BÖLÜM 2: SOĞUK SAVAŞ SONRASI RUSYA: YAYILMACI
2.3. Yeni Avrasyacılık
Freeman e seus colegas, como vimos, buscavam desvendar os mecanismos
neurais da percepção em mamíferos. Com esta finalidade, condicionaram coelhos para
reconhecerem cheiro de óleo de banana. Mas como funciona o olfato? Ou melhor, o que
sabemos sobre a capacidade de reconhecer odores?
126 FREEMAN, 2000, pg. 75
127 Ou seja: não há mistério algum no coelho. Ele é uma espécie de autômato. O mistério se transfere, assim, para a evolução, que teria criado este belo autômato. Ou quem sabe para alguma “harmonia pré-
Segundo Axel,128 seres humanos podem reconhecer cerca de 10 mil aromas.
Para isto, nossa cavidade nasal é revestida por neurônios sensoriais129 que apresentam cílios –
os dendritos – com receptores de membrana específicos (proteínas). Existe cerca de mil destes
receptores nos mamíferos, cada qual expresso por milhares de neurônios. Cada receptor
possui um ou mais sítios ativos que se ligam, provavelmente, a mais de uma molécula. Assim,
é possível que a especificidade de tais sítios seja relativa a grupos químicos – que são como
“elementos básicos” das moléculas. Estudos sugerem, ainda, que cada neurônio sensorial
expresse apenas um tipo de receptor.130 No entanto, a forma pela qual o cérebro decodifica
estes sinais ainda precisa ser esclarecida – Freeman, inclusive, se dedica a isso. Ao que
parece, cada um dos mamíferos deveria ser capaz de reconhecer muito mais odores do que
normalmente o faz. Isto sugere que, como outros sentidos, o olfato detecta apenas estímulos
mais significativos para cada espécie.
128 As informações deste parágrafo foram retiradas de AXEL, R. 1995. The molecular logic of smell. Scientific
American 273(4):154-9.
129 Criados continuamente a partir de células-tronco.
130 Com base na idéia de que um gene codifica um único receptor. Pois Axel verificou que um neurônio sensorial expressa apenas um gene, enquanto grupos de neurônios expressam centenas de genes.
Vejamos, agora, a
ilustração 2, retirada do livro de
Freeman, que mostra as estruturas
cerebrais envolvidas em seus
experimentos.
O processo de percepção
de um cheiro parece funcionar da
seguinte forma. Quando as moléculas do
ar se acoplam aos receptores de
membrana dos neurônios sensoriais,
ocorre a abertura de canais iônicos,
gerando o impulso nervoso que se
encaminhará, via axônio, ao bulbo
olfativo. Este caminho corresponde ao
nervo olfatório primário. Podemos observar que, até aqui, não houve sinapses – cada neurônio
sensorial manda um axônio e todos seguem paralelamente no nervo. Ou seja, utilizando a
linguagem computacional, até aqui (do nariz ao bulbo) não houve nem perda nem
processamento de informação.131 As relações – entre neurônios e, “portanto”, entre
informações – só começam a ocorrer no interior do bulbo olfativo.
Mas como tais impulsos nervosos poderiam transmitir alguma informação
sobre odor, se todos têm a mesma amplitude? A freqüência do impulso de um único axônio
também não parece um substrato adequado para representar mil diferentes receptores (e as
combinações entre eles). A questão da codificação olfativa no nível celular (que Freeman
chama de microscópico) ainda não foi esclarecida pela neurociência, mas é considerada
131 Isto dos neurônios sensoriais ao bulbo. Afinal, na captação do estímulo exterior pelos neurônios sensoriais pode ocorrer tanto processamento quanto perda de uma suposta “informação em si”.
Ilustração 2: Representação do sistema olfatório de mamíferos, retirada de FREEMAN, 2000, pg.69
condição necessária para que a informação captada na mucosa nasal possa ser transmitida
fielmente ao bulbo olfatório.
Sendo assim, embora ainda não tenhamos uma hipótese clara sobre como
distinguimos os mil diferentes “odores básicos”, talvez possamos investigar a maneira pela
qual o cérebro reconhece as diferentes “combinações de odores básicos” que constituem os
objetos da experiência, como cenouras ou óleos de banana. Uma solução cada vez mais
adotada, neste sentido, é estudar o processamento de informação na atividade conjunta de
neurônios. É este o caminho adotado por Freeman, em sua busca por padrões neurais
mesoscópicos.
Na neurociência, o interesse pelas relações entre os neurônios esteve sempre
presente. Tal idéia, unida à recente miniaturização da tecnologia, deu origem a uma técnica de
medida cerebral cada vez mais utilizada. Trata-se da medida simultânea de muitos eletrodos, o
“Multielectrode recording”,132 uma variação do EEG tradicional. Introduz-se diversos
eletrodos no meio extracelular (ou na superfície) do tecido neural e mede-se as variações
elétricas ao longo do tempo. Esta técnica permite a detecção de padrões espaciais no EEG
(uma medida essencialmente temporal) através da comparação dos sinais provenientes de
diferentes eletrodos, cada qual com uma posição definida.
Foi exatamente isto que Freeman e seus colegas fizeram. Selecionaram um
quadrado de 4 mm de lado na superfície do bulbo olfativo de coelhos e nele introduziram 64
eletrodos, dispostos em oito colunas e oito linhas. Cada eletrodo medindo as variações no
campo elétrico em certo ponto, durante certo tempo. Ao observarmos um quadrado com a
atividade simultânea dos 64 eletrodos, teremos uma medida espaço-temporal da atividade
neural. Esta técnica possui, portanto, alta resolução temporal e alguma resolução espacial.
Ela também pode ser utilizada na produção de “marcapassos cerebrais” para controlar ataques
132 Uma interessante revisão desta técnica é encontrada em NICOLELIS, M & RIBEIRO S. 2002. Multielectrode recordings: the next steps. Neurobiology 12:602–606
epilépticos,133 ou mesmo para a produção de interfaces homem-computador, como vemos
neste artigo publicado em 1991:
“Nós treinamos pessoas normais para usar o ritmo mu de 8-12 Hz registrado no escalpo ao redor do sulco central de um hemisfério para mover um cursor do centro de uma tela de vídeo para um alvo localizado no limite superior ou inferior. ... amplitudes maiores moviam o cursor para cima e as menores ... para baixo. Em várias semanas, as pessoas aprenderam a mudar a amplitude do ritmo mu rápida e acuradamente. ... Os parâmetros que traduziram as amplitudes do ritmo mu para movimentos do cursor foram derivados de análise da distribuição de amplitudes ... O uso destas distribuições foi uma característica distinta deste estudo e o fator chave no seu sucesso.”134
Este estudo pode ter sido traduzido na grande mídia como algo do tipo
“cientistas criam computador que lê pensamentos”. O que reflete, dentre outras coisas, o
grande espanto que este tipo de tecnologia provoca. De fato, por mais que estejamos
acostumados a encontrar correlações entre o cerebral e o mental, não é trivial aceitar a
existência de uma máquina capaz responder coerentemente às nossas vontades supostamente
privadas.135 Será que já chegamos no futuro? Ou será que estamos apenas montando novos
espetáculos para óperas antigas? Estas são questões de difícil abordagem.
Walter Freeman, por sua vez, fez descobertas menos “espetaculares” para o
leitor comum que, no entanto, são consideradas, pelo autor, evidências da necessidade de
mudança no paradigma atual da neurociência, a metáfora computacional.
Vejamos, então, a seqüência de eventos que se repetia no experimento do
autor. Em primeiro lugar, o coelho inala o ar. Este é o ponto zero objetivamente identificável.
Antes deste ponto, o tecido neural se encontra no que podemos chamar de estado de repouso
- onde ocorre um nível basal de atividade neural aperiódica.136 Logo depois da inalada,
133 NICOLELIS, MA. 2001. Actions from thoughts. Nature 409(6818):403-7
134 Como veremos a seguir, a metodologia utilizada por este grupo apresenta semelhanças interessantes com a de Freeman, como a importância da distribuição de amplitudes na identificação cerebral de um “evento mental”. O trecho retirado de: WOLPAW, JR. MCFARLAND, DJ. NEAT, GW. AND FORNERISA, CA. An EEG-based brain-computer interface for cursor control. Electroencephalography and Clinical
Neurophysiology, Volume 78, Issue 3.
135 Claro que, para isto, os sujeitos trabalharam intencionalmente neste sentido, visando “expressar suas vontades” em termos do movimento do cursor no vídeo. O que, no fundo, parece revelar uma impressionante capacidade do cérebro de moldar-se às necessidades e intenções do sujeito - ao menos no aspecto da
distribuição de amplitudes no ritmo mu.
136 FREEMAN, 2000, pg. 71. Segundo o autor, “o tecido bulbar mostra contínua atividade de fundo com
observa-se uma alteração desordenada137 (burst) na atividade neural do coelho. Esta primeira
alteração vai, com o tempo formando um padrão espaço-temporal detectado apenas através de
intensa análise computacional. Este padrão seria, na linguagem dos sistemas dinâmicos, um
estado atrator; como o fundo de uma bacia para o qual uma bola tende a se mover (tal bacia,
no entanto, poderia mudar sua forma).
Mas o que foi observado na atividade neural? Em uma primeira análise dos
dados obtidos, nenhum padrão significativo foi detectado. Ou seja: não foi encontrado, na
atividade do bulbo, nada que se correlacionasse com o cheiro de óleo de banana. O problema
da invariância perceptiva permanecia intocado.
Uma análise matemática revelou, no entanto, certa semelhança entre as 64
diferentes ondas registradas. Isto porque uma onda complexa pode ser transformada – através
da decomposição de ondas – na soma de diversas ondas mais simples. Para compreendermos
isto, basta imaginar que em um único sulco138 de um disco de vinil pode caber tanto a
gravação de um violino quanto a de uma orquestra. Com este método,139 cada uma das 64
ondas medidas foi decomposta em ondas mais simples. Uma comparação entre estas “sub-
ondas” permitiu a detecção de uma “onda comum”, ou seja, uma “sub-onda” que era
encontrada nos 64 registros. Esta “onda comum” foi considerada, por Freeman, a evidência de
uma espécie de “consenso” entre os neurônios do bulbo olfativo.140 Ela seria gerada a partir
das extensas conexões entre os neurônios de projeção do bulbo141 e levaria informações
importantes para outras partes do cérebro. Ou seja, ela seria uma “onda portadora”, como as
137 Desordenada, possivelmente, pelo fato de que os receptores estão dispostos aleatoriamente na superfície nasal e, por não haver sinapses no nervo olfatório primário, o padrão espacial de ativação dos neurônios do nariz se repete, em alguma medida, no tecido bulbar.
138 Na verdade, para produzir um som etéreo, o vinil acaba sintetizando duas ondas diferentes, uma em cada “margem” do sulco.
139 A decomposição de ondas é normalmente feita através da transformada de Fourier, que resulta em diversas ondas senoidais de diferentes freqüências, cada qual com certa “amplitudes”.
140 Uma questão que podemos fazer é: era possível encontrar mais de uma onda comum? Para responder tal questão, é necessário um conhecimento mais aprofundado dos procedimentos matemáticos utilizados, ou mesmo testes experimentais especialmente voltados a este fim. É possível, ainda, que este controle experimental tenha sido feito por Freeman, mas não foi encontrada nenhuma referência neste sentido. 141 FREEMAN, 2000, pg. 72
ondas de rádio que transmitem informações da fonte para os receptores.
A relação entre a “onda portadora” (calculada) e as 64 ondas registradas se
assemelha, na descrição de Freeman, à relação entre todo e partes nomeada de causalidade
circular. As ondas registradas “causariam” a onda comum pois são a base material de sua
existência. Uma idéia de causa que mais se assemelha à de causa material, ou mesmo o
conceito de realização descrito por Kim.142 A onda comum, por sua vez, “causaria” as outras
porque influencia o comportamento de cada uma delas – sendo agora uma espécie de causa
formal, a modulação das partes pelo todo. Este poder de influência, segundo podemos
entender, depende da amplitude relativa da onda portadora em relação às outras, uma
informação que pode ser representada no espectro de potência. Assim, Freeman parece ter
encontrado um mecanismo neural que se fundamenta na causalidade circular – dado que sua
concepção de “causa” se relaciona a uma “explicação” qualquer, não necessariamente à causa
eficiente. Afinal, nesta última há o “fechamento causal”, além da separação temporal entre
causa e conseqüência, inexistente na relação entre a onda portadora e as diversas ondas
registradas. 143 Ou seja: se partirmos do pressuposto de que a causa precede a conseqüência,
não podemos dizer que a alteração nas ondas registradas causou algo na onda comum, nem o
contrário. Afinal, a sincronia entre os dois níveis é instantânea,144 estando mais próxima do
paralelismo psicofísico - ou mesmo da idéia de “superveniência”145 - do que de uma
“causalidade circular”. Claro que, segundo Freeman, precisamos reformular nossa concepção
de causalidade, o que pode tanto refletir uma coerência interna do autor quanto uma
dificuldade de acesso às suas idéias partindo dos paradigmas atuais da neurociência.
142 O físico realizaria o mental, neste caso, no sentido descrito por Kim, onde “a idéia de que as propriedades
mentais são “realizadas ou “implementadas” por propriedades físicas leva consigo uma certa imagem ontológica das propriedades mentais como derivativas e dependentes”. Em KIM, J. 1993. Supervenience and mind. Cambridge University Press, New York. Pg. 313.
143 A não ser, é claro, que considerássemos os diferentes momentos nos períodos de teste, saindo dos
“instantes” e indo para a “duração”. Neste sentido, talvez a onda portadora esteja mais presente nos últimos instantes de eventos objetivamente recortados no tempo.
144 Podemos inferir que seja uma sincronia instantânea pois um dos elementos é um cálculo, a posteriori, feito a partir dos outros.
De qualquer forma, embora a onda comum fosse uma descoberta interessante,
ela nada parecia indicar a respeito do odor percebido pelo coelho. Ou seja, não era possível
estabelecer correlações significativas, como por exemplo um “formato” específico da onda
que só ocorresse com o óleo de banana. Por outro lado, até este momento, apenas as
informações temporais e elétricas foram aproveitadas. O uso de informações espaciais seria
fundamental para que Freeman e seus colegas pudessem encontrar um padrão de atividade
cerebral que ocorresse “sempre”146 que o mesmo odor fosse inalado.