Aula de Ciência Cognitiva

História da NeurologiaCurso de Ciência Cognitiva

Autor: Antônio Rogério da Silva

Unidade 1: A história da Ciência Cognitiva

Texto em Discursus

Embora o século XVII já registrasse a oposição entre concepções que visavam apontar as regiões específicas do cérebro para as atividades do espírito e aquelas que consideravam o sistema nervoso como um todo integrado ao organismo, é só no século seguinte que a neurologia conhecerá a primeira teoria digna do nome sobre o funcionamento da mente. Franz Joseph Gall (1758-1828), médico e anatomista alemão, começou a exercer sua profissão em Viena, no ano de 1785. Seu interesse voltava-se para a fisiologia dos nervos e do cérebro. Gall afirmava que o cérebro era o órgão do espírito, composto por várias partes responsáveis por suas respectivas faculdades psicológicas.

A organologia ou frenologia (estudo da inteligência), como a sua teoria veio a ser conhecida depois, considerava que a conformação do cérebro e as suas diversas protuberâncias tinham relação com a capacidade mental e cada parte delas controlavam órgãos específicos do corpo. Com isso, afastava-se da concepção dualista que separava biologia e mente, enquanto era admitida a especialização de áreas diferentes do cérebro que atuavam independentes umas das outras, cabendo ao córtex cerebral as funções mais elevadas. Gall também imaginava que houvesse uma correlação da forma do cérebro com todo tipo de qualidades emocionais e comportamentais, conforme as irregularidades da superfície do crânio. Isso deu origem a teoria errônea da craniologia que, após a sua morte, em 1828, contribuiu muito para charlatões criarem idéias ridículas e gerassem o descrédito da comunidade científica sobre uma filosofia materialista da mente(1).

Em seguida, Pierre Jean Marie Flourens (1794-1867) efetuou ablações -técnica cirúrgica de lesão selecionada de pequenas áreas no cérebro- nos centros definidos pelos frenologistas e constatou algumas funções localizadas, de acordo com o previsto. Não obstante, quando as incisões eram feitas no córtex, ele observou que a percepção, o juízo e a vontade eram afetados por igual. Para Flourens, isso significava que o córtex cerebral funcionava como um todo indivisível, sendo, desde então, o último refúgio da alma unificada(2). Estava criada a cizânia entre localizacionistas (ou atomistas) e unitaristas (ou holistas), nas ciências neuronais.

Locais X Gerais

Em 1861, numa retomada pró-especialista, o cirurgião francês Pierre Paul Broca (1824-1880) revelou a assimetria entre os dois hemisférios cerebrais, o que havia passado desapercebido por Gall. Ao examinar pacientes afásicos - com distúrbios de linguagem -, ele localizou a áreas destinadas as funções lingüísticas, no lado esquerdo do cérebro, mais precisamente na porção inferior do lobo frontal. Dez anos depois, os médicos alemães Gustav Theodor Fritsch e Eduard Hitzig provocaram contrações musculares em cães, estimulando eletricamente determinados pontos na superfície do córtex. Essa experiência pôs em evidência as regiões motrizes do cérebro e a vinculação entre eletricidade e atividade cerebral. Outros testes realizados em diferentes países por David Ferrier (1843-1928), na Inglaterra, Jules Déjerine (1849-1917), na França e Karl Wernicker, na própria Alemanha, ampliaram a convicção localizacionista e deram maior plausibilidade a teses reducionistas que pregavam a possibilidade de conhecer todas as funções mentais relacionadas com aqueles setores do cérebro estudados.

Em defesa do unitarismo, a técnica de coloração dos nervos, desenvolvida pelo médico italiano Camillo Golgi (1843-1926), em 1875, tornou-se uma promissora aliada. Através da coloração, Golgi visualizou a trama de uma rede contínua de ramificações entre as células nervosas do córtex. A existência dessa contigüidade reforçou a teoria da ação unificada do sistema nervoso, defendida antes por Flourens. Na esteira do unitarismo, alguns neurologistas refizeram as experiências de Broca para afirmarem que a área especificada por ele não desempenhava nenhum papel relevante nas capacidades lingüísticas. Argumentava-se que as lesões encontradas nos pacientes de Broca eram maiores do que as divulgadas e haveria, portanto, um exagero no relato da localização precisa daquelas funções(3).

Partes do NeurônioA resposta localizacionista veio em 1888, apoiada pelo neurologista espanhol Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), para quem as células nervosas eram unidades independentes em relação à conexão existente entre elas. Ramón y Cajal aplicou o método de Golgi para corar as células do cerebelo e constatou independência anatômica naquelas cujos axônios têm forma de "cesta". A partir dessa observação, ele concebeu a teoria neural, na qual os neurônios possuem unidade anatômica e suas ramificações não são casuais, mas organizadas de modo proposital(4).

Apesar desse golpe certeiro, os unitarista mantiveram a hipótese de que o cérebro era um órgão único, de grande flexibilidade e capaz de assumir suas funções integrais, mesmo com algumas áreas danificadas. As dificuldades geradas pelas lesões, relacionadas ao pensamento abstrato e outras atividades, eram explicadas pela perda de tamanho e não de uma região particular. Os unitaristas não abriam mão de uma explicação psicológica para o comportamento que ultrapassasse a descrição do conjunto fisiológico dos circuitos neurais(5).

Karl Lashley Entra em Cena

Nesse contexto, o neuropsicólogo norte-americano Karl Lashley assumira uma posição cética quanto à localização de funções específicas no cérebro. Em 1929, ele duvidou da possibilidade dos neurônios e suas conexões reagirem do mesmo modo a estímulos idênticos. A melhor explicação sobre a integração dos neurônios estava na relação dinâmica entre as partes do sistema nervoso e não nos detalhes de sua estrutura. Desse modo, Lashley criticava tanto as tentativas de localizar regiões especializadas, bem como a redução do programa científico-cognitivo aos princípios neurológicos(6).

A partir dos resultados de suas pesquisas, Lashley criou o conceito de eqüipotencialidade, definido pela capacidade que qualquer parte do cérebro tem em realizar mais de uma tarefa. De acordo com uma lei da ação de massa sugerida, a eqüipotencialidade manteria sua eficiência na proporção direta da quantidade de massa encefálica preservada intacta. Em caso de lesões cerebrais, o remanescente do sistema nervoso teria uma plasticidade limitada por aquela relação estabelecida pela lei de ação de massa, no que diz respeito a assumir o controle das funções da região danificada. Nesse sentido, um engrama -o mapeamento das regiões do sistema nervoso responsáveis pelas representações e comportamentos do organismo- nunca seria possível de se obter, pois o sistema nervoso não era composto por centros isolados de atividades motoras e mentais, mas um conjunto flexível(7).

A teoria de Lashley não se restringia a questões neurológicas. Na psicologia, o behaviorismo tinha a hipótese do arco-reflexo atingida pela impossibilidade do mesmo estímulo repetir as respostas esperadas, pois nenhuma função prévia fixada seria ativada. Quanto ao modelo computacional em vigor, ele chamava atenção para o caráter analógico dos neurônios, sujeitos à fadiga e excitação, em oposição ao funcionamento digital da máquina, que atua em termo de "sim" ou "não". Apenas uma análise estatística aproximar-se-ia do verdadeiro estado do sistema. Entretanto, embora Lashley tivesse alguma razão no que propunha, a posteridade tratou de localizar um grande número de células nervosas, tão especializadas, que a simples idéia da lei de ação de massa não poderia explicar, como nos casos das cores, da memória, emoções e da dor(8).

Um Meio Termo

A radicalização da oposição entre localizacionistas e unitaristas não pôde se sustentar por muito tempo. Lesões extremamente reduzidas, como as que provocam o daltonismo, deram fundamentos à tese sobre a existência de setores específicos destinados ao sistema visual, por exemplo. Paul Weiss (1898) e Roger Wolcott Sperry (1913-1994) descobriram a pouca flexibilidade de conexões nervosas em membros transplantados que buscavam sempre a configuração original. Outras experiências da metade do século XX derrubaram tanto a teoria da Gestalt (forma), simpática às posições de Lashley, que aceitava a existência de padrões seriais nos campos de representação cerebral; quanto a abordagem especialista.

Durante o simpósio de Hixon de 1948, o impasse ainda continuava e ambas posições estavam firmemente apoiadas em experiências laboratoriais feita com animais. A primeira síntese bem sucedida entre essas duas correntes foi proposta pelo cientista canadense Donald O. Hebb. Em sua monografia The Organization of Behavior (A Organização do Comportamento, 1949) ele sugeriu que, ao longo do crescimento humano, as conexões são estabelecidas entre grupos particulares de células, ou reuniões de neurônios. Com o tempo, essas reuniões de células formavam seqüências de fases capazes de realizar comportamentos mais complexos e gerais. A seqüência de fases da aprendizagem, por exemplo, progrediria de uma etapa de apreensão holista que gradualmente produziria algumas áreas especializadas no cérebro. Essa tentativa de compatibilizar essas duas tendências -a holista/unitarista e a especialista/localizacionista- passou a dominar com alguma ênfase, por um lado ou por outro, nos anos posteriores(9).

A partir de 1959, dois neurofisiologista, David Hubel e Torsten Wiesel, formaram uma equipe para estudar a reação de células individuais do córtex visual de gatos e macacos a estímulos de fontes luminosas. As experiências registraram células afetadas por todo sistema visual, em suas várias camadas, e em outras regiões do cérebro. Assim, eles estavam demonstrando haver células específicas do córtex cerebral que respondem a determinadas informações fornecidas pelo ambiente. Além disso, podia-se constatar que algumas habilidades motoras e de percepção eram destinadas a um grupo restrito de células -provavelmente pelos genes-, enquanto outras funções eram ativadas durante o desenvolvimento do sistema nervoso. Por conseguinte, neurônios específicos eram reservados geneticamente para o uso específico de certas funções.

Testes feitos com animais cujos olhos foram vendados nas primeiras semanas de vida, mostraram que o sistema visual não se desenvolvia perfeitamente, pois aqueles neurônios direcionados para o processamento da imagem, ou eram ocupados por outras funções concorrentes ou ficavam sem função. Os neurônios, que não haviam sido ativados no período crítico, tenderam a ficar inutilizados permanentemente. Outras pesquisas feitas no córtex de vários animais diferentes confirmaram essa tendência genética e ambiental(10).

O emprego de intervenções cirúrgicas que seccionavam as ligações entre os dois hemisférios cerebrais permitiu a realização de pesquisas sobre o funcionamento de cada uma dessas partes. Roger Sperry e outros cientistas da Califórnia criaram métodos para testar separadamente essas duas metades do cérebro. Sperry notou a dominância do lado esquerdo nas tarefas lingüísticas, conceituais e classificadoras, enquanto o direito se ocupava das atividades espaciais, intuitivas e de reconhecimento de informações familiares. Cada hemisfério isolado ignorava as informações as quais o outro estava sendo submetido. Mas, dependendo da idade da pessoa operada, os aspectos holistas ou especialistas eram acentuados. Os mais jovens conseguiam desenvolver capacidades semelhantes em ambos hemisférios, embora os mais velhos apresentassem uma forte separação de funções entre os dois lados do cérebro(11).

Tal como nas experiências de Hubel e Wiesel, as de Sperry sugeriam grande plasticidade no sistema nervoso em formação. Quanto mais cedo ocorresse uma lesão cerebral, maiores seriam as chances do indivíduo recuperar as funções prejudicadas pelo trauma. Mesmo a linguagem poderia ser parcialmente desenvolvida quando todo hemisfério esquerdo fosse retirado, no máximo até os dez anos.

Os estudos do russo Alexander R. Luria (1902) confirmaram a diferença de dominância entre os centros nervosos nas diversas fases do crescimento. Na infância, há o domínio das regiões sensoriais. Na adolescência em diante, as regiões de planejamento são mais sensíveis a lesões. Luria também percebeu que nenhuma região possui atividades totalmente exclusivas, embora cada uma tenha características singulares que interferem no comportamento quando acionadas. A despeito das evidências de especialização neural, essas experiências revelaram a forte interação que há entre as diversas partes do cérebro. O que não quer dizer que em caso de lesões, a plasticidade limitada do cérebro venha sanar totalmente o trauma ou evitar seqüelas nas áreas sobrecarregadas por novas atividades(12).

A Descoberta dos Neurotransmissores

O conceito de transmissão química que intervém na circulação de sinais nervosos, ao lado das correntes elétricas, foi amadurecido por farmacologistas como T. Elliott, em 1904, e J.N. Langley, em 1905, mas só em 1941, F. MacIntosh identifica a presença da acetilcolina no cérebro. A relevância do trabalho de Eric Kandel e sua equipe da universidade Columbia está na universalização dos efeitos dessas substâncias em todos seres vivos.

Ao examinar o sistema nervoso simplificado de animais invertebrados, em 1979, Kandel observou que a disposição e função dos grupos de neurônios se repetem de modo idêntico em todos indivíduos da mesma espécie. A formação das conexões sinápticas nesses grupos de neurônios foi atribuída à presença de substâncias químicas que interferem na transmissão de sinais nervosos entre elas, os neurotransmissores. Toda vez que uma informação adicional é percebida, o neurotransmissor reforça ou modifica as sinapses. A presença desses neurotransmissores, comuns a todos os sistemas nervosos, permite à célula reagir de acordo com o comando específico.

No caso da acetilcolina, mencionada a pouco, ela proporciona a comunicação de sinais elétricos entre nervos e músculos, mantendo-os em funcionamento quando necessário. Seus efeitos são anulados pela ação de outras substâncias como as contidas em venenos de cobra e no curare que provocam a paralisia muscular. Outro efeito notável da acetilcolina ocorre quando ela é injetada no septo -um dos núcleos que compõem a estrutura primitiva do sistema límbico, responsável pelo controle dos comportamentos afetivos- dos animais do sexo feminino: uma intensa sensação de prazer que culmina em repetidos orgasmos que liberam morfinas endógenas na corrente sanguínea(13).

Os neurotransmissores proporcionaram aos neurologistas a base física que faltava para explicação dos fenômenos psicológicos. Uma forte argumentação reducionista pôde ser arquitetada, já que os mecanismos principais da mente eram passíveis de uma descrição neurofisiológica(14).

Numa tentativa muito discutível de inverter essa corrente, Karl H. Pribram (1919) -ex-aluno de Lashley- propôs a analogia entre o cérebro humano e o holograma -uma fotografia tridimensional tirada pela sensibilização de um filme por raio laser. Um holograma pode armazenar uma quantidade muito grande de informação em um espaço reduzido e cada fragmento dele conserva a informação sobre as partes do todo. Para Pribram, todas as partes do cérebro se comportam como as do hologramas, isto é, participam de todas as formas de representação contida no sistema nervoso, a despeito da primazia de certas regiões sobre funções específicas. Contudo, isso gerou muito ceticismo, pois não está claro como se explica as limitações óbvias de armazenamento da memória de curto-prazo e as dificuldades de acesso às informações que são pouco utilizadas(15).

Conclusão

Em sua história moderna, a neurologia passou por etapas de gradual refinamento de suas investigações. Desde as hipóteses intuitivas de Descartes e Gall, que não tinham respaldo empírico, nos séculos XVII e XVIII, até os exames mas apurados de células isoladas, inaugurado neste século por Hubel e Wiesel, passando pelos estágios intermediários de Broca, Fritsch e Hitzig, as posições localizacionistas e generalistas tornaram o entendimento do sistema nervoso acessível. Entretanto, mesmo sendo uma ciência recente, a neurologia tende a adotar o reducionismo, seja pelo abandono da terminologia do mentalês, seja pela recusa em investigar o sistema nervoso em grande escala, observando os eventos a olho nu.

Os críticos da neurologia, como Wittgenstein, afirmam que todo conhecimento possível sobre as conexões neurais são insuficientes e em nada acrescentam à compreensão do conceito de mente. Para evitar tais equívocos, as equipes de estudos neuronais têm incluído psicólogos, lingüistas ou mesmo filósofos na realização de seus projetos. Por mais fortes que sejam as teses especialistas, entretanto, pesquisadores, como Gerald M. Edelman (1929), têm sugerido uma teoria global das atividades cerebrais. O próprio Edelman vem defendendo uma teoria que se quer capaz de explicar as interações de todos os níveis mentais -desde o aspecto neural, até a construção de modelos da vida cotidiana criadas pelo sujeito.

Na interpretação de Edelman, exposta em Bright Air, Brillant Fire (Ar Puro, Fogo Cintilante, 1992), não há nada mecânico ou fotográfico no funcionamento do cérebro, pois cada percepção ou lembrança seria, respectivamente, uma criação ou recriação de uma consciência narrativa. Assim sendo, a solução para os problemas surgidos no estudo da mente tem mais chances de ocorrer através de uma colaboração interdisciplinar que não exclua nem os escritores literários(16).

Referências Bibliográficas

ASIMOV, I. Gênios da Humanidade. - Rio de Janeiro: Bloch, 1974.

CHANGEUX, J.P. O Homem Neuronal; trad. Artur J. P. Monteiro. - Lisboa: Dom Quixote, 1991.

DAMÁSIO, A.R. O Erro de Descartes; trad. Dora Vicente e Georgina Segurado. - São Paulo: Companhia das Letras, 1996.

GARDNER, H. A Nova Ciência da Mente; trad. Cláudia M. Caon. - São Paulo: Edusp, 1995.

PINKER, S. Como a Mente Funciona; trad. Laura T. Motta. -São Paulo: Companhia das Letras, 1998.

SACKS, O. Um Antropólogo em Marte; trad. Bernardo Carvalho. - São Paulo: Companhia das Letras, 1995.

Notas

1. Veja DAMÁSIO, A.R. O Erro de Descartes, I, 1, p. 35 e ASIMOV, I. Gênios da Humanidade, vol. I, p. 211.

2. Veja CHANGEUX, J. P. O Homem Neuronal, cap. 1, pp. 24-27 e GARDNER, H. A Nova Ciência da Mente, II, 6, pp. 280-282.

3. Veja CHANGEUX, J.P. Op. Cit., idem, pp. 30 e 36 e GARDNER, H. Op. Cit., idem, pp. 282-283.

4. Veja CHANGEUX, J.P. Idem, ibdem, p. 38.

5. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp. 283-284.

6. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp. 275-276.

7. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp. 277-278.

8. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp. 278-280.

9. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp. 286-288.

10. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp. 288-289; PINKER, S. Como a Mente Funciona, cap. 4, pp. 256-257 e CHANGEUX, J.P. Idem,cap. II, p. 68-74.

11. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp. 289-290.

12. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp. 290-293.

13. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp 294-295 e CHANGEUX, J. P. Ibdem, cap. 4, pp. 120-121.

14. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp. 295-297.

15. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp. 297-299 .

  1. Veja GARDNER, H. Ibdem, ibdem,pp. 299-300 e SACKS, O. "A Paisagem dos seus Sonhos", in Um Antropólogo em Marte, p. 183.

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