Gravando habilidades nos circuitos do cérebro

GRAVANDO HABILIDADES NOS CIRCUITOS DO

CÉREBRO

Os neurocientistas revelaram pistas do funcionamento do cérebro examinando quem é especializado em alguma área. Para isso, eu me encontrei com Austin Naber, um menino de dez anos com um talento extraordinário: ele detém o recorde mundial infantil de um esporte conhecido como empilhamento de copos.

Em movimentos rápidos e fluidos impossíveis de acompanhar com os olhos, Austin transforma uma coluna de copos de plástico em uma exposição simétrica de três pirâmides separadas. Depois, com as duas mãos em disparada, ele desfaz as pirâmides e põe os copos em duas colunas curtas. Em seguida, transforma as colunas em uma única pirâmide alta, que depois volta a ser a coluna original de copos.

Ele faz tudo isso em cinco segundos. Eu tentei e precisei de 43 segundos em minha melhor marca.

Observando Austin em ação, pode-se esperar que seu cérebro esteja fazendo hora extra, queimando uma enorme quantidade de energia para coordenar essas ações complexas com tal rapidez. Para testar essa expectativa, tentei medir a atividade cerebral dele, e a minha própria, durante um desafio de empilhamento de copos. Com a ajuda do pesquisador doutor José Luis Contreras-Vidal, Austin e eu recebemos toucas com eletrodos para medir a atividade elétrica provocada pelas populações de neurônios abaixo do crânio. Nossas ondas cerebrais medidas pelo eletroencefalograma (EEG) seriam lidas para comparação direta do esforço dos cérebros durante a tarefa. Uma janela rudimentar para o mundo dentro de nossos crânios surgiu depois que nós dois fomos conectados.

Austin me ensinou as etapas de sua rotina. Assim, para não levar uma surra de um menino de dez anos, treinei muitas vezes por cerca de vinte minutos antes de começar o desafio oficial.

ONDAS CEREBRAIS

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Um EEG, abreviatura para eletroencefalograma, é um método para entreouvir a atividade elétrica geral resultante da atividade dos neurônios. Pequenos eletrodos colocados na superfície do couro cabeludo captam “ondas cerebrais”, expressão coloquial para os sinais elétricos médios produzidos pelos sons neurais subjacentes.

O psicólogo e psiquiatra alemão Hans Berger registrou o

primeiro EEG humano em 1924 e pesquisadores das décadas de 1930 e 1940 identificaram vários tipos de ondas cerebrais: as ondas Delta (abaixo de 4 Hz) ocorrem durante o sono; as ondas Teta (4-7 Hz) são associadas com o sono, o relaxamento profundo e a imaginação; as ondas Alfa (8-13 Hz) ocorrem quando estamos relaxados e calmos; as ondas Beta (13-38 Hz) são vistas quando estamos raciocinando ativamente e resolvendo problemas. Desde então, foram identificadas outras importantes faixas de ondas cerebrais, inclusive as ondas Gama (39-100 Hz), envolvidas na atividade mental concentrada, como o raciocínio e o planejamento.

Nossa atividade cerebral geral é um misto de todas essas

frequências diferentes, mas, dependendo do que estivermos fazendo, vai exibir algumas frequências mais do que outras.

No fim, meu esforço não fez nenhuma diferença. Austin me derrotou. Eu não havia chegado nem a um oitavo da rotina quando ele bateu os copos, vitorioso, em sua configuração final.

A derrota não foi inesperada, mas o que revelou o EEG? Se Austin executa essa rotina oito vezes mais rápido, é razoável pressupor que ela lhe custaria muito mais energia. Mas essa suposição deixa de considerar uma regra fundamental sobre como o cérebro aprende novas habilidades. No fim, o resultado do EEG mostrou que foi o meu cérebro, não o de Austin, que fez hora extra, queimando uma enorme quantidade de energia para desempenhar essa tarefa nova e complexa. Meu EEG mostrou alta atividade na faixa de frequência das ondas Beta, associada com a solução de problemas extensos. Austin, por outro lado, teve alta atividade na faixa de ondas Alfa, estado associado ao cérebro em repouso. Apesar da velocidade e da complexidade de suas ações, o cérebro de Austin estava sereno.

O talento e a velocidade de Austin são o resultado de mudanças físicas em seu cérebro. Durante os anos de prática, formaram-se padrões específicos de conexões físicas. Ele gravou a habilidade de empilhar copos na estrutura dos neurônios. Como consequência disso, agora Austin gasta muito menos energia para empilhar os copos. Meu cérebro, por sua vez, ataca o problema por deliberação consciente. Eu emprego um software cognitivo de uso geral, ele transferiu a habilidade para um hardware cognitivo especializado.

Quando praticamos novas habilidades, elas se tornam fisicamente conectadas e caem abaixo do nível da consciência. Alguns ficam tentados a chamar isso de memória muscular, mas as habilidades não são armazenadas nos músculos. Na realidade, uma rotina como a de empilhar copos é orquestrada pela selva densa de conexões no cérebro de Austin.

A estrutura detalhada das redes no cérebro de Austin foi alterada por seus anos de prática empilhando copos. Uma memória processual é aquela de longo prazo que representa como fazer as coisas de forma automática, como andar de bicicleta ou amarrar cadarços. Para Austin, empilhar copos tornou-se uma memória processual que está escrita nos circuitos microscópicos do cérebro, tornando as ações ao mesmo tempo velozes e energeticamente eficientes. Com a prática, sinais repetidos foram transmitidos pelas redes neurais, o que fortaleceu as sinapses e gravou a habilidade no circuito. Na realidade, o cérebro de Austin tornou-se tão especializado, que ele pode empilhar copos impecavelmente mesmo com os olhos vendados.

No meu caso, à medida que aprendo a empilhar copos, meu cérebro está convocando áreas lentas e famintas de energia como o córtex pré-frontal, o córtex parietal e o cerebelo – Austin não usa mais nenhuma delas para executar a tarefa. Nos primeiros dias de aprendizagem de uma nova habilidade motora, o cerebelo tem um papel particularmente importante, ordenando o fluxo necessário de movimentos para a precisão e o controle perfeito do tempo.

À medida que se torna gravada, a habilidade cai abaixo do nível do controle consciente. A essa altura, podemos realizar uma tarefa automaticamente e sem pensar, isto é, sem a consciência desperta. Em alguns casos, uma habilidade é tão automática, que os circuitos subjacentes são encontrados abaixo do cérebro, na medula espinhal. Isto foi observado em gatos que tiveram grande parte do cérebro removida e ainda assim conseguiam andar normalmente em uma esteira: os programas complexos envolvidos no caminhar estão armazenados em um nível inferior do sistema nervoso.