A Natureza da Inteligência

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.

Nossa jornada para entender um pouco mais sobre a evolução do cérebro vai começar apresentando um animal muito estranho: o Sea Squirt. Esse animal é estranho por vários motivos.

O Sea Squirt é um Urocordato (Tunicado), um animal marinho com muitos parentes e irmãos (mais de 2000 espécies são conhecidas).

Sua vida adulta transcorre como mostra a foto acima: agarrado em uma formação rochosa, imóvel, a não ser pelos eventuais esguichos que saem de seu sifão. Mas o Sea Squirt não nasce assim. Antes de tomar a forma adulta, ele atravessa uma grande transformação. Essa metamorfose modifica muito de sua estrutura interna. No início de sua vida, ainda em forma larval, o Sea Squirt é móvel, e está constantemente à procura de um local para fixar sua "residência". A sequência abaixo mostra a transformação que ocorre quando o animal encontra, finalmente, seu local ideal:

Durante a fase 1, o Sea Squirt ainda é móvel e navega no seio do mar. Ao achar um bom local para fixar moradia, ele usa sua ventosa para "grudar". A partir daí, a metamorfose se inicia (fases 2 e 3), até que o animal tome sua forma definitiva (fase 4). O ponto importante para nossos interesses começa a aparecer quando comparamos o "antes" com o "depois". Veja se você nota alguma coisa faltando no "depois":

Esta é a pergunta que faço: Cadê o cérebro?
Durante sua fase larval, o Sea Squirt tinha um cérebro. Tinha porque precisava. Para se deslocar por seu meio ambiente, para perceber e agir sobre ele, o Sea Squirt precisava utilizar um cérebro. Mas assim que o animal acha seu habitat definitivo, o cérebro é um "luxo" desnecessário. Então, durante a metamorfose, o Sea Squirt "devora" seu próprio cérebro.

Se o Sea Squirt não precisa mais de um cérebro em sua fase adulta imóvel, parece que estamos começando a encontrar algumas pistas para a tortuosa questão: Para que serve mesmo o cérebro?

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.

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:

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].

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.

O principal produto da evolução é a diversidade. Isto é uma clara demonstração de que há um imenso número de soluções para o problema da sobrevivência. Para se ter uma idéia dessa diversidade, basta dizer que existem mais de 850.000 espécies de insetos diferentes (só de besouros, são mais de 300.000). É fácil encontrar essa diversidade no pequeno conjunto de exemplos apresentados abaixo:

A produção desse imenso número de organismos diferentes leva à população do habitat e a um incrível número de interdependências entre essas populações e seus nichos. O efeito é mais variação e mais complexidade, com os designs sendo refinados através das sucessivas ondas de seleção natural.

É dentro deste panorama que precisamos entender o surgimento do cérebro. Se uma mosca mal tem algo que possa ser chamado de cérebro, um primata (como o chimpanzé) tem certamente um órgão de muito mais peso. A origem das pequenas variações em direção a organismos de cérebro maiores pode ter sido apenas obra do acaso. A mosca e o chimpanzé são soluções diferentes que emergiram dessa imensa variação.

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.

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.

Cérebros, portanto, são órgãos que propiciam grande vantagem evolutiva, principalmente para organismos que precisem enfrentar variações dramáticas e repentinas em seus ambientes. Isto pode compensar até mesmo uma certa deficiência genética em outros aspectos físicos e comportamentais. Baratas, por exemplo, são organismos extremamente resistentes a variações. Elas não precisam ter cérebro grande, pois conseguiram uma boa solução genética para os grandes problemas que precisam enfrentar durante suas existências. Por isso, nascem portando praticamente todas as habilidades que usarão durante suas vidas. Por outro lado, bebês humanos nascem praticamente indefesos, com um grande cérebro mas com muito de seu futuro desenvolvimento comportamental precisando ser aprendido por experiência.

Da comparação da Lymnaea Stagnalis com o Sea Squirt vêm algumas idéias importantes para nosso tema: se você não tem um uso vantajoso para o seu cérebro, então ele vai se "degenerar", pois o cérebro é um órgão muito caro, em termos energéticos (vamos ver mais sobre isto mais abaixo). Por outro lado, se as condições ambientais são severas e exigem muito do organismo, então a tendência do cérebro é se desenvolver. Nosso próximo tópico vai se concentrar em avaliar quais as outras mudanças que cérebros maiores provocam, mudanças essencialmente relacionadas a comportamento. São mudanças que não fazem parte da funcionalidade primeira do órgão, sendo melhor interpretadas como "efeitos colaterais".

Sob um ponto de vista molecular e bioquímico, a complexidade do nosso corpo é comparável à que encontramos em um camundongo. Nesse aspecto, não diferimos muito. Mas quando analisamos aspectos mais abrangentes (principalmente quando incluimos características comportamentais), é óbvio que transparecem importantes diferenças. Vamos ver nesta seção algumas dessas diferenças "abstratas" que tornam os organismos bastante distintos.

Organismos que têm cérebro são agentes que interagem com o meio ambiente através de dois processos básicos: a Percepção e a Ação. Os órgãos sensórios captam informação do ambiente e transformam essa informação em representações aptas a influenciarem o cérebro. O organismo usa as informações e as suas necessidades internas para atuar sobre o ambiente. Sob esse ponto de vista, os seres humanos são idênticos a insetos.

As ações que um inseto toma são função essencialmente dos Impulsos (de origem genética, desenvolvidos por seleção natural) e pelo resultado de uma percepção primitiva. Assim, mariposas podem desviar seu vôo para ir de encontro a fontes de luz e calor. Essa é uma atitude resultante de impulsos e de percepções. Neste tipo de organismo, há muito pouca chance de aprendizado. Ainda assim, praticamente todo o traço de aprendizado exibido por insetos concentra-se na área relativa à percepção.

Um camundongo é um ser mais "complexo" do que um inseto, pois dispõe de uma série de ações possíveis para cada circunstância específica. As opções de ação são ponderadas e há uma Seleção da ação mais apropriada. Como exemplo, é fácil condicionar camundongos para pressionar uma alavanca cada vez que desejarem um pouco de alimento. Neste caso pode-se falar em uma Memória no animal que acumula as diversas situações específicas de aprendizado. O aprendizado é essencialmente condicionante e é perfeitamente explicável através do behaviorismo (Watson, Pavlov e Skinner).

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.

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.

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:

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.

© 2003 Sergio Navega
Versão deste capítulo: 1.0 (Fev. 2003)
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*Mosca (Musca domestica)*	*Abelha (Apis mellifera)*


*Pulga (Ctenocephalides canis)*	*Percevejo (Cimex lectularius)*


Drosophila Melanogaster	*Barata (Blatella germanica)*


*Taturana (Polyxenus)*	*Besouro (Attagenus megatoma)*


*Aranha (Plexippus paykulli)*	*Caruncho (Acanthos. obtectus)*


A Lymnea Stagnalis em sua fase inicial, praticamente imóvel	Quando acaba transferida para águas mais turbulentas, a Lymnaea desenvolve-se