Knowledge Exchange 

Recentemente alguns equívocos científicos foram cometidos por um pastor ao dar uma entrevista. Esse pastor se valeu de sua formação em psicologia para justificar algumas concepções científicas equivocadas. Veja a entrevista no youtube por aqui.

A idéia do texto não é desmerecer ou elogiar suas concepções religiosas (isso ele conhece muito bem). Mas sim, é um texto para elucidar algumas concepções errôneas sobre ciência que foram (e ainda são) propagadas. Muitas dessas concepções além de serem utilizadas de forma incorreta, levam o ouvinte/leitor a interpretar errado determinado fato. Essas idéias equivocadas obstruem nosso pensamento crítico sobre o tema abordado.

A primeira concepção equivocada dele foi utilizar relatos de Sigmund Freud (1856 – 1939) sobre a “cura gay”.  Esse relato não se traduz em “cura científica”. Um dos pontos mais importantes (se não for o mais) da ciência é a replicabilidade de resultados. O que isso quer dizer para algum tratamento ou qualquer outra descoberta científica? Simples, se eu faço uma pesquisa aqui na minha cidade para tratar alguma doença, outra pessoa, em qualquer lugar do mundo, deve ser capaz de seguir meu procedimento e obter um resultado similar. Assim, por meio de várias pesquisas com resultados semelhantes, obtidos por um mesmo procedimento, teremos um tratamento adequado. É por isso que as pesquisas pormenorizam o método utilizado, descrevendo o grupo de participantes (idade, sexo etc.), os equipamentos utilizados, como foi feito o experimento (condições e método de coleta de dados etc.). Essa descrição detalhada garante que outros pesquisadores repliquem a pesquisa. Apenas o relato de alguém notório não torna o tratamento eficaz.

Então é muito prejudicial quando uma autoridade fala de uma área que não domina. Pegando o exemplo da “cura gay”, isso é prejudicial de duas maneiras: direta (a pessoa acredita que existe uma cura científica porque a autoridade citou um pesquisador famoso que falou isso há quase cem anos!) e indireta (a pessoa que ouviu isso pode tratar mal parentes e/ou amigos por serem gays, já que é “só" se tratarem para não serem mais assim). Outros pesquisadores que afirmaram realizar a “cura gay” não mostraram os dados de suas pesquisas (clique aqui para ler) ou então revisaram suas pesquisas e mudaram de opinião (clique nesse link). Ambos os textos estão em inglês.

Figura 2. William Masters e Virginia Johnson, dois estudiosos da sexualidade humana. Eles supostamente curavam homossexuais. Mas seus dados controversos nunca foram postos à prova pela comunidade científica, nem provados por eles. Fonte da imagem: Scientific American 

Recentemente, mais um exemplo do uso de autoridade num ramo da ciência foi descrito pela pesquisadora Suzana Herculano-Houzel. Em seu blog, ela comenta sobre o livro Uma Prova do Céu, do qual ela foi revisora técnica da versão em português (leia o texto aqui). Nesse livro, um neurocirurgião relata sua experiência de coma e diz que ela é a prova de que a consciência existe fora do cérebro. Segundo o autor, seu cérebro “...simplesmente não estava funcionando” (leia mais nesse link). Mas ele não realizou nenhum teste neurofisiológico para fazer tal afirmação. Ele se vale apenas de sua autoridade para justificar seu ponto de vista.

Não existe problema algum de pessoas com notoriedade científica emitirem suas opiniões sobre experiências pessoais. Essas opiniões só se tornam problema quando a pessoa se vale de sua notoriedade para validar algo que não foi testado cientificamente. O público que não possui formação científica geralmente não consegue diferenciar evidências científicas da opinião de um cientista.

Agora aproveitando a reportagem da Scientific American outros pontos muito comuns de equívocos com termos científicos serão apresentados. Antes, você deve ter em mente que toda pesquisa científica se pauta em alguma forma de análise de dados. A mais comum delas é a estatística inferencial. Basicamente, esse tipo de estatística tira conclusões de amostras (parcela limitada do total de uma população) para inferir algo sobre a população, valendo-se da estimação e do teste de hipóteses (aprenda mais nesse site).

Figura 3. A estatística deve ser bem utilizada para indicar diferenças entre as condições. As interpretações dos resultados dependem de outras informações. Fonte da imagem: Ereleases

Hipótese: em ciência, uma hipótese é uma possível explicação para um fenômeno. Ela é descrita em forma de previsão. A forma clássica e mais simples de se fazer essa previsão num estudo (pelo menos a mais comum nos livros didáticos) seria assumir duas posições diante de um problema ou questão: a) hipótese nula: não há diferença entre dois grupos (ou condições) e b) hipótese teste (alternativa): há diferença entre os grupos. A partir dessas pressuposições a pesquisa segue e então a hipótese nula é ou não rejeitada com base nos resultados. Essas conclusões são probabilísticas e por isso buscam-se evidências convergentes com outras pesquisas. Em outras palavras, quanto mais pesquisas ficam a favor de uma hipótese, mais robusta essa explicação se torna.

Significativo/significante: esse é um termo muito importante e você o encontrará na sessão “Resultados” de um artigo científico. Você realiza seu experimento, coleta seus dados e faz suas análises estatísticas (teste t, análise de variância – ANOVA, qui-quadrado etc.) e encontra diferenças entre as condições. A análise estatística apenas indica se a diferença é significante/significativa entre as condições da pesquisa.  A interpretação desses resultados para algo mais amplo será feita com base numa série de fatores, como o arcabouço teórico que conduziu a pesquisa. Lembrando que não são todas as áreas da ciência que utilizam estatística inferencial.

Natureza versus Ambiente (do inglês, nature versus nurture): esses termos aparentemente simples geram muita confusão e debate ao tratar do comportamento do ser humano. O principal problema desses termos não é o significado, mas a idéia de tudo ou nada que eles podem passar. Se um comportamento não tem origem genética, logo se entende que ele foi aprendido. Mas não funciona assim. Os genes nos influenciam, mas também a epigenética (ambiente modificando a herança celular, leia mais nesse site e aqui).

As modificações então podem ser de mão dupla e alteram quais genes serão “ligados” (ativados). Além disso, essa interação é facilmente influenciada pelo ambiente (alimentação, exposição a produtos tóxicos e etc.). Essa alteração é um processo complicado e difícil de prever.  Steven Pinker usa uma metáfora geométrica para explicar a relação natureza e ambiente: dar mais peso para uma das duas opções (natureza ou ambiente) é igual você alegar que a altura do retângulo é mais importante que a largura para se calcular a área. Não é possível esse cálculo sem uma das duas medidas, uma pode ser maior que outra, mas ambas se influenciam. 

Figura 4. Como se calcula a área do retângulo. Agora imagine que a relação natureza X ambiente seja a área do retângulo. Então cada um dos fatores contribui com um peso diferente para o valor da área. Fonte da imagem: Mecânica Resolvida

Cético/Ceticismo: todo cientista deve ser cético. Isso faz parte da ciência e é isso que permite a evolução do pensamento científico. Em geral, ser cético é entendido como não crer em um ser divino, ou ser ateu. Em ciência, ser cético é duvidar, ter a mente aberta para uma explicação alternativa. Acima comentamos sobre o livro Uma Prova do Céu. Não se pode aceitar os argumentos do autor só porque ele é um cientista e uma autoridade em sua área do saber. Ele não nos forneceu provas (evidências) de que seu cérebro não estava funcionando. Além disso, há alguma explicação alternativa para os fenômenos que ele descreveu? Essa é a postura crítica e cética que um cientista deve ter. E não devemos confundir ceticismo com negação pura e simples. Negar veementemente que algo não existe, ou que não é possível de ocorrer não é ceticismo.

Teoria: Esse termo é a cereja do nosso bolo. Foi o uso desse termo que me incentivou a escrever o texto. Infelizmente, na entrevista citada o entrevistado (após usar a “autoridade” da sua formação em psicologia) depreciou a Teoria da Evolução das Espécies (aqui há um texto introdutório sobre o assunto), dizendo que ela é apenas uma teoria. Para o público leigo, isso faz parecer que o termo “teoria” se refere apenas a uma idéia, uma suposição acerca de um fenômeno. Entretanto, em ciência este termo possui um sentido bem específico.

Uma teoria é um conjunto de conhecimentos organizados para explicar um fenômeno. Para isso, uma teoria precisa definir os fatos (conceitos), descrever as relações entre esses fatos e explicar a ocorrência deles.  A partir disso, se a teoria é bem sucedida ela é capaz de organizar o conjunto de conhecimento em torno de um fenômeno, sugerir hipóteses e também sobreviver a testes ou pesquisas que tentam refutá-las. Aqui você encontra uma teoria explicada de forma divertida e em imagens:  9gag.

Em termos científicos, uma teoria não é fruto da imaginação de alguém, que os outros cientistas tomam como verdade. Ela é a explicação mais provável para algum evento ou fenômeno que os cientistas estudam. Ela é fundamentada em experimentos, testes ou evidências (por exemplo, os fósseis para a Evolução). Assim, a evolução é uma teoria porque existe uma grande quantidade de evidencias que dão suporte a ela.

Quer baixar o texto? Clique aqui.

                                         Bruno Marinho de Sousa (esse texto também contou com a contribuição de Leonardo e Rui em pontos chaves).

Aprenda mais aqui:

Texto da Scientific American sobre alguns dos termos abordados aqui: Just a theory (em inglês).

Texto muito bom do projeto Ockham: Método Científico

Hipóteses, teorias e leis, do Science Blogs: Hipótese, teorias e leis

Outra dica: se possível curse uma disciplina de estatística.

 

Sexto sentido: Além dos sentidos básicos

Até hoje aprendemos que temos 5 sentidos, apesar de outras sensações estarem próximas entrar na lista (dor, propriocepção, etc.). Leia mais aqui.

Mas já imaginou poder se localizar no ambiente por uma espécie de sonar como os morcegos fazem? Não conseguimos fazer isso porque nossos órgãos sensoriais são específicos e possuem limites para captação e transformação da energia ambiental (leia mais nestes textos sobre luz e olho e neste sobre cultura e percepção). Isso também se aplica a outros mamíferos. Por exemplo, nós e ratos não enxergamos a luz infravermelha (Figura 1).

Figura 1. Esquema do espectro visível ao olho humano. A luz infravermelha fica além do espectro da luz vermelha, por isso possui esse nome. Clique na imagem para ampliar. Fonte: blogpercetpo.

Apesar de não vê-la, você mantêm contato com a luz infravermelha todos os dias, por exemplo, ao acionar um controle remoto. Você clica num botão para mudar o canal da televisão e uma onda sai do seu controle e chega até a TV. Entretanto, você não vê nada desse caminho da luz!

Mas como seria se pudéssemos ver coisas que nossos órgãos dos sentidos não estão preparados para captar? Como nosso cérebro interpretaria essa informação? Poderíamos ampliar a capacidade de um sentido utilizando as áreas corticais de outro (como os cegos fazem)? Na figura abaixo temos um exemplo da ficção para isso.

Figura 2. Demolidor, personagem da Marvel Comics. Demolidor ficou cego na adolescência ao entrar em contato com lixo tóxico. Após o acidente seus outros sentidos ficaram desenvolvidos além da capacidade humana. Como você poderá ler no texto, talvez isso agora não esteja tão mais distante... Fonte da imagem: MoviesMedia.

No texto sobre como o tato pode enganar o paladar apresentamos uma pesquisa simples que mostra como misturar os sentidos durante uma tarefa atrapalha nosso julgamento sobre a comida.

Agora outra pesquisa fez algo inusitado e inovador ao adicionar estímulos que não são processados naturalmente por um animal. Pesquisadores fizeram algumas ratinhas perceberem a luz infravermelha – aquela que nem nós e nem os ratos enxergam! Essa pesquisa foi realizada por Miguel Nicolelis (Figura 3) e sua equipe. Ele é um pesquisador brasileiro da Universidade de Duke e fundador e diretor científico Instituto Internacional de Neurociências deNatal Edmond e Lily Safra (IINN-ELS).

Figura 3. Miguel Nicolelis, pesquisador brasileiro. Mais informações no site de seu laboratório na Universidadede Duke e no Instituto Internacional de Neurociências de Natal Edmond e Lily Safra (IINN-ELS). Fonte da foto: Beyond Boundaries.

Antes de explicar a pesquisa, você deve saber que as pesquisas com animais, geralmente, começam com o aprendizado de alguma tarefa. Para “incentivar” os animais a realizarem essa tarefa, eles podem, por exemplo, sofrer privação por algum tempo de água e/ou comida. Então, os pesquisadores elaboram algum problema que os animais devem resolver para ganhar a água e/ou a comida. Isso permite que os pesquisadores entendam o comportamento de aprendizagem do animal antes e depois da manipulação de variáveis que lhes interessam.

Os animais da pesquisa de Nicolelis ganhavam água pelo comportamento adequado na tarefa. Seis ratas (Figura 4) foram treinadas numa tarefa de discriminação visual: colocar o focinho na porta em que uma luz comum de LED se acendia. Esses animais recebiam água toda vez que colocavam o focinho na porta que a luz acendeu (Figura 5a).

Figura 4. Rato da raça Long Evans, a mesma utilizada na pesquisa. Fonte da imagem: Hilltop Lab Animals.

Quando a taxa de acerto foi superior a 70% os animais foram para uma nova etapa. Nesta segunda etapa os pesquisadores fixaram uma espécie de capacete na cabeça das ratas. Nesse capacete havia um sensor de infravermelho. Esse sensor funcionava como um órgão do sentido. Ele captava a luz infravermelha e a transformava em corrente elétrica.

Esse sensor foi conectado por microeletrodos a uma região específica do cérebro das ratas, S1, se transformando numa neuroprótese. A região S1 é responsável pelo tato nas vibrissas (bigodinho) do animal. Os ratos usam essas vibrissas para detectar a informação do ambiente (Figura 5b).

Essa neuroprótese permitia que as ratas percebessem os níveis de luz infravermelha como estimulação elétrica em S1. E essa estimulação aumentava perto da fonte de infravermelha.

Figura 5. À esquerda (a): um esquema da ratinha com seu capacete (neroprótese) com sensor infravermelho. O círculo rosa representa a luz infravermelha acesa estimulando o sensor e esse enviando informação à área S1 no cérebro do animal. À direita (b): representação da vibrissa de um rato e a área S1 (círculo vermelho) indicada em seu cérebro. Clique na figura para ampliar. Fonte (a): artigo dos autores na Nature  Fonte (b): Science Direct. 

  

Após o implante da neuroprótese os animais foram treinados numa tarefa idêntica à primeira. Mas agora receberiam água apenas se enfiassem o focinho na porta em que se acendesse a luz infravermelha (Figura 5a). Antes de continuarmos, lembrem-se, os ratos não enxergam a luz infravermelha. Mas não é que as ratas perceberam o infravermelho nessa nova etapa!! O equipamento estava captando a luz infravermelha, transformando em corrente elétrica e enviando para o cérebro. E o cérebro dos animais conseguiu interpretar essa nova informação como uma estimulação ambiental! A taxa de acerto subiu com o passar dos dias e ultrapassou os 70%.

Vídeo 1. Uma ratinha durante a tarefa. 

Fonte: New Scientist e no nosso canal do Youtube.

Como já dissemos em outros textos, os pesquisadores são muito espertos. As ratas talvez pudessem não responder ao equipamento conforme eles interpretaram, mas sim a outro evento do ambiente. Para tirar essa dúvida usaram a boa e velha PSICOFÍSICA para manipular outras variáveis e observar o comportamento decorrente disso. Notem que a psicofísica não é apenas algo velho com valor histórico. Pesquisas de ponta a utilizam até hoje!

Nesses testes psicofísicos os pesquisadores aumentaram a dificuldade na tarefa (mudando o ângulo das portas). Também deixaram essas portas mais juntas, o que dificultaria a identificação de qual porta teve a luz infravermelha acesa.

Miguel e sua equipe também pensaram que as ratas poderiam não ser sensíveis a intensidade da luz infravermelha e estariam funcionando num esquema de tudo-ou-nada (não percebiam ou percebiam). Então, alguns animais receberam input da neuroprótese apenas do tipo tudo-ou-nada sobre a luz infravermelha. Outros animais receberam inputs de intensidade gradativa. Também deixaram dois animais sem estimulação, apenas com a neuroprótese inativa (afinal, tem que se saber se apenas usá-la não alterava o comportamento também).

Bem, o que esses testes apontaram? Que as ratas realmente perceberam a luz infravermelha, pois o comportamento variava com a manipulação das variáveis. Também, que a percepção da intensidade da luz infravermelha era importante para elas, uma vez que influenciou a latência de seu comportamento (tempo entre apresentação da luz e a resposta do animal).

Exames posteriores mostraram que os neurônios de S1 (Figura 5b) mantiveram habilidade para responder ao comportamento de mexer as vibrissas (bigodinhos). Esses neurônios estavam fazendo duas representações corticais, uma para o tato e outra para a luz. E essas representações ficaram sobrepostas, criando uma nova região de processamento sensorial bimodal (processando dois sentidos)!

E o reflexo comportamental dessa sensação bimodal foi marcante no começo da segunda etapa. Como a neuroprótese se conectava à mesma região que representa o bigode no cérebro, as ratas não sabiam como interpretar essa estimulação. Então elas realizavam comportamento de passar as patas no bigode, como se houvesse uma estimulação chegando ali e não do sensor ligado no cérebro.

Essa pesquisa traz possibilidades enormes para nossa percepção e nossos órgãos dos sentidos. Já faz algum tempo que alguns pesquisadores tentaram criar uma retina eletrônica, mas a qualidade da imagem é ruim. O que Nicolelis e colaboradores fizeram vai além. Como eles apontam, essa foi a primeira vez que um ser vivo foi capaz de ultrapassar as limitações sensoriais de seu corpo e perceber estímulos aos quais não estão equipados para perceberem. Ainda, pode ser possível ampliar a capacidade sensorial dos sentidos que já utilizamos (igual ao Demolidor da ficção – Figura 1).

Infelizmente as ratas não são capazes de dizer o que sentiram ao perceber a luz infravermelha. Então ainda não sabemos o que essa nova percepção faz sobre nossa consciência do mundo.

A pesquisa de Nicolelis e seus colaboradores criam grandes possibilidades de uso de seus resultados. Para o estudo da percepção ela pode ter aberto um ramo totalmente novo: a percepção bimodal. Qual estímulo prevalecerá para ser processado pela área primária do cérebro? O estímulo que essa área está equipada para processar ou o novo/adaptado?

Imagine, por exemplo, o caso de pessoas cegas. Em vez da retina eletrônica, elas poderiam receber uma neuroprótese para perceber o calor do corpo de outras pessoas e do ambiente ao redor. Assim poderiam perceber se as superfícies distantes são frias ou quentes, e elas poderiam machucá-los (Figura 6). Até mesmo poderiam ter noção do que está ao seu redor pela forma do mapa de calor que perceberiam.

Figura 6. Uma rua fotografada por uma câmera infravermelha. Será que seria assim que as pessoas cegas com uma neuroprótese para perceber infravermelho ligado ao cérebro perceberiam a rua? Fonte: Abordagem Policial.

Na mistura de sensações naturais um sentido se sobrepõe ao outro e altera nossa percepção sobre o alimento. Mas uma pessoa com uma neuroprótese, como a das ratas, entenderia que está recebendo informações de uma nova forma de estímulo que nunca processou? Ou apenas interpretaria esse estímulo como algo do ambiente sem base uma base real, como uma alucinação? A resposta sobre a consciência da percepção bimodal é incerta. Apenas novas pesquisas responderão a essas perguntas.

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Bruno Marinho de Sousa

Se quiser aprender mais:

Thomson, E.E.; Carra, R. & Nicolelis, M.A.L. (2013). Perceiving Invisible Light through a Somatosensory Cortical Prosthesis, Nature Communications, 4:1482, acesse aqui.