O fascínio da surpresa


Diante do desconhecido, o cérebro se empenha para que nos lembremos não apenas da novidade, mas também das circunstãncias que envolvem o fato - o que nos ajuda a aprender de forma mais prazerosa e eficiente.

Revista Scientific American - por Daniela Fenker e Hartmut Schütze

Todo dia você faz o mesmo caminho até o trabalho, com o mesmo carro, pelas mesmas ruas, atraves­sando o cruzamento com o mesmo canteiro entre as vias da avenida. Mas, de repente, algo estranho ocorre: você vê uma vaca malhada pastando no canteiro central! É preciso que alguém buzine para lembrá-Io de que deve andar.

Certamente você vai lembrar durante muito tempo dessa surpresa no trânsito matinal a caminho do trabalho - e, com certeza, recordará também as circunstâncias: que o sol brilhava forte e no rádio tocava We are the champions, que lírios cresciam em um jardim próximo e assim por diante. Por outro lado, todas as particularidades relativas às outras incontáveis vezes que você já passou por esse mesmo cruzamento já devem ter sido esquecidas.

Psicólogos já sabem a razão disso há algum tempo: se vivemos uma situação nova - e inesperada - em um contexto normalmente conhecido, esse acontecimento fica gravado de forma mais intensa na memória. Mas por que é assim? Antes de responder a essa pergunta é importante ressaltar que diversas regiões cerebrais participam dos processos de percepção, processamento e memorização de novas impressões sensoriais. Uma das mais importantes é o hipocampo, que se localiza na parte inferior interna do lobo temporal. Além dele, outras regiões do mesencéfalo, como a substância negra (SN) e a área tegmentar ventral (A TV) , desempenham papel importante nessa atividade.

No Instituto de Neurologia Cognitiva da Universidade Otto von Guericke, em Mag­deburgo, estudamos, em cooperação com Emrah Düzel e Nico Bunzeck, da University College, de Londres, como as células neurais dessas áreas se comunicam entre si. Essa função é desempenhada no cérebro por neu­rotransmissores, as chamadas "substâncias mensageiras", e, nesse caso, principalmente a dopamina. O hipocampo contribui tanto para a fixação de conteúdos na memória quanto para sua reativação. Novos estímulos, de maneira geral, tornam as lembranças mais ativas do que aquelas que se referem aos fatos já conhecidos, por isso ele é considerado o "detector de novidades" do cérebro.

Nesse processo, o hipocampo parece com­parar as informações sensoriais que chegam com o conhecimento já memorizado. Se eles não coincidem, o hipocampo envia o sinal "atenção, novo!" através de diversas estações intermediárias, como o núcleo accumbens e o pallidum ventral, até as regiões já citadas da substância negra e da área tegmentar ventral. Delas, saem fibras neurais de volta para o hi­pocampo, fazendo com que a dopamina seja liberada várias vezes. Em razão desse processo, pesquisadores como John Lisman, da Universi­dade Brandeis, e Antony Grace, da Universidade de Pittsburgh, falam em um circuito hipocam­po-SN/ATV.

Essa realimentação é a base biológica para lembrarmos melhor dos fatos ocorridos em um contexto de novidades. Conforme desco­briram, em 2003, Shaomin Li e seus colegas no Trinity College em Dublin, Irlanda, essa liberação de dopamina no hipocampo de ratos de laboratório facilita a potenciação de longa duração (denomina LTP, na sigla em inglês), um fortalecimento duradouro da ligação entre as células neurais - ou seja, das sinapses. Nesse processo, impressões sensoriais ativam continuamente o processamento sináptico entre certos neurônios por um longo período. Com isso, os contatos entre as células se forta­lecem, possibilitando a gravação do conteúdo da memória por longo prazo.

O mecanismo ocorrido no hipocampo utiliza a dopamina como substância men­sageira mais importante desse processo, como comprovaram outros experimentos dos pesquisadores de Dublin. Substâncias que bloqueiam o efeito da dopamina impediram a formação da memória em ratos. Mas, até então, ainda não havia sido esclarecido em que medida essa realimentação que ocorre entre o mesencéfalo e o hipocampo também ajuda seres humanos a descobrir coisas no­vas e a guardá-Ias na memória. Passamos a questionar então se, dessa forma, novos estímulos sensoriais poderiam facilitar tam­bém a memorização de outras informações, já conhecidas, que as pessoas recebessem junto com os estímulos desconhecidos. E, em caso positivo, será que isso depende da ativação do mesmo circuito neuronal desencadeado pelos novos estímulos?

Com ajuda da tomografia por ressonância magnética funcional (TRMf), a qual mede a atividade das regiões cerebrais pelo fluxo de sangue, examinamos as questões acima mais profundamente. Para tanto, apresentamos a voluntários duas combinações de imagens: no primeiro grupo havia figuras inéditas, que as pessoas nunca haviam visto, misturadas a outras, já bastante divulgadas na mídia; no segundo grupo estavam apenas imagens já vistas pelos participantes. Resultado: no pri­meiro caso, os sujeitos se lembraram melhor das fotos do que no segundo. Percebemos que em um contexto com grande valor de inova­ção, portanto, aumentava consideravelmente a capacidade retentiva da memória, como se ao perceber a novidade, algumas regiões do cérebro entrassem em "estado de alerta".

Segundo os dados obtidos por meio da TRMf, durante essa atividade, quanto mais conhecidas eram as imagens mostradas aos voluntários da pesquisa, menos os neurônios se agitavam no mesencéfalo (SN e ATV) assim como no hipocampo. Sendo assim, o surto de ativi idades desencadeado pela novidade nes­sas áreas parece ser realmente o motivo para o melhor desempenho da memória.

Uma outra questão interessante: quanto tempo dura o efeito positivo da novidade? Sabe-se pelos experimentos dos pesquisadores da Irlanda, liderados por Shaomin Li, que, em roedores, o efeito ocorre não apenas durante a oferta de novos estímulos, mas também por um considerável período depois. Estudos mostram que pode ser facilmente desencade­ada no hipocampo dos ratos uma potenciação de até 30 minutos após a estimulação neural. Ou seja, após depararem com uma novidade, os cérebros das cobaias pareciam mais aptos a armazenar informações.

Mas o que aconteceria a seres humanos se Ihes apresentássemos novos estímulos antes de uma atividade de ensino? Essa práti­ca pode favorecer a aprendizagem e torná-Ia mais prazerosa? A fim de responder a essas questões, inicialmente mostramos diversas fotograflas a pessoas com idade entre 18 e 30 anos e registramos a sua atividade cerebral por meio de TRMf. Além disso, os participantes da pesquisa receberam uma série de palavras que deviam organizar segundo o seu significado.

• Estímulo e prazer 

No dia seguinte, o experimento teve continui­dade: foram apresentadas novas imagens aos sujeitos que compunham o grupo experimen­tal; os demais, do grupo de controle, viram as mesmas figuras já conhecidas no dia anterior. Na sequência, todos receberam mais uma vez a lista de palavras já trabalhada. Por fim, eles deviam tentar lembrar do maior número possí­vel de conceitos. Nessa tarefa, o desempenho da memória dos participantes do grupo experi­mental também foi claramente melhor do que o do grupo de controle: os participantes aos quais foram mostradas novas imagens antes da lista de palavras puderam lembrar de maior número de vocábulos do que aqueles aos quais foram exibidas fotos conhecidas.

Nos participantes do grupo experimental, o hipocampo, diretamente envolvido na reativação de memória, assim como a substância negra e a área tegmentar ventral mais uma vez se mostraram mais ativos durante a ob­servação de novas imagens, em comparação com aqueles que viram fotografias conhecidas. Pode-se concluir que a novidade também pode estimular a potenciação de longa duração no hipocampo - até mesmo depois de transcor­rido certo tempo da apresentação.

Ou seja: a novidade pode estimular o aprendizado e a memória, além de tornar mais agradável e eficiente o desafio de aprender. Essa conclusão fornece aos educadores uma possível ferramenta para a estruturação mais eficiente de suas aulas: o uso estratégico de conteúdos-surpresa. E, na prática, seria conveniente considerar que talvez muitos professores estejam cometendo um equívoco ao, primeiramente, rever a matéria da última aula antes de passar para o novo tema. Em vez disso, eles deviam inverter essa ordem, transmitindo primeiramente as informações desconhecidas e depois repassando a matéria antiga. Assim, talvez as atividades de revisão, tão mal vistas, deixassem mais vestígios em nossa memória. 

• Para entender melhor

1. Área tegmentar ventral: Região no mesencéfalo que se localiza atrás da substância negra. Ela é parte do sistema de recompensa do cérebro, uma das principais fontes de impulsos e de motivação.

2. Dopamina: as células neurais nas quais se encontra o neuro­transmissor dopamina são chamadas dopaminérgicas. Elas se localizam principalmente no rnesencéfalo.

3. Tomografia por ressonância magnética funcional (TRMf): proce­dimento por imagem com alta resolução para a representação das estruturas ativas no corpo. principalmente no cérebro. Quando o metabolismo acelera, eleva·se o fluxo sanguíneo; a porcentagem de sangue rico em oxigênio aumenta, reforçando o sinal luminoso, o que permite a identificação de regiões mais ativas.

4. Hipocampo: parte do lobo temporal do córtex, onde informações de diversos sistemas sensoriais se juntam; desempenha um impor­tante papel para a formação da memória. Se ele deixa de funcionar nos dois hemisférios cerebrais, a pessoa afetada já não é capaz de gravar novas informações na memória de longo prazo.

5. Potenciação de longa duração (LTP): melhora duradoura da comunicação entre neurônios em decorrência da transmissão de impulsos entre eles. A potenciação de longa duração é considerada o mecanismo celular mais importante para a aprendiza­gem e a memória.

6. Medição por MTR (índice de transferência de magnetização): uma forma especial da tomografia por ressonância magnética que mede a proporção de prótons de água ligados a macromoléculas em relação aos prótons livres. Essa proporção se reduz quando há lesão tissular, o que leva a um valor mais baixo da MTR.

7. Substância negra (SN): concentração de corpos celulares neu­rais no mesencéfalo, com aparência escura devido ao alto teor de ferro e melanina. A SN desempenha um importante papel na coordenação de movimentos.

• O peso da idade

Para que uma pessoa tenha boa memória, o hipocampo e as regiões do mesen­céfalo, substância negra e área tegmentar ventral (SN/ATV) devem se comuni­car entre si sem empecilhos. Porém, frequentemente essas estruturas cerebrais se atrofiam com o avanço da idade. Especialistas acreditam que muitos proble­mas de memória associados à idade podem ocorrer devido a esse processo de envelhecimento.

Testamos essa conjectura por meio do "Estudo do envelhecimento de Mag­deburgo".lniciada em 2005, a pesquisa vem acompanhando, desde então, 85 voluntários saudáveis com idade entre 55 e 82 anos. Todos realizam regularmente inúmeros testes para avaliação do desempenho da concentração e da memória. Durante os exames, também avaliamos, por meio da chamada medição por MTR (índice de transferência de magnetização), as condições estruturais do hipocampo e da SN/ATV. O valor da MTR serviu como parâmetro para avaliação da densidade de células vivas no tecido: ele é reduzido principalmente no hipocampo de pacien­tes com a doença de Alzheimer e na substância negra de pessoas com Parkinson.

Testamos essa conjectura por meio do "Estudo do envelhecimento de Mag­deburgo".lniciada em 2005, a pesquisa vem acompanhando, desde então, 85 voluntários saudáveis com idade entre 55 e 82 anos. Todos realizam regularmente inúmeros testes para avaliação do desempenho da concentração e da memória. Durante os exames, também avaliamos, por meio da chamada medição por MTR (índice de transferência de magnetização), as condições estruturais do hipocampo e da SN/ATV. O valor da MTR serviu como parâmetro para avaliação da densidade de células vivas no tecido: ele é reduzido principalmente no hipocampo de pacien­tes com a doença de Alzheimer e na substância negra de pessoas com Parkinson.

Nos participantes mais velhos, o hipocampo, a substância negra e a área tegmentar ventral estavam em piores condições do que nos mais jovens. Observa­mos também que, quanto mais bem conservadas, melhor essas áreas respondiam a novos estímulos. Assim, problemas de memória relacionados à idade podem realmente ser atribuídos, entre outros fatores, à degeneração dessas estruturas. Isso abre uma nova abordagem terapêutica possível para idosos com problemas de memória: talvez psicofármacos, como o precursor de dopamina L-Dopa, pos­sam compensar o prejuízo da comunicação entre as estruturas cerebrais, na me­dida em que favorecem a potenciação de longa duração no hipocampo. Pesquisas mostram, porém, que o hábito de "exercitar o cérebro" por meio de atividades intelectuais, resolução de palavras cruzadas, leituras e novos aprendizados em geral pode favorecer as habilidades cognitivas e a memória.

Para saber mais

Como o cérebro aprende. Edi­ção especial Mente e Cérebro nº 8. Duetto Editorial.
O mistério da consciência. A. Damásio. Cia. das Letras, 2000.
Cem bilhões de neurônios. R. Lent. Athenas, 2004.

    Leitura Dinâmica e Memorização

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