EXTENSÃO EM NEUROCIÊNCIA E APRENDIZAGEM

EVOLUÇÃO DOS CONCEITOS SOBRE O CÉREBRO E O PROCESSO DE APRENDIZAGEM   Por Elisa Wolynec   A evolução tecnológica que está revolucionando os processos de ensino e aprendizagem não se limita ao uso de e-learning e ao impacto da Internet sobre a aprendizagem. O desenvolvimento de novas técnicas de imagens, especialmente a tomografia por emissão de pósitrons (PET) e o aperfeiçoamento das técnicas de ressonância Magnética (MRI) permitem observar, em tempo real, imagens da fisiologia associada com o processo de aprendizagem. É possível observar, por exemplo, regiões específicas do cérebro sendo ativadas, quando atividades de leitura são efetuadas, bem como os neurônios em sua intrincada rede, organizando-se e coordenando suas tarefas.   Essas novas técnicas revelam que o cérebro é um sistema aberto auto-organizável que é moldado pela sua interação com objetos e eventos. Ao deparar-se com novos eventos os mecanismos moleculares do cérebro se ajustam a nova realidade. A percepção dos novos eventos é moldada em parte por eventos passados que já produziram anteriormente alterações no cérebro, ou seja, a percepção é moldada pela experiência anterior. Nós nunca ouvimos alguma coisa sob uma forma totalmente objetiva porque o nosso processo de recepção é colorido pelos estímulos que capturaram nosso interesse no passado. Nós construímos conhecimento sobre experiências anteriores.   A evolução da neurociência permite, atualmente, visualizar cada parte do cérebro vivo em ação, do maior circuito até a sinapse no diminuto espaço entre neurônios. É possível registrar a atividade elétrica de uma única molécula no cérebro. Utilizando essas técnicas está ocorrendo um extraordinário fluxo de estudos científicos sobre a mente e o cérebro, sobre o processo de pensamento e aprendizagem, nos processos neurológicos que ocorrem durante o pensamento e a aprendizagem e no desenvolvimento de competências.   Na antiguidade os filósofos imaginavam o cérebro como uma caixa vazia esperando para serpreenchida. Na segunda metade do século passado essa metáfora mudou para uma analogia com um computador esperando para ser programado, acreditando-se que estímulos externos e não uma motivação intrínseca eram os propulsores da aprendizagem. Ensino e aprendizagem eram vistos como sinônimos. O professor é que controlava a aprendizagem e não o cérebro do estudante. Diferenças entre a inteligência individual eram vistas como hereditárias e praticamente imutáveis.   Entretanto, estas recentes pesquisas revelam que o cérebro é formado por um conjunto de sistemas complexos, cada um construído através de seleção natural para auxiliar a espécie humana na tomada de decisão. Trata-se de um sistema biológico aberto, flexível, que cresce e transforma a si próprio em resposta a desafios e que encolhe em conseqüência de falta de uso. O cérebro prefere buscar e descobrir padrões por si próprio, gerenciando mais facilmente situações reais complexas do que artificiais mais simples. O cérebro está sempre tentando fazer conexões entre novos padrões e os já existentes, agindo não só racionalmente, mas também de forma criativa buscando por conexões não usuais. Cada cérebro é tão único quanto as características físicas que dotam cada pessoa da sua individualidade. Não existem duas pessoas que aprendam do mesmo jeito na mesma velocidade. Uma vez que a aprendizagem produz mudanças no cérebro, quanto mais uma pessoa aprende, mais diferenciado torna-se o cérebro. A infância é uma fase da vida definida pela maleabilidade do cérebro e sua predisposição de aprender certas habilidades com pouco esforço, como por exemplo aprender a falar uma língua. Já a adolescência caracteriza-se pela predisposição do indivíduo em responsabilizar-se pela sua própria tomada de decisão.   À medida que os cientistas estudam o processo da aprendizagem verificam que o modelo construtivista de aprendizagem reflete bem o processo natural do cérebro de fazer sentido do mundo ao seu...

Sistema Sensorial   A sensibilidade corporal (sentir o meio ambiente externo e interno) é possivelmente a modalidade sensorial mais antiga entre todos os animais. Originou-se da sensibilidade da própria célula, como nos protozoários (ameba, por exemplo), capazes de modificar o trajeto de seus movimentos quando são atingidos por estímulos físicos ou químicos do meio ambiente.   Os organismos multicelulares, como as formigas, os lagartos, as aves e os mamíferos, entre outros, desenvolveram um sistema nervoso mais complexo para realizar essa tarefa. A característica dos receptores da sensibilidade corporal é a variedade e a distribuição dispersa no organismo. Alguns deles são simples terminações livres de fibras nervosas ramificadas, outros, entretanto, são mais complexos, associados às células não-neurais e compondo pequenos órgãos receptores, como os da visão e da audição.   As sensações envolvem a capacidade de transduzir (conversão de um sinal externo à célula, geralmente químico, em um sinal interno), codificar e, por fim, perceber as informações geradas por estímulos oriundos do meio externo ou interno do organismo. Uma grande parte do encéfalo está devotada a essa tarefa. Embora os sentidos básicos – sensação somática, visão, audição, sensação vestibular e os sentidos químicos – sejam muito diferentes uns dos outros, umas poucas regras fundamentais determinam a forma como o sistema nervoso lida com essas diferentes modalidades.   As células nervosas altamente especializadas, denominadas receptores, convertem a energia associada com forças mecânicas, luzes, ondas de som, moléculas odoríferas ou substâncias químicas ingeridas em sinais neurais sensoriais aferentes que, por sua vez, ativam neurônios centrais capazes de representar tanto os aspectos qualitativos como quantitativos do estímulo – sensação somática, visão, audição – e a localização do estímulo no espaço (onde ele se encontra). A sensibilidade corporal: a percepção da realidade   A percepção começa quando uma forma qualquer de energia incide sobre as interfaces (elementos, recursos, informações capazes de proporcionar uma ligação entre dois sistemas) entre o corpo e o ambiente, sejam elas externas ou internas. Nessas interfaces se localizam células especiais capazes de traduzir a linguagem do ambiente para a linguagem do sistema nervoso: os receptores sensoriais. São essas células especiais que definem o que comumente chamamos de sentidos: visão, audição, sensibilidade corporal, olfação e gustação.   Mas nosso cérebro é capaz de sentir mais (consciente ou inconscientemente) do que esses cinco sentidos clássicos permitem supor. O cérebro detecta também alterações sutis da posição do corpo quando nem nos damos conta disso, mudanças da pressão, da composição e temperatura do sangue que jamais chegam à nossa consciência e de diversos movimentos viscerais imperceptíveis (alguns são perceptíveis). Além disso, em cada um dos grandes sentidos percebemos diferentes aspectos (subtipos sensoriais), como, por exemplo, a visão de cores, de movimento, etc.; nos sons distinguimos a intensidade, o timbre, a suavidade e assim por diante.   Os receptores são específicos (não podemos ativar com luzes os nossos ouvidos), isto é, eles são especializados para detectar somente algumas formas de energia. Os sensores captam, conforme a região, determinada espécie de energia específica (estímulo, mensagem ou informação): energia mecânica (mecanorreceptores), luminosa (fotorreceptores), térmica (termorreceptores) e química (quimiorreceptores).   Cada tipo se subdivide em subtipos ainda mais específicos: há mecanorreceptores que detectam sons (o feto no útero da mãe quando esta fala), há os que detectam estímulos sobre a pele, há os que detectam alongamentos dos músculos e vários outros. Também há fotorreceptores especializados em detectar radiação próxima do azul, outros mais sensíveis à radiação próxima do verde e assim por diante.   Todos...

Introdução à Memória   Uma das mais intrigantes funções complexas do encéfalo é a capacidade de armazenar informação oriunda da experiência e evocar grande parte dessa informação conforme nosso desejo; sem essa capacidade muitas das funções cognitivas não funcionariam, portanto, seríamos, caso existíssemos, muito diferentes do que somos.   Enquanto o termo “aprendizado” é usado para designar o processo pelo qual uma nova informação é adquirida, o termo “memória” é utilizado para indicar a capacidade que tem o homem e os animais de armazenar informações que possam ser recuperadas (lembradas) e utilizadas posteriormente. Por outro lado, um fato igualmente importante é a capacidade normal que temos de esquecer muitas informações.   São vários os processos da memória; esses começam com a aquisição ou aprendizagem do fato, coisa ou evento. Em seguida pode ocorrer a retenção do experimentado durante tempos variáveis. As nossas memórias acerca de pessoas, lugares e eventos definem quem somos nós.   Essas gravações dos fatos e eventos experimentados não são formadas instantaneamente. Cada nova memória, possível de ser gravada, é gradualmente transformada de um estado inicial lábil (instável), quando elas ainda são mais vulneráveis à disrupção (interrupção do curso normal de um processo), para um estado mais permanente (quando elas se tornam resistentes à interrupção); só assim elas se tornam estabilizadas ou consolidadas.   A consolidação sináptica se inicia e se completa após horas de treino; ela envolve a estabilização das mudanças sinápticas nas junções entre neurônios (ligações dos circuitos), o crescimento de novas conexões e a reestruturação dos já existentes; portanto, envolve a reorganização gradual de regiões do cérebro que sustenta a memória.   Nos seres humanos, as memórias de todos os dias dependem inicialmente do sistema do lobo temporal medial, incluindo o hipocampo. Quando essas memórias se fixam por tempo mais prolongado, elas ficam cada vez mais dependentes de outras regiões do córtex.   Estudos recentes começaram a mostrar mais claramente como as memórias antigas estão organizadas no córtex e os eventos moleculares e celulares que são subjacentes a essa consolidação. Os estudos mostram que o hipocampo tem um papel tempo-limitado no armazenamento e lembrança (recuperação) de algumas formas de memórias (é ativado durante o início do processo).   Essa ideia forma o dogma central das opiniões contemporâneas do sistema de consolidação: a função do hipocampo como sendo uma estocagem para novas informações, mas o armazenamento permanente depende largamente da rede cortical. Embora se tenha um bom conhecimento do mecanismo subjacente à formação de memórias dependente do hipocampo, pouco se sabe acerca de como essas memórias são transformadas nas de longa-vida (memórias remotas da rede cortical).   O oposto à memória, isto é, o esquecimento patológico, ou amnésia, tem sido especificamente instrutivo acerca das bases neurológicas da memória. A amnésia é definida como a incapacidade de aprender novas informações ou de evocar (lembrar, recuperar) as informações que tinham sido adquiridas. Classificação: Tipos e Subtipos de Memória   Os mecanismos neurais da memória não são completamente conhecidos. Considera-se que as informações transitórias e duradouras são armazenadas em diversas áreas corticais, de acordo com a sua função: memórias motoras no córtex motor, memórias visuais no córtex visual e assim por diante.   Dessas regiões elas podem ser mobilizadas como memória operacional pelas áreas pré-frontais, em ligação com áreas do córtex parietal e occitotemporal. Além disso, as memórias explícitas (conscientes) podem ser consolidadas pelo hipocampo e áreas corticais adjacentes do lobo temporal medial, em conexão com núcleos do tálamo e do hipotálamo.   Finalmente, o processo de consolidação pode ser fortemente influenciado por sistemas moduladores, especialmente...