A neurociência da inteligência


Estudos com imagens revelam como o funcionamento cerebral varia de uma pessoa para outra e confirmam que temos jeitos  específicos de assimilar infomações.

Revista Scientific American - por Richard J. Haier

Todos conhecemos pessoas que não são tão inteligentes quanto nós - e também sabemos de alguém que nos supera. E temos infor­mações de que alguns se saem melhor ou pior em determinadas áreas: têm memória invejável, são mais hábeis para se comunicar ou fazem cálculos matemáticos com grande agilidade. Presume-se que essas variações de aptidão ou talento surjam de diferenças entre os cérebros. Muitos estudos fizeram conexão entre certas tarefas muito específicas com a atividade de determinadas regiões neurológicas. Entretanto, a explicação sobre como o cérebro, como um todo, integra as atividades entre as diversas áreas ainda não foi dada. Neurocientistas ainda se perguntam qual seria a aparência de um cérebro ágil, habilidoso e inteligente.

Pela primeira vez, pesquisadores da inteligência começam a agregar uma quantidade enorme (e inédita) de conhecimentos sobre o funcionamento neu­ral. Estudos com imagens vêm desvendando indicações de como a estrutura e as funções cerebrais dão origem a diferenças individuais na inteligência. Até o momento, os resultados confirmam uma visão que muitos especialistas têm há décadas : nem todos operamos da mesma forma. Pessoas com igual quociente intelectual (QIs) podem resolver um problema com a mesma velocidade e exatidão, usando uma combinação diferente de áreas do cérebro.

Pessoas com características variáveis, como gênero e idade, revelam diferenças nas avaliações de neuroimagens - mesmo apresentando nível similar de inteligência. Porém, estudos recentes demonstram que as diferenças individuais na estrutura e funções cerebrais relacionadas à inteligênia são essenciais - e os últimos estudos expõe somente a ponta do iceberg. Pesquisas indicam uma nova definição de inteligência com base no tamanho de certas regiões cerebrais e na eficiência do fluxo de informações entre elas. Especialistas acreditam que, em breve, os exames de imagens do cérebro poderão revelar a aptidão individual para certas áreas acadêmicas ou carreiras profissionais. Quanto mais aprendemos sobre a inteligência, melhor entendemos como ajudar os individuos a aprimorar seu potencial e capacidade intelectual.

Durante um século, as pesquisas sobre a inteligência fundamentaram-se em testes feitos com lápis e papel para mensurar, por exemplo, o QI. Psicólogos usaram métodos estatíticos para caracterizar componentes da inteligência e a forma como eles se alteram durante a vida. Determinaram que praticamente todos os testes de aptidão intelectual, independentemente de seu conteúdo, estão relacionados, e as pessoas que marcam mais pontos em um teste tendem a repetir o resultado em outros. Esse fato sugere que todos os testes compartilham um ponto em comum, que foi chamado de fator g, um fator geral para inteligência. Trata-se de um poderoso indicador de sucesso e tem sido objeto de vários estudos.

Além desse aspecto, os psicólogos esta­beleceram outros componentes primários da inteligência, incluindo os fatores espaciais, numéricos, verbais e aptidões de raciocínio. Os mecanismos do cérebro e as estruturas funda­mentais do g e de outros indicadores, porém, não puderam ser inferidos por meio de resulta­dos de testes de pessoas com dano cerebral e, portanto, permaneceram ocultos.

O uso em neurociência de tecnologia aplica­da às pesquisas, há cerca de 20 anos, ofereceu métodos como neuroimagem, que permitem uma abordagem diferente da definição de in­teligência, baseada nas propriedades físicas do cérebro. Em 1988, eu e meus colegas da Uni­versidade da Califórnia em Irvine conduzimos um dos primeiros estudos para o uso dessas técnicas. Por meio da tomografia por emissão de pósitrons (PET), que produz imagens do me­tabolismo no cérebro e detecta a quantidade de glicose radioativa de baixo nível usada pelos neu­rônios enquanto são ativados, estabelecemos a origem do uso da energia cerebral enquanto uma pequena amostra de voluntários resolvia problemas de raciocínio abstrato não verbal do Teste de Matrizes Progressivas de Raven.

Com o teste, conhecido como um bom indicador do g, esperávamos encontrar a inte­ligência no cérebro, determinando quais áreas mostravam ativação aumentada enquanto se processava a solução dos problemas do teste. Para nossa surpresa, o uso maior de energia (ou seja, o metabolismo aumentado da glicose) foi associado ao pior desempenho. As pessoas mais espertas usavam menos energia para resolver os problemas - o cérebro delas era mais eficiente.

A próxima pergunta era se a eficiência da energia pode surgir da prática. Em 1992, usamos a tomografia computadorizada antes e depois de os sujeitos aprenderem o jogo de computador Tetris (um quebra-cabeça de rapidez visual e espacial); descobrimos uso menor de energia em várias áreas cerebrais após 50 dias de prática - e maior aptidão. As informa­ções sugerem que, com o tem­po, o cérebro aprende quais áreas não são necessárias para o melhor desempenho, e a ati­vidade nesses pontos diminui - levando à maior eficiência geral. Além disso, os indivíduos do estudo com alto g demonstraram melhor desempenho após a prática que as pessoas com baixo g.

Em meados de 1990, enfatizávamos a eficiência como um conceito essencial para a compreensão da inteligência. Mas em 1995 descobrimos uma diferença na maneira como os cérebros masculi inos e femininos operam, o que nos forneceu a primeira indicação do que já sabemos hoje: o conceito de eficiência depende do tipo e da dificuldade das tarefas envolvidas, e existem variações individuais e de grupos na função cerebral durante a solução de problemas. No estudo de 1995, testamos uma habilidade mental específica: o raciocínio matemático. Selecionamos universitários com notas muito altas ou com resultados médios no SAT (exame de avaliação acadêmica dos Estados Unidos, similar ao Enem no Brasil) em matemática, e usamos a tomografia para investigar a função cerebral deles enquanto solucionavam proble­mas de raciocínio matemático. Diferentemente dos estudos sobre o g, este mostrou que as pessoas com melhores aptidões matemáticas usaram mais energia do cérebro em determinada região (lobos temporais). Curiosamente, isso só foi verdadeiro para os homens e não para as mulheres - embora pessoas dos dois sexos tivessem as mesmas pontuações.

• Meninos e meninas

Esses resultados foram recentemente replicados por nós e por outros pesquisadores, especial­mente em estudos com técnicas de mapeamen­to por eletroencefalografia (EEG). Além de essas experiências terem mostrado diferenças na fun­ção cerebral, a estrutura do órgão aparentemente desempenhou papel importante. Estudos que indicaram outras diferenças de cognição entre os sexos, como melhor habilidade visuoespacial, podem ter raízes na arquitetura.

Em artigos publicados no periódico Neuroimage mostramos resultados de uma pesquisa iniciada em 2004. Nosso grupo usou o ma­peamento estrutural por ressonância magnética (MRI) para investigar as correlações entre o volume de massa cinzenta e branca e os resultados em testes de inteligência. Os corpos celulares de neurônios que formam a massa cinzenta funcionam como se fosse um computador. A massa branca permite a comunicação entre as regiões de massa cinzenta por meio de axônios, longos apêndices das células cerebrais seme­lhantes a fios. Nossos estudos apontam para uma rede de áreas distribuídas pelo cérebro onde mais massa cinzenta ou branca está relacionada a melhores resultados de QI. As regiões dessa rede são diferentes em homens e em mulheres, o que mostra haver pelo menos duas arquiteturas diferentes de cérebro produzindo desempenhos equivalentes em testes de QI. Descobrimos nas mulheres mais massa cinzenta e branca nas áreas frontais do cérebro, especialmente àque­las associadas à linguagem, o que explicaria os resultados altos de QI; nos homens, os bons re­sultados se relacionavam com a massa cinzenta nas áreas frontais, sobretudo as posteriores que, integram as informações sensoriais.

As crianças também mostram padrões diferenciados de desenvolvimento cerebral relacionados ao QI, dependendo do sexo. Em uma série de estudos de imagem com amplas amostras publicada de 2006 a 2008, o neurocien­tista Vincent J. Schmithors, do Centro Médico do Cincinatti Children"s Hospital, e seus colegas descobriram que, conforme as meninas cres­cem, passam a mostrar maior organização, ou seja, caminhos bem definidos entre as diversas regiões cerebrais - no hemisfério direito. Já os
meninos apresentam desenvolvimento mais acentuado no esquerdo. Não sabemos ainda de que modo essas descobertas se relacionam às diferenças comportamentais ou de aprendiza­do, mas as pesquisas apontam o caminho dos futuros estudos.

• Conexões cruciais

As diferenças entre os sexos foram apenas o primeiro indicador de que nem todos os cérebros funcionam da mesma forma. Em 2003, investi­gamos se era possível observar variações funcio­nais durante as atividades mentais passivas sem determinar uma tarefa. Novamente, usamos a tomografia em dois grupos de voluntários selecionados por resultados altos ou médios no teste de Raven. Os dois grupos viram os mes­mos vídeos sem apresentar nenhuma solução de problemas ou atender a outras exigências na tarefa. O grupo com os melhores resultados nos testes mostrou ativação cerebral diferente nas áreas posteriores de processamento visual quando comparado com o grupo de controle. Os dados sugerem que os estágios iniciais de processamento de informação ficam mais ati­vos em pessoas mais inteligentes, o que talvez signifique que, afinal de contas, as pessoas mais espertas dentro do estudo não estavam vendo os vídeos "passivamente" - e sim processando ativamente o que assistiam.

Embora cada vez mais as evidências mos­trem que a solução de problemas e mesmo o processamento sensorial passivo não parecem exatamente os mesmos em cada cérebro, nós ainda pudemos identificar uma rede de áreas que parece dar origem à inteligência em geral. De fato, a definição de regiões e de conexões cruciais nos ajudará a delinear exatamente como o cérebro de cada indivíduo opera: toda pessoa usa alguma combinação dessas áreas de maneira singular.

Em 2007, o neuropsicólogo Rex F. Jung, da Universidade do Novo México, e eu revisamos os 37 estudos com neuroimagens sobre a inteligência existentes até então. No periódico Behavioral and Brain Sciences, identificamos áreas salientes do cérebro tanto nos estudos estruturais quanto nos funcionais; as 14 regiões estão distribuídas pelo cérebro inteiro, refutando a noção já antiga de que apenas os lobos frontais eram a localização primária da inteligência. Em especial, partes dos lobos parietais localizadas sob o topo da cabeça, conhecidas por participar da integração sensorial, desempenham papel relevante. Como as áreas frontais e parietais estão mais representadas em todos os estudos revisados por nós, chamamos a nossa hipótese acerca da inteligência baseada nessa rede como a teoria da integração parietofrontal (P-FIT). As 14 áreas de P-FIT estão envolvidas no processa­mento da atenção, da memória, da linguagem e dos sentidos.

A identificação da rede de P-FIT implica uma nova definição de inteligência geral com base nas características mensuráveis do cérebro. Tanto a quantidade de massa cinzenta em certas áreas de P-FIT quanto o índice de fluxo de informação entre elas devem desempenhar papel essencial na inteligência. No início do ano, estudos do Centro Médico Universitário de Utrecht, na Holanda, e da Academia Chinesa de Ciências de Pequim usaram a ressonância magnética funcional para determinar a eficiência de cone­xões cerebrais, apontando áreas de P-FIT onde a conectividade estava especialmente associada aos result ede como a teoria da integração parietofrontal (P-FIT). As 14 áreas de P-FIT estão envolvidas no processa­mento da atenção, da memória, da linguagem e dos sentidos.

A identificação da rede de P-FIT implica uma nova definição de inteligência geral com base nas características mensuráveis do cérebro. Tanto a quantidade de massa cinzenta em certas áreas de P-FIT quanto o índice de fluxo de informação entre elas devem desempenhar papel essencial na inteligência. No início do ano, estudos do Centro Médico Universitário de Utrecht, na Holanda, e da Academia Chinesa de Ciências de Pequim usaram a ressonância magnética funcional para determinar a eficiência de cone­xões cerebrais, apontando áreas de P-FIT onde a conectividade estava especialmente associada aos resultados de QI. As descobertas sustentam a ideia de que a inteligência geral não apenas se origina do volume de massa cinzenta como depende, em grande parte, das conexões da massa branca entre as áreas essenciais de massa cinzenta. As conexões mais eficientes permitem que as informações fluam mais rapidamente - e a agilidade do processamento parece estar em relação direta com o alto QI.

Entretanto, os resultados dos testes de inteligência não contam toda a verdade - nem chegam perto. Essa capacidade parece surgir de combinações variadas de áreas cerebrais de P­-FIT em cada pessoa, o que pode explicar a varia­ção dos pontos fracos e fortes de uma para outra. Os desafios na identificação desses padrões são bem ilustrados pelos casos extremamente raros de autistas com síndrome de savant. Daniel Tammer, por exemplo, é um jovem autista com resultados de QI excepcionalmente altos. Ele vê números como cores e formas, o que lhe permite memorizar o valor de (pi) até 22.514 dígitos. Também aprendeu a falar islandês fluentemente com apenas sete dias de aula. Tammer, que leva a vida independente, escreveu um best-seller autobiográfico descrevendo suas extraor­dinárias aptidões nu­méricas e linguísticas. O que mostraria seu "perfil cerebral"?

Apesar de, no mo­mento, não podermos deduzir, analisando uma tomografia do cé­rebro de Tammer, como surgem essas aptidões extraordinárias, a onda mais recente de estu­dos com neuroimagem nos deu indicações de como fazer exatamente isso um dia. Os novos estudos descobriram cor­relações entre a massa cinzenta em certas áreas e os fatores de inteligência específica.

Recentemente, o psicólogo Roberto Colom, da Universidade Autônoma de Madri, e seus colaboradores (inclusive eu) divulgaram um re­latório sobre a relação entre o volume de massa cinzenta e os diferentes fatores de inteligência em 100 jovens adultos. Cada voluntário que participou do estudo completou uma bateria de nove testes cognitivos, usados para indicar diferentes fatores de inteligência, dos quais o g, a inteligência fluida, a cristalizada e o fator espacial. Encontramos uma correlação positiva entre os resultados do fator g e a quantidade de massa cinzenta em várias áreas preditas pela P­-FIT. E assim que consideramos o fator g comum, descobrimos que o volume de massa cinzenta em certas áreas do cérebro estava relacionado a outros aspectos da inteligência específica.

• Um futuro brilhante

Uma das ideias mais surpreendentes que resulta­ram dessa pesquisa recente foi a possibilidade de a massa cinzenta ser combinada com o padrão da massa branca de seu g e de outros fatores de inteligência específica. Em outras palavras, o tecido das áreas de P-FIT pode prever o padrão pessoal singular de vantagens e desvantagens cognitivas dentre várias habilidades mentais. Esses perfis diferentes de cérebro explicariam por que duas pessoas com resultados idênticos de QI podem apre­sentar aptidões cog­nitivas diferentes. As informações de Madri ilustram essa ideia per­feitamente. Os volun­tários do grupo com resultados de g mais altos mostraram muito mais massa cinzenta que a média do grupo em várias áreas de P­-FIT, o que talvez não seja surpresa. Porém, é interessante notar que duas pessoas com resultados idênticos -100 de g a média para o grupo testado no estudo - exibiram perfis cognitivos diferentes, sugerindo diferentes pontos fortes e fracos.

A ideia de que todos temos nosso padrão pró­prio de variação nas áreas cerebrais que contribui para fatores de inteligência diversos é realçada por um estudo de ressonância magnética estrutural com 241 pacientes com leão cerebral. O psicólogo Jan Glâscher; do Instituto de Tecnologia da Califór­nia, e seus colegas mostraram que o local de cada lesão estava correlacionado aos resultados de fatores específicos. A organização perceptual, por exemplo, foi afetada quando o lobo parietal direito sofreu danos: os pacientes tiveram problemas para discernir de forma consciente informações diretas captadas pelos sentidos.

Esses estudos prenunciam que a neuroi­magem pode se tornar um complemento - ou até mesmo um substituto - dos testes de inte­ligência tradicionais com papel e lápis. O perfil cerebral de um indivíduo pode ser valioso. Na educação, um programa de aprendizado criado especificamente para um aluno, em qualquer ida­de, se basearia em suas características cerebrais. Talvez a escolha de uma carreira profissional seja prevista - será que há padrões de massa cinzenta que produziriam melhores professores, psicólo­gos, engenheiros ou esportistas? Obviamente há questões subjetivas a serem consideradas, mas as pessoas que buscam aconselhamento voca­cional com certeza vão querer ser avaliadas do ponto de vista cerebral se houver fundamento para sua utilidade. 

Para saber mais

Gray matter correlates of fluid, crystallized, and spatial intelligence: testing the P-FIT model. Robert Colom, Richard J. Haier, Kevin Head, Juan Alvarez-Linera, Maria Angeles Quiroga, Pei Chun Shih e Rex E. jung, em Intefligence, vol. 37, n° 2, págs. 124-135, março-abril de 2009.

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