Cérebro: Uma Biografia

David Eagleman · Apêndice

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Cérebro: Uma Biografia

Notas

 

CAPÍTULO 1 – QUEM SOU EU?

O cérebro adolescente e a autoconsciência aumentada Somerville, LH, Jones, RM, Ruberry, EJ, Dyke, JP, Glover, G & Casey, BJ (2013) “The medial prefrontal cortex and the emergence of self-conscious emotion in adolescence.” Psychological Science, 24(8), 1554–62.

Observe que os autores também encontraram força de conexão aumentada entre o córtex pré-frontal medial e outra região do cérebro chamada corpo estriado. O corpo estriado e sua rede de conexões estão envolvidos na transformação de motivações em ações. Os autores sugerem que essa conectividade pode explicar por que considerações sociais impulsionam fortemente o comportamento em adolescentes e por que é mais provável que eles assumam riscos na presença de colegas.

Bjork, JM, Knutson, B, Fong, GW, Caggiano, DM, Bennett, SM & Hommer, DW (2004) “Incentive-elicited brain activation in adolescents: similarities and differences from young adults.” The Journal of Neuroscience, 24(8), 1793–1802.

Spear, LP (2000) “The adolescent brain and age-related behavioral manifestations.” Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 24(4), 417–63.

Heatherton, TF (2011) “Neuroscience of self and self-regulation.” Annual Review of Psychology, 62, 363–90.

Motoristas de táxi e o Conhecimento de Londres

Maguire, EA, Gadian, DG, Johnsrude, IS, Good, CD, Ashburner, J, Frackowiak, RS & Frith, CD (2000) “Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97(8), 4398– 4403.

Número de células no cérebro

Note também que existe um número igual de neurônios e células da glia, cerca de 86 bilhões de cada tipo em todo o cérebro humano.

Azevedo, FAC, Carvalho, LRB, Grinberg, LT, Farfel, JM, Ferretti, REL, Leite, REP & Herculano-Houzel, S (2009) “Equal numbers of neuronal and nonneuronal cells make the human brain an isometrically scaled-up primate brain.” The Journal of Comparative Neurology, 513(5), 532–41.

Estima-se o número de conexões (as sinapses variam muito), mas um quatrilhão (isto é, mil trilhões) é uma estimativa racional, se supusermos quase 100 bilhões de neurônios com cerca de 10 mil conexões cada um. Alguns tipos de neurônios têm menos sinapses; outros (como as células de Purkinje) têm muito mais – cerca de 200 mil sinapses cada um.

Ver também a coleção enciclopédica de números em “Brain Facts and Figures”, de Eric

Chudler: faculty.washington.edu/chudler/facts.html.

Músicos têm memória melhor

Chan, AS, Ho, YC & Cheung, MC (1998) “Music training improves verbal memory.” Nature, 396(6707).

Jakobson, LS, Lewycky, ST, Kilgour, AR & Stoesz, BM (2008) “Memory for verbal and visual material in highly trained musicians.” Music Perception, 26(1), 41–55.

O cérebro de Einstein e o sinal de ômega

Falk, D (2009) “New information about Albert Einstein’s Brain.” Frontiers in Evolutionary Neuroscience, 1.

Ver também Bangert, M & Schlaug, G (2006) “Specialization of the specialized in features of external human brain morphology”. The European Journal of Neuroscience, 24(6), 1832–4.

Memória do futuro

Schacter, DL, Addis, DR & Buckner, RL (2007) “Remembering the past to imagine the future: the prospective brain.” Nature Reviews Neuroscience, 8(9), 657–61.

Corkin, S (2013) Permanent Present Tense: The Unforgettable Life Of The Amnesic Patient. Basic Books.

Estudo das freiras

Wilson, RS et al. “Participation in cognitively stimulating activities and risk of incident Alzheimer disease.” Jama, 287.6 (2002), 742–48.

 

Bennett, DA et al “Overview and findings from the religious orders study.” Current Alzheimer Research, 9.6 (2012), 628.

Em suas amostras de autópsia, os pesquisadores descobriram que metade das pessoas sem problemas cognitivos tinha sinais de patologia encefálica e um terço chegou ao limiar patológico para a doença de Alzheimer. Em outras palavras, encontraram sinais amplos de doença nos cérebros dos falecidos – mas essas patologias só eram responsáveis por cerca de metade da probabilidade de declínio cognitivo

de um indivíduo. Para saber mais sobre o estudo das ordens religiosas, ver www.rush.edu/services-

treatments/alzheimers-disease-center/religiousorders-study

Problema mente/corpo

Descartes, R (2008) Meditations on First Philosophy (tradução de Michael Moriarty da edição de 1641). Oxford University Press.

 

CAPÍTULO 2 – O QUE É A REALIDADE?

Ilusões visuais Eagleman, DM (2001) “Visual illusions and neurobiology.” Nature Reviews Neuroscience, 2(12), 920–6.

Óculos de prisma

Brewer, AA, Barton, B & Lin, L (2012) “Functional plasticity in human parietal visual field map clusters: adapting to reversed visual input.” Journal of Vision, 12(9), 1398.

Observei que, depois de concluído o experimento e de os voluntários retirarem os óculos, eles precisaram de um ou dois dias para voltar à proficiência normal à medida que o cérebro reconfigurava tudo.

Equipando o cérebro pela interação com o mundo

Held, R & Hein, A (1963) “Movement-produced stimulation in the development of visually guided behavior.” Journal of Comparative and Physiological Psychology, 56(5), 872–6.

Sincronizando o tempo dos sinais

Eagleman, DM (2008) “Human time perception and its illusions.” Current Opinion in Neurobiology, 18(2), 131–36.

Stetson C, Cui, X, Montague, PR & Eagleman, DM (2006) “Motor-sensory recalibration leads to an illusory reversal of action and sensation.” Neuron, 51(5), 651–9.

Parsons, B, Novich SD & Eagleman DM (2013) “Motor-sensory recalibration modulates perceived simultaneity of cross-modal events.” Frontiers in Psychology, 4:46.

Ilusão da máscara oca

Gregory, Richard (1970) The Intelligent Eye. Londres: Weidenfeld & Nicolson.

Króliczak, G, Heard, P, Goodale, MA & Gregory, RL (2006) “Dissociation of perception and action unmasked by the hollow-face illusion.” Brain Res., 1080(1), 9–16.

Uma observação interessante: os esquizofrênicos são menos suscetíveis a ver a ilusão da máscara oca.

Keane, BP, Silverstein, SM, Wang, Y & Papathomas, TV (2013) “Reduced depth inversion illusions in schizophrenia are state-specific and occur for multiple object types and viewing conditions.” J Abnorm Psychol, 122(2), 506–12.

Sinestesia

Cytowic, R & Eagleman, DM (2009) Wednesday is Indigo Blue: Discovering the Brain of Synesthesia. Cambridge, MA: MIT Press.

Witthoft N, Winawer J, Eagleman DM (2015) “Prevalence of learned grapheme-color pairings in a large online sample of synesthetes.” PLoS ONE, 10(3), e0118996.

Tomson, SN, Narayan, M, Allen, GI & Eagleman DM (2013) “Neural networks of colored sequence synesthesia.” Journal of Neuroscience. 33(35), 14098–106. Eagleman, DM, Kagan, AD, Nelson, SN, Sagaram, D & Sarma, AK (2007) “A standardized test battery for the study of Synesthesia.” Journal of Neuroscience Methods, 159, 139–45.

Dobra do Tempo

Stetson, C, Fiesta, M & Eagleman, DM (2007) “Does time really slow down during a frightening event?” PloS One, 2(12), e1295.

 

CAPÍTULO 3 – QUEM ESTÁ NO CONTROLE?

O poder do cérebro inconsciente

Eagleman, DM (2012) Incógnito: As vidas secretas do cérebro. Rocco.

Alguns conceitos que decidi incluir neste livro coincidem com material de Incógnito. Isto é, incluí os casos de Mike May, Charles Whitman e Ken Parks, bem como o experimento de rastreamento ocular de Yarbus, o dilema do bonde, o colapso das hipotecas e o pacto de Ulysses. Ao construir o arcabouço para este projeto, esses pontos de contato foram considerados toleráveis em parte porque os temas são discutidos de uma maneira diferente e, em geral, para fins distintos.

Olhos dilatados e atração

Hess, EH (1975) “The role of pupil size in communication”, Scientific American, 233(5), 110–12.

Estado de fluxo

Kotler, S (2014) The Rise of Superman: Decoding the Science of Ultimate Human Performance. Houghton Mifflin Harcourt.

Influências subconscientes na tomada de decisão

Lobel, T (2014) Sensation: The New Science of Physical Intelligence. Simon & Schuster.

Williams, LE & Bargh, JA (2008) “Experiencing physical warmth promotes interpersonal warmth.” Science, 322(5901), 606–7.

Pelham, BW, Mirenberg, MC & Jones, JT (2002) “Why Susie sells seashells by the seashore: implicit egotism and major life decisions.” Journal of Personality and Social Psychology, 82, 469–87.

 

CAPÍTULO 4 – COMO EU DECIDO?

A tomada de decisão

Montague, R (2007) Your Brain is (Almost) Perfect: How We Make Decisions. Plume.

Coalizões de neurônios

Crick, F & Koch, C (2003) “A framework for consciousness.” Nature Neuroscience, 6(2), 119–26.

O dilema do bonde

Foot, P (1967) “The problem of abortion and the doctrine of the double effect.” Reimpresso em Virtues and Vices and Other Essays in Moral Philosophy (1978). Blackwell.

Greene, JD, Sommerville, RB, Nystrom, LE, Darley, JM & Cohen, JD (2001) “An fMRI investigation of emotional engagement in moral judgment”. Science, 293(5537), 2105–8.

Observe que as emoções são reações físicas mensuráveis prorrogadas pelo acontecimento de coisas. Os sentimentos, por outro lado, são as experiências subjetivas que às vezes acompanham esses marcadores corporais – o que as pessoas normalmente pensam como as sensações de felicidade, inveja, tristeza e assim por diante.

Dopamina e recompensa inesperada

Zaghloul, KA, Blanco, JA, Weidemann, CT, McGill, K, Jaggi, JL, Baltuch, GH & Kahana, MJ (2009) “Human substantia nigra neurons encode unexpected financial rewards.” Science, 323(5920), 1496–9.

Schultz, W, Dayan, P & Montague, PR (1997) “A neural substrate of prediction and reward.” Science, 275(5306), 1593–9.

Eagleman, DM, Person, C & Montague, PR (1998) “A computational role for dopamine delivery in human decision-making.” Journal of Cognitive Neuroscience, 10(5), 623–30.

Rangel, A, Camerer, C & Montague, PR (2008) “A framework for studying the neurobiology of value-based decision making.” Nature Reviews Neuroscience, 9(7), 545–56.

Juízes e decisões de condicional

Danziger, S, Levav, J & Avnaim-Pesso, L (2011) “Extraneous factors in judicial decisions.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(17), 6889–92.

Emoções na tomada de decisão

Damasio, A (2012) O erro de Descartes: Emoção, razão e o cérebro humano. Companhia das Letras.

O poder do agora

Dixon, ML (2010) “Uncovering the neural basis of resisting immediate gratification while pursuing long-term goals.” The Journal of Neuroscience, 30(18), 6178–9.

Kable, JW & Glimcher, PW (2007) “The neural correlates of subjective value during intertemporal choice.” Nature Neuroscience, 10(12), 1625–33.

McClure, SM, Laibson, DI, Loewenstein, G & Cohen, JD (2004) “Separate neural systems value immediate and delayed monetary rewards.” Science, 306(5695), 503–7.

O poder do imediato se aplica não só a coisas no agora, mas também no aqui. Pense nesta hipótese proposta pelo filósofo Peter Singer: enquanto está prestes a atacar um sanduíche, você olha pela janela e vê uma criança na calçada, faminta, uma lágrima escorrendo pelo rosto esquelético. Você desistiria de seu sanduíche para dar à criança, ou simplesmente o comeria? A maioria das pessoas se sente feliz em oferecer o sanduíche. Porém, neste momento, na África, há uma criança como esta, faminta, como o menino na esquina. Só é preciso um clique de seu mouse para enviar cinco dólares, o equivalente ao preço daquele sanduíche. Entretanto, é provável que você não tenha mandado dinheiro nenhum hoje, nem recentemente, apesar da sua disposição a fazer caridade na primeira hipótese. Por que você não agiu para ajudar? É porque a primeira hipótese coloca a criança bem à sua frente. A segunda exige que ela seja imaginada.

Força de vontade

Muraven, M, Tice, DM & Baumeister, RF (1998) “Self-control as a limited resource: regulatory depletion patterns.” Journal of Personality and Social Psychology, 74(3), 774.

Baumeister, RF & Tierney, J (2011) Willpower: Rediscovering the Greatest Human Strength. Penguin.

Política e repulsa

Ahn, W-Y, Kishida, KT, Gu, X, Lohrenz, T, Harvey, A, Alford, JR & Dayan, P (2014) “Nonpolitical images evoke neural predictors of political ideology.” Current Biology, 24(22), 2693–9.

Ocitocina

Scheele, D, Wille, A, Kendrick, KM, Stoffel-Wagner, B, Becker, B, Güntürkün, O & Hurlemann, R (2013) “Oxytocin enhances brain reward system responses in men viewing the face of their female partner.” Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(50), 20308–313.

 

Zak, PJ (2012) A molécula da moralidade. Elsevier/Campus.

Decisões e sociedade

Levitt, SD (2004) “Understanding why crime fell in the 1990s: four factors that explain the decline and six that do not.” Journal of Economic Perspectives, 163–90.

Eagleman, DM & Isgur, S (2012). “Defining a neurocompatibility index for systems of law.” In Law of the Future, Hague Institute for the Internationalisation of Law, 1(2012), 161–172.

Resposta em tempo real em neuroimageamento

Eagleman, DM (2012) Incógnito: As vidas secretas do cérebro. Rocco.

 

CAPÍTULO 5 – EU PRECISO DE VOCÊ?

Interpretando a intenção nos outros

Heider, F & Simmel, M (1944) “An experimental study of apparent behavior.” The American Journal of Psychology, 243–59.

Empatia

Singer, T, Seymour, B, O’Doherty, J, Stephan, K, Dolan, R & Frith, C (2006) “Empathic neural responses are modulated by the perceived fairness of others.” Nature, 439(7075), 466–9.

Singer, T, Seymour, B, O’Doherty, J, Kaube, H, Dolan, R & Frith, C (2004) “Empathy for pain involves the affective but not sensory components of pain.” Science, 303(5661), 1157–62.

Empatia e exclusão

Vaughn, DA, Eagleman, DM (2010) “Religious labels modulate empathetic response to another’s pain.” Society for Neuroscience (abstract).

Harris, LT & Fiske, ST (2011). “Perceiving humanity”. In A. Todorov, S. Fiske, & D. Prentice (orgs.). Social Neuroscience: Towards Understanding the Underpinnings of the Social Mind. Oxford Press.

Harris, LT & Fiske, ST (2007) “Social groups that elicit disgust are differentially processed in the mPFC.” Social Cognitive Affective Neuroscience, 2, 45–51.

Circuitos do cérebro dedicados a outros cérebros

Plitt, M, Savjani, RR & Eagleman, DM (2015) “Are corporations people too? The neural correlates of moral judgments about companies and individuals.” Social Neuroscience, 10(2), 113–25.

Bebês e confiança

Hamlin, JK, Wynn, K & Bloom, P (2007) “Social evaluation by preverbal infants.” Nature, 450(7169), 557–59.

Hamlin, JK, Wynn, K, Bloom, P & Mahajan, N (2011) “How infants and toddlers react to antisocial others.” Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(50), 19931–36.

Hamlin, JK & Wynn, K (2011) “Young infants prefer prosocial to antisocial others.” Cognitive Development, 2011, 26(1), 30-39. doi:10.1016/j.cogdev.2010.09.001.

Bloom, P (2014) O que nos faz bons ou maus. Best Seller.

Interpretando a emoção pela simulação de rostos dos outros Goldman, AI & Sripada, CS (2005) “Simulationist models of face-based emotion recognition.” Cognition, 94(3).

Niedenthal, PM, Mermillod, M, Maringer, M & Hess, U (2010) “The simulation of smiles (SIMS) model: embodied simulation and the meaning of facial expression.” The Behavioral and Brain Sciences, 33(6), 417–33; discussion 433–80.

Zajonc, RB, Adelmann, PK, Murphy, ST & Niedenthal, PM (1987) “Convergence in the physical appearance of spouses.” Motivation and Emotion, 11(4), 335–46. Com relação ao experimento de EMT com John Robison, o professor Pascual-Leone conta: “Não sabemos exatamente o que aconteceu do ponto de vista neurobiológico, mas creio que agora nos dá a oportunidade de entender que modificações do comportamento, que intervenções é possível aprender [a partir do caso de John] para depois ensinar aos outros.”

Botox diminui a capacidade de interpretar rostos

Neal, DT & Chartrand, TL (2011) “Embodied emotion perception amplifying and dampening facial feedback modulates emotion perception accuracy.” Social Psychological and Personality Science, 2(6), 673–8.

O efeito é pequeno, porém significativo. Os usuários de Botox mostraram uma precisão de 70% na identificação das emoções, enquanto a média do grupo de controle era de 77%.

Baron-Cohen, S, Wheelwright, S, Hill, J, Raste, Y & Plumb, I (2001) “The ‘Reading the Mind in the Eyes’ test revised version: A study with normal adults, and adults with Asperger syndrome or high-functioning autism.” Journal of Child Psychology and Psychiatry, 42(2), 241–51.

Órfãos romenos

Nelson, CA (2007) “A neurobiological perspective on early human deprivation.” Child Development Perspectives, 1(1), 13–18.

A dor da exclusão social

Eisenberger, NI, Lieberman, MD & Williams, KD (2003) “Does rejection hurt? An fMRI study of social exclusion.” Science, 302(5643), 290-92.

Eisenberger, NI & Lieberman, MD (2004) “Why rejection hurts: a common neural alarm system for physical and social pain.” Trends in Cognitive Sciences, 8(7), 294–300.

Confinamento em solitária

Além de nossas entrevistas com Sarah Shrouf para a série de televisão, ver também:

Pesta, A (2014) “Like an Animal”: Freed U.S. Hiker Recalls 410 Days in Iran Prison. NBC News.

Psicopatas e o córtex pré-frontal

Koenigs, M (2012) “The role of prefrontal cortex in psychopathy.” Reviews in the Neurosciences, 23(3), 253–62.

As áreas ativas de formas diferentes em psicopatas são duas regiões vizinhas da parte mediana do córtex pré-frontal: o córtex pré-frontal ventromedial e o córtex cingulado anterior. Estas áreas são habitualmente vistas em estudos de tomada de decisão social e emocional e têm atividade diminuída na psicopatia.

Experimento dos olhos azuis/olhos castanhos

Transcrição citada de A Class Divided, transmissão original: 26 de março de 1985. Produção e direção de William Peters. Roteiro de William Peters e Charlie Cobb. CAPÍTULO 6 – QUEM VAMOS NOS TORNAR?

Número de células no corpo humano

Bianconi, E, Piovesan, A, Facchin, F, Beraudi, A, Casadei, R, Frabetti, F & Canaider, S (2013) “An estimation of the number of cells in the human body.” Annals of Human Biology, 40(6), 463–71.

Plasticidade cerebral

Eagleman, DM (no prelo). LiveWired: How the Brain Rewires Itself on the Fly. Canongate.

Eagleman, DM (17 de março de 2015). David Eagleman: “Can we create new senses for humans?” Conferência TED. [arquivo de vídeo]. Acessível em:

http://www.ted.com/talks/david_eagleman_can_we_create_new_senses_for_humans?

Novich, SD & Eagleman, DM (2015) “Using space and time to encode vibrotactile information: toward an estimate of the skin’s achievable throughput.” Experimental Brain Research, 1–12.

Implantes cocleares

Chorost, M (2005) Rebuilt: How Becoming Part Computer Made Me More Human. Houghton Mifflin Harcourt.

Substituição sensorial

Bach-y-Rita, P, Collins, C, Saunders, F, White, B & Scadden, L (1969) “Vision substitution by tactile image projection.” Nature, 221(5184), 963–4.

Danilov, Y & Tyler, M (2005) “Brainport: an alternative input to the brain.” Journal of Integrative Neuroscience, 4(04), 537–50.

O conectoma: traçando um mapa de todas as conexões em um cérebro Seung, S (2012) Connectome: How the Brain’s Wiring Makes Us Who We Are. Houghton Mifflin Harcourt.

 

Kasthuri, N et al (2015) “Saturated reconstruction of a volume of neocortex.” Cell: no prelo.

Crédito da imagem do volume do cérebro de rato: Daniel R Berger, H Sebastian Seung & Jeff W. Lichtman.

O Projeto Cérebro Humano

Projeto Blue Brain: acessível em: http://bluebrain.epfl.ch. A equipe do Blue Brain aumentou com a chegada de aproximadamente 87 parceiros internacionais para dar impulso ao Projeto Cérebro Humano (HBP).

Computação em outros substratos

A construção de dispositivos computacionais em substratos estranhos tem uma longa história: um computador analógico primitivo chamado integrador de água foi construído na União Soviética em 1936.

Os exemplos mais recentes de computadores de água usam a microfluídica - ver:

Katsikis, G, Cybulski, JS & Prakash, M (2015) “Synchronous universal droplet logic and control.” Nature Physics.

Argumento da Sala Chinesa

Searle, JR (1980) “Minds, brains, and programs.” Behavioral and Brain Sciences, 3(03), 417–24.

Nem todos concordam com esta interpretação da sala chinesa. Algumas pessoas sugerem que, embora o operador não entenda chinês, o sistema como um todo (operador mais os livros) entende chinês.

O argumento do Moinho de Leibniz

Leibniz, GW (1989) The Monadology. Springer.

Este é o argumento nas palavras de Leibniz:

Além disso, deve-se admitir que a percepção e do que ela depende são inexplicáveis em bases

mecânicas, isto é, por meios de números e movimentos. E supondo-se que houvesse uma máquina,

construída de modo a pensar, sentir e ter percepção, ela pode ser concebida em tamanho maior,

enquanto mantém as mesmas proporções, de modo que se pode nela entrar como em um moinho.

Deste modo, ao examinar seu interior, devemos encontrar apenas partes que interferem nas demais

e jamais algo com o qual explicar uma percepção. Assim, é em uma substância simples, e não em

um complexo ou em uma máquina, que a percepção deve ser procurada. Além do mais, nada além

disto (isto é, percepções e suas mudanças) pode ser encontrado em uma substância simples.

Também é apenas nisto que podem consistir todas as atividades internas de substâncias simples.

Formigas

Hölldobler, B & Wilson, EO (2010) The Leafcutter Ants: Civilization by Instinct. WW Norton & Company.

Consciência

Tononi, G (2012) Phi: A Voyage from the Brain to the Soul. Pantheon Books.

Koch, C (2004) The Quest for Consciousness. Nova York.

 

Crick, F & Koch, C (2003) “A framework for consciousness.” Nature Neuroscience, 6(2), 119–26.