Xdaerz: um lbaoratório do crérebo hmuano

A UFABC, universidade onde estudei, é uma das poucas instituições do Brasil a oferecer um curso de graduação em neurociência. (Mas eu não fiz esse curso: me formei em matemática. Um dia contarei aqui no blog como são os campeonatos de xadrez da Rede Municipal de Educação de São Paulo, onde trabalho : )

O livro Curiosamente — Descobrindo a Neurociência é uma pequena obra de divulgação escrita por neurocientistas da UFABC. Nesse livro, uma escola de ensino médio recebe uma visita de embaixadores científicos. Alguns estudantes do terceiro ano ficam cada vez mais empolgados com as palestras que esses embaixadores dão sobre neurociência, chegando a se esquecerem da ansiedade pré-vestibular. Quando o fim do ano chega, influenciados pela experiência que tiveram, alguns dos adolescentes estão decididos a escolher carreiras científicas em seus vestibulares.

Dentro dessa narrativa, o livro faz uma introdução sobre o funcionamento do cérebro, sobre como aprendemos, sobre o que são redes neurais, e outros assuntos. É um breve mergulho na neurociência, área que investiga desde por que conseguimos ler esta frase:

Nõa imortpa a oderm das ltreas da pvarala, bsata que a pmrireia e a úmtila ltreas etjasem no lguar crteo praa que vcoê enednta o que etsá erctiso.

Até o impacto da leitura, da música e do xadrez nessa incrível "máquina" que é nosso cérebro!

1. Cérebro vs Computador
2. Aprendizado, Plasticidade, Memória
3. Hábitos Saudáveis
4. Como essas Pesquisas são Feitas

1. Cérebro vs Computador

Existem semelhanças e diferenças entre o funcionamento do cérebro humano e o dos computadores. Os computadores, desde calculadoras simples, se baseiam em circuitos digitais especializados para executar cálculos, tanto numéricos quanto os usados por engines para avaliar posições de xadrez. Graças a essa arquitetura especializada, os computadores são capazes de executar bilhões de operações por segundo.

O cérebro humano, por sua vez, foi moldado ao longo de milhões de anos por pressões evolutivas ligadas à sobrevivência, como comunicação, caça e reprodução, e não para a realização de cálculos formais — muito menos para jogar xadrez. Durante muito tempo, o nível mais sofisticado de abstração necessário à sobrevivência foi um senso numérico rudimentar, que permitisse distinguir rapidamente pequenas quantidades sem a necessidade de contagem. Por exemplo, perceber a diferença entre um predador e três predadores, e comparar esse número com o tamanho do próprio grupo, era essencial para decidir como agir: fugir ou enfrentar. Da mesma forma, era importante reconhecer se todas as crianças do grupo estavam presentes ou se alguma havia se perdido.

Essa capacidade de distinguir pequenas quantidades, mesmo sem contar, é chamada de subitização e, com o tempo, tornou-se em grande parte inata, estando presente desde os primeiros anos de vida. A partir dessa base simples, o ser humano desenvolveu, muito mais tarde, formas de pensamento abstrato e matemático muito mais sofisticadas. No entanto, diferentemente do senso numérico básico, essas habilidades não contam com circuitos especializados e prontos no cérebro, tendo de ser construídas por meio de aprendizagem. Não existe, por exemplo, habilidade inata para a álgebra ou para o cálculo de variantes de xadrez; essas capacidades emergem do treinamento e da reorganização de redes neurais ao longo do tempo.

2. Aprendizado, Plasticidade, Memória

O processo de aprendizagem e formação de memórias envolve várias etapas. A aquisição corresponde à entrada da informação no sistema nervoso por meio dos sentidos, como ocorre, por exemplo, quando lemos um texto. Em seguida, ocorre a consolidação, processo pelo qual essa informação é armazenada, dando origem a uma memória. As memórias temporárias formam a chamada "memória de trabalho" (por exemplo, a memória que você usa para manter em mente o seu plano em uma determinada partida); já memórias duradouras (espero que as posições de Lucena e Philidor estejam aqui) envolvem modificações mais profundas nas redes neurais, os conjuntos de neurônios (células nervosas) ligados por sinapses (conexões entre neurônios, por meio dos quais eles se comunicam, transmitindo e recebendo impulsos elétricos e químicos).

Quando precisamos utilizar a memória armazenada, ocorre o processo de evocação, que chamamos, comumente, de "lembrar". Por fim, a memória pode ser guardada novamente como era na sua forma original, ou modificada, ou apagada.

O hipocampo é uma região do cérebro fundamental para a formação de memórias. Lesões nessa região podem causar amnésia anterógrada: a pessoa guarda seu passado e identidade, mas tem extrema dificuldade para formar novas memórias (já assistiu o filme de ação Memento, sobre um homem que foi vítima de um crime e quer vingança, mas não se lembra quem é o culpado e entra numa correria para descobrir? É sobre isso). Já a associação de emoções, tanto positivas quanto negativas, às memórias acontece nas amígdalas cerebrais. Memórias com maior conteúdo emocional costumam ser mais fortes e mais facilmente evocadas. Deve ser por isso que meu professor de xadrez diz que a gente aprende ciladas, principalmente as de aberturas, caindo nelas — a raiva garante que não caiamos duas vezes.

Quando estudamos e somos expostos a novos estímulos, não só exercitamos nossa memória, como abrimos espaço para modificações estruturais e funcionais em nosso cérebro, principalmente na forma de reorganização de redes neurais, graças a uma característica desse órgão conhecida como plasticidade cerebral, que explica muito da adaptabilidade humana a diferentes ambientes.

3. Hábitos Saudáveis

Para aumentar o rendimento dos nossos estudos, existem alguns hábitos cientificamente embasados.

• Alimentação equilibrada e hidratação adequada. O cérebro necessita da combinação certa de nutrientes para funcionar corretamente.
• Exercício físico. Também contribui com a saúde cerebral, ao melhorar a circulação, reduzir o estresse e estimular o nascimento de novos neurônios, o que favorece a plasticidade.
• Dormir o suficiente e com qualidade. O sono é essencial para a consolidação do que se aprende durante o dia.
• Repetição distribuída. Revisar várias vezes os seus estudos, com espaçamentos de tempo. Isso funciona muito melhor do que "intensivões".
• Evitar o estresse. O estresse estimula a produção de hormônios como adrenalina e cortisol, que prejudicam a concentração, a memória e, à noite, o sono.

Além disso, existem atividades intelectuais que contribuem para manter o cérebro em forma: xadrez, leitura, palavras cruzadas (sou destro, mas sempre faço com a mão esquerda!), instrumentos musicais. Por fim, a interação social é indispensável, pois precisamos nos comunicar com outras pessoas para nos expressarmos. A linguagem funciona como suporte e organizadora da cognição, relacionando (e não apenas listando) conceitos por meio de palavras, o que nos permite pensar e, quando pensamos em um conceito, nos lembrarmos de outros conceitos relacionados.

4. Como essas Pesquisas são Feitas

O livro cita alguns métodos empregados nas pesquisas sobre o funcionamento do cérebro. Entre eles, destacam-se experimentos que utilizam técnicas de rastreamento ocular (eye-tracking) para mapear para onde a pessoa dirige o olhar ao receber determinados estímulos, que podem ser visuais, como telas com diferentes quantidades de objetos — usadas, por exemplo, em estudos sobre habilidades matemáticas —, auditivos, como trechos musicais, ou mesmo cognitivos, como uma posição de xadrez. Esses experimentos utilizam sensores, como câmeras capazes de rastrear o movimento dos olhos, combinados com softwares de análise que interpretam os dados coletados e, mais recentemente, com técnicas de inteligência artificial para identificar padrões no comportamento dos participantes.

Outros métodos são a Ressonância Magnética Funcional (fMRI), que mede o fluxo sanguíneo no cérebro, mostrando que regiões dele foram mais ativadas em um experimento. Já o Eletroencefalograma (EEG) mede a atividade elétrica do cérebro, mostrando exatamente em que momentos do experimento a atividade é mais intensa. Mas existem também outros métodos, como a Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET): esse método utiliza pósitrons — partículas de anti-matéria! —, que, ao colidir com elétrons, produzem sinais detectáveis, permitindo mapear a atividade do cérebro. É uma das raras aplicações da anti-matéria fora da ficção científica!

Espero que a UFABC aumente os estudos sobre xadrez e neurociência nos próximos anos!

Leia mais dicas de estudo clicando aqui.

Leia sobre a aplicação do livro Rápido e Devagar, de Kahneman, clicando aqui.

Leia mais sobre Xadrez e Linguagem clicando aqui.

Leia sobre Xadrez e IA clicando aqui.