A capacidade de produzir e apreciar a combinação de sons e silêncios organizados numa sequência rítmica ao longo do tempo e que façam sentido musical é uma característica exclusivamente humana. Está presente em todas as culturas e já se manifesta muito antes do nascimento. Bebês expostos à música durante a gravidez apresentam alterações comportamentais e cardiovasculares quando a mesma música é tocada após o nascimento. Esses resultados indicam que o aprendizado musical pode começar quando o bebê ainda está no útero. Durante os primeiros meses de vida, bebês mostram grande interesse por música. Preferem ouvir notas e sons graves em comparação a sons mais agudos.

Tocar um instrumento musical requer um conjunto de habilidades motoras e sensoriais que geralmente são adquiridas na infância. Por exemplo, um grupo de pesquisadores do Departamento de Psicologia da Universidade de Konstanz, Alemanha (1) descobriu que músicos que tocavam instrumentos musicais de corda apresentavam um aumento da extensão do córtex sensório-motor correspondente aos dedos da mão esquerda em relação a outras pessoas que não tinham qualquer experiência musical. Um aspecto interessante desse estudo foi a descoberta de que há uma correlação negativa entre a magnitude da extensão cortical da representação dos dedos da mão esquerda e a idade com que o músico começou a estudar seu instrumento.Por outro lado, não houve qualquer relação entre as alterações no tecido cortical e a quantidade de tempo que os músicos dedicavam aos seus instrumentos. Dessa forma, o aumento do território cortical ocupado pela representação dos dedos da mão esquerda em músicos de cordas tende a ocorrer mais amplamente durante os primeiros anos do desenvolvimento infantil.

A coordenação motora entre as duas mãos é uma habilidade imprescindível para se executar uma música ao piano. Como cada uma das mãos é controlada pelo hemisfério cerebral oposto, é necessário que cada um dos hemisférios possam se comunicar da melhor forma possível. Isto foi exatamente o que pesquisadores da Universidade de Dusseldorf, Alemanha, descobriram (2). Pianistas que começaram a tocar antes dos 7 anos de idade apresentaram um aumento no número de axônios inter-hemisféricos localizados entre o corpo e o joelho do corpo caloso.

O corpo caloso consiste em um conjunto de cerca de 200 a 250 milhões de axônios que conectam bidirecionalmente os dois hemisférios cerebrais Como se pode observar na figura de hoje, o corpo caloso pode ser dividido em: rosto, joelho, corpo e esplênio. Esse sistema de fibras é a principal via de comunicação das áreas corticais entre os dois hemisférios cerebrais.


Além do corpo caloso, existe também outro conjunto de axônios 10 vezes menor que o corpo caloso (em torno de 20 milhões de axônios) denominado comissura anterior. Esse sistema de fibras é responsável pela comunicação entre estruturas neurais relacionadas ao comportamento emocional, como, por exemplo, o complexo amigdaloide.

O fato de o corpo caloso de músicos que começaram cedo a tocar piano apresentar um aumento de tamanho, possibilitando assim uma maior comunicação inter-hemisférica, indica que processos plásticos de natureza morfológica podem ocorrem durante ao longo dos primeiros anos de vida.

Outros estudos acompanharam o desenvolvimento cognitivo de crianças expostas ou não ao treino musical desde a infância. Os resultados parecem indicar que a música facilita o desempenho de tarefas visuoespaciais, verbais e matemáticas (3). De fato, o treino musical exige, além de habilidade motoras, muitas outras habilidades cognitivas, como, por exemplo, manter o foco da atenção por um longo período de tempo, reconhecer padrões sonoros, memorizar longas passagens musicais, além de decodificar um complexo sistema simbólico de notação musical.

A criatividade musical, geralmente observada na idade adulta, envolve padrões complexos de áreas neurais mais nobres, como, por exemplo, o córtex pré-frontal. Em um estudo recente (3), músicos de jazz improvisavam ao piano enquanto seus cérebros eram analisados com uma técnica de ressonância magnética funcional. Os resultados indicaram uma redução da atividade neural do córtex pré-frontal dorsolateral, de regiões orbitais e de áreas límbicas. Estas áreas estão associadas, respectivamente, ao planejamento e monitoramento de ações, autocontrole e regulação de estados emocionais. O estudo mostrou também uma grande ativação do córtex pré-frontal medial e do córtex sensório-motor, áreas importantes para narrativas autobiográficas e e para o componente motor relacionado à performance musical, respectivamente. É como se o cérebro, ao criar música, deixasse de se preocupar de forma consciente com o seu próprio comportamento, permitindo que novos padrões neurais de atividade espontânea possam surgir.

1. Elbert T, Pantev C, Wienbruch C, Rockstroh B, Taub E. Increased cortical representation of the fingers of the left hand in string players. Science. 1995 Oct 13;270(5234):305-7.


2. Schlaug G, Jancke L, Huang Y, Staiger JF, Steinmetz H. Increased corpus callosum size in musicians. Neuropsychologia. 1995 Aug;33(8):1047-55


3. Schlaug G, Norton A, Overy K, Winner E. Effects of Music Training on the Child’s Brain and Cognitive Development. Annals of the New York Academy of Science 2005 Dec;1060:219-30.


4. Limb CJ, Braun AR. Limb CJ, Braun AR.Neural substrates of spontaneous musical performance: an FMRI study of jazz improvisation. PLoS One. 2008 Feb 27;3(2):e1679.

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Vive la différence! Esta é a forma que os franceses encontraram para exaltar as diferenças físicas entre homens e mulheres. A frase expressa também a ideia de que, embora todos os seres humanos apresentem inúmeras características em comum, cada um de nós tem suas próprias características físicas e psicológicas. Por exemplo, se fôssemos medir a altura de um grupo de pessoas de forma bem minuciosa, chegaríamos à conclusão de que não existem duas pessoas com estaturas iguais. As diferenças podem ser mínimas - na ordem de milímetros ou micrômetros – ou extremas, como no caso de um anão, que pode ter menos de um metro, e um jogador de basquete, que pode passar de dois metros.

Um fato interessante com relação à distribuição da altura é que a maioria das pessoas apresenta uma altura próxima da média das alturas de todo o grupo. Valores que se distanciam da média, tanto para baixo como para cima, são gradativamente mais infrequentes. De fato, não vemos com muita frequência pessoas muito baixas ou muito altas. Essa distribuição é denominada de “distribuição normal ou Gaussiana”. Graças à sua forma bem característica (ver Figura 1), essa distribuição também é conhecida como “curva do sino”.

Diferenças individuais
A inteligência representa uma dimensão extremamente importante da atividade mental humana. Sua definição é complexa, uma vez que envolve um conjunto de funções mentais relacionadas com memória, raciocínio, resolução de problemas, planejamento, compreensão de ideias complexas e pensamento abstrato. Com o objetivo de buscar uma definição abrange para inteligência, um grupo de 52 pesquisadores, especialistas nessa área, chegou à seguinte conclusão: inteligência é uma capacidade mental muito ampla que envolve a compreensão do mundo que está à nossa volta. Buscar sentido nas coisas e saber o que fazer são elementos cruciais da inteligência. Para uma apresentação detalhada das diferentes teorias sobre inteligência, clique aqui.

Podemos avaliar a inteligência por meio de testes psicométricos, os quais medem características psicológicas. Embora existam diferentes testes de inteligência, todos eles medem a mesma inteligência dita geral. Por exemplo, a Escala de Inteligência Wechsler para Adultos (WAIS-III, do inglês Wechsler Adult Intelligence Scale, terceira edição) fornece um resultado de inteligência geral conhecido como Quociente de Inteligência (QI) através da soma dos resultados em 11 subtestes verbais e não verbais.

Os testes de inteligência envolvem tarefas complexas, tais como definições de certas palavras, visualizar objetos em três dimensões, realizar certas operações matemáticas de cabeça e a resolução de problemas que exigem diferentes aspectos de pensamento. A Figura 2 apresenta um exemplo do teste Matrizes Progressivas de Raven, um teste não verbal empregado para a avaliação do QI.

Da mesma forma que a altura, a distribuição das pessoas ao longo do continuum de QI pode ser representada por meio de uma curva normal. A maioria das pessoas encontra-se em torno da média (QI = 100). Cerca de 68% da população apresentam um QI entre 85 e 115, enquanto que praticamente todas as pessoas (95%) apresenta valores entre 70 e 130. Aproximadamente 2,5% da população podem apresentar déficits de inteligência, a característica fundamental do retardo mental. Um QI igual a 70 representa o ponto de corte para o diagnóstico de retardo mental leve. De forma análoga, cerca de 2,5% da população podem apresentar uma inteligência muito elevada. Um QI igual a 130 representa o ponto de corte para se considerar um indivíduo superdotado (ver Figura 1).

Quanto maior melhor
O fato de existirem diferenças individuais entre as pessoas com relação ao desempenho nestes testes de inteligência revela importantes diferenças nos cérebros delas (ver, por exemplo, uma recente revisão de Deary, Penke & Johnson, 2010). A história da neurociência mostra que a primeira hipótese para solucionar essa questão foi a de que cérebros mais inteligentes seriam fisicamente maiores do que os menos inteligentes. De fato, evidências arqueológicas e antropológicas confirmam a ideia de que, ao longo do processo de evolução, espécies mais inteligentes apresentam uma taxa “cérebro / tamanho do corpo” maior do que espécies menos inteligentes. - Como escreveu Charles Darwin (1871, p. 37), “Conforme as várias faculdades mentais foram gradualmente se desenvolvendo, o cérebro certamente tornou-se maior. Ninguém, eu presumo, duvida que o alto valor da taxa cérebro / corpo do homem, comparada com a mesma taxa do gorila ou do orangotango, está estreitamente associado à sua maior capacidade mental.”.

Entretanto, a possibilidade de explicar as diferenças entre seres humanos nos testes de inteligência através das diferenças no tamanho do cérebro não vem recebendo muita evidência experimental. Por exemplo, Einstein, um dos maiores gênios da humanidade, tinha um cérebro de tamanho médio (Galaburda, 1999). De fato, desde os primeiros estudos onde se utilizavam estimativas grosseiras do cérebro - como, por exemplo, o tamanho da cabeça -, até técnicas atuais de neuroimagem, há indicações de que a correlação entre volume total do cérebro e inteligência é relativamente modesta (em torno de 0,3).

Circuitos Neurais
Perspectivas mais recentes propõem que diferenças individuais na inteligência estão relacionas com circuitos neurais específicos envolvendo determinadas estruturas corticais. Rex Jung, da Universidade do Novo México, e Richard Haier, da Universidade da Califórnia, em Irvine, propuseram que as diferenças nos níveis de inteligência estariam relacionadas a circuitos neurais que integram informações processadas pelos lobos temporal e frontal. A Figura 3 apresenta as principais áreas de Brodmann envolvidas nesses circuitos. De acordo com essa teoria, informações visuais e auditivas seriam codificadas nos córtices occipital e temporal, respectivamente. Os córtices visual secundário (AB 18) e terciário (AB19), junto com o giro fusiforme (AB 37), estariam relacionados com o reconhecimento e a subsequente imaginação ou elaboração dos estímulos processados visualmente. Já a área Wernicke (AB 22) e suas adjacências (AB 21), regiões denominadas de giro temporal superior e médio, respectivamente, estariam relacionadas com o processamento e elaboração de informações auditivas. A partir daí, as informações seriam enviadas para o córtex parietal, especialmente para os giros angular (AB 39), supra-marginal (AB 40) e parietal superior (AB 7), onde processos mentais mais complexos relacionados com abstração e simbolização ocorreriam.

A teoria propõe ainda que regiões do córtex parietal interagem com áreas do córtex frontal através do fascículo arqueado, um conjunto de axônios (matéria branca) que liga esses dois lobos cerebrais. Dentre as estruturas do lobo frontal, encontram-se a área de Broca (AB 45), o córtex pré-frontal dorsolateral (AB 46), o córtex pré-frontal inferior (AB 47), porções dorsolateral (AB 9) e anterior do córtex frontal, bem como o córtex pré-motor (AB 6). Essas regiões frontais estão relacionadas com sistemas de memória de trabalho responsáveis por comparar diferentes possibilidades que possam levar à solução de um problema cognitivo. Uma vez encontrada a solução, a região anterior do giro do cíngulo (AB 32) é acionada para que a resposta possa ser executada, enquanto as outras respostas são inibidas.

Estruturas cerebrais localizadas no hemisfério esquerdo parecem ser mais importantes para o desempenho de tarefas cognitivas do que as estruturas localizadas no hemisfério direito. Esta conclusão está relacionada com o fato de que o pensamento analógico verbal, função associada ao hemisfério esquerdo, representa uma das principais habilidades relacionadas com a inteligência geral.

Um bom desempenho nos testes de inteligência envolve também um sistema rápido de transferência de informação entre essas regiões. Assim, diversos estudos têm mostrado a importância de sistemas axonais que interligam diversas regiões do córtex cerebral. A tractografia é uma técnica de neuroimagem que detecta e quantifica feixes de axônios no cérebro. Estudos que utilizaram essa técnica mostraram a importância de feixes axonais corticais, principalmente fibras associativas longas que conectam áreas corticais distantes em um mesmo hemisfério, como, por exemplo, o fascículo arqueado, que liga o córtices parietal e frontal (ver figura 3), e o fascículo uncinado, que liga os córtices temporal e frontal para o desempenho de tarefas cognitivas (Turken, et al. 2008; Yu, et al, 2008).

Eficiência Neural
Outra hipótese que vem recebendo confirmação experimental é a de que cérebros mais eficientes - ou seja, aqueles que utilizam menos recursos cerebrais durante uma tarefa cognitiva - apresentam melhor QI em relação a cérebros menos eficientes. Essa teoria, denominada de eficiência neural (Haier et al. 1988), foi confirmada em uma variedade de estudos que empregam diferentes técnicas de neuroimagem e testes cognitivos. Assim, a velocidade e a eficiência com que uma informação é registrada e integrada em redes neurais, envolvendo principalmente estruturas dos lobos parietais e frontais, são características de cérebros mais inteligentes.

Um aspecto importante desta teoria é que existe uma relação entre eficiência neural e a dificuldade da tarefa cognitiva. A Figura 4 apresenta um estudo recente desenvolvido por Neubauer & Fink (2009). O estudo mostrou que pessoas com alto QI apresentaram uma menor ativação neural frente a uma tarefa cognitiva fácil quando comparadas com pessoas com baixo QI. Entretanto, quando a tarefa cognitiva era mais difícil, os resultados se inverteram. Pessoas com QI mais alto apresentaram maior atividade neural em comparação a pessoas com menor QI. Isto ocorreu muito provavelmente porque cérebros menos inteligentes tendem a desistir quando confrontados com tarefas cognitivas mais complexas.

Conclusão
Em suma, sabemos hoje que circuitos corticais, especialmente aqueles que integram os lobos parietal e frontal, estão relacionados com a resolução de tarefas cognitivas. Cérebros mais inteligentes são mais eficientes. Processam informações de forma mais rápida, com uma menor ativação desses circuitos neurais. Estas são algumas teorias atuais que buscam compreender mais profundamente a essência da inteligência humana. O desenvolvimento de novos testes de inteligência e o avanço das técnicas de neuroimagem funcional são indispensáveis para se continuar testando essas teorias, assim para a busca de novas respostas para essas questões fascinantes.

1. Darwin, C. R. (1871). Descent of man and selection in relation to sex. London, John Murray.


2. Deary, I. J., Penke, L., & Johnson, W. (2010). The neuroscience of human intelligence differences. Nature Reviews Neuroscience. Publicado on line 10 de fevereiro.


3. Galaburda, A.M. (1999). Albert Einstein's brain, Lancet, 354, 1821


4. Gottfredson, L.S. (1997). Mainstream science on intelligence: An editorial with 52 signatories, history, and bibliography. Intelligence, 24, 13-23.


5. Jung, R. E. & Haier, R. J. The Parieto-Frontal Integration Theory (P-FIT) of ntelligence: converging neuroimaging evidence. Behavioral and. Brain Science 30, 135–154;


6. Neubauer, A. C. & Fink, A. (2009). Intelligence and neural efficiency. Neuroscience & Biobehavioral Review, 33, 1004–1023


7. Turken, A. et al. (2008). Cognitive processing speed and the structure of white matter pathways: convergent evidence from normal variation and lesion studies. Neuroimage 42, 1032–1044.


8. Yu, C. et al. (2008) White matter tract integrity and intelligence in patients with mental retardation and healthy adults. Neuroimage, 40, 1533–1541.

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Quanto são 34 vezes 3? Antes de seguir com a leitura, tente resolver este problema matemático. Chegou a um resultado? Se a sua resposta foi 102, parabéns! você acertou. Tente agora descrever as operações mentais que fizeram com que você chegasse a esse resultado. Muito provavelmente você primeiro multiplicou 3 por 4 (que é igual a 12). Depois manteve o 2 como resultado e “puxou” o 1 para adicioná-lo ao resultado da multiplicação 3 por 3 (que é igual a 9), e assim chegou ao resultado de 102.

De uma forma geral, estiveram presentes diversos processo psicológicos. Primeiro, você foi capaz de ler e interpretar o problema matemático apresentado no início deste texto. Depois, utilizou sua memória de longo prazo para lembrar-se da tabuada, que foi memorizada há muitos anos. Finalmente, você teve que manipular mentalmente esses números para fazer a conta de cabeça e chegar ao resultado final.

Memória de trabalho

O sistema responsável pela execução destas operações mentais necessárias para resolver esse problema de matemática ou qualquer outra tarefa cognitiva recebe o nome de memória de trabalho (do inglês, “working memory”) ou memória operacional (uma tradução semântica da mesma expressão). O modelo foi criado em 1974, por Baddeley e Hitch, e atualizado na virada do século XX para o XXI (Baddeley, 2000).

Define-se memória de trabalho como um sistema consciente, capaz de processar, armazenar e manipular um conjunto limitado de informações por um curto período de tempo (na ordem de segundos ou minutos), com o objetivo de resolver uma tarefa cognitiva. Nesse sentido, o conceito de memória de trabalho representa uma espécie de interface entre o mundo externo e sistemas de memória de longo prazo, onde estão armazenadas todas as informações que um indivíduo adquiriu ao longo da sua vida.

O atual modelo de memória de trabalho substitui o conceito antigo conceito de memória de curto prazo, especialmente porque postula a existência de quatro componentes. A Figura 1 apresenta uma ilustração de como esses componentes se relacionam entre si, bem como com o mundo externo e a memória de longo prazo.

Os quatro componentes da memória de trabalho

A alça fonológica é responsável pelo processamento e armazenamento temporário de informações verbais escritas ou faladas, através de um processo de ensaio articulatório. Um exemplo dessa função seria uma situação em que temos que temos que manter na memória um novo número de telefone enquanto estamos fazendo uma chamada telefônica. Alguns segundos após a ligação, não conseguimos mais recordar essa sequência de números. De fato, informações mantidas na alça fonológica podem ser esquecidas ou armazenadas na memória de longo-prazo. A alça fonológica está intimamente associada a processos linguísticos. Pessoas que apresentam facilidade para falar, compreender texto, bem como aprender uma nova língua, provavelmente têm uma alça fonológica bem desenvolvida.

O funcionamento do esboço visuoespacial é muito parecido com o da alça fonológica, exceto pelo fato de que processa e armazena informações visuais (por um curto período de tempo), sendo também capaz de manipular mentalmente essas imagens. Um bom exemplo dessa função é um jogo antigo chamado “Genius”. Veja o link http://www.digitalgames.com.br/jogar-online/genius. Pessoas que apresentam facilidade para visualizar espaços, como, por exemplo, arquitetos e engenheiros, presumivelmente apresentam uma alça fonológica bem desenvolvida.

O executivo central atua como um coordenador das operações mentais. Ele pode funcionar de duas maneiras: de forma automática, baseado em hábitos adquiridos ao longo do tempo, organizando as operações mentais de forma extremamente rápida; ou de forma controlada, como no caso de situações novas em relação às quais ainda não existe uma experiência prévia (ver Oliveira, 2007). Neste segundo caso, postula-se a existência de um Sistema de Atenção Supervisor (SAS), que, diferentemente do sistema pré-programado, está envolvido com a atenção. Este é um sistema extremamente flexível. Compreende planejamento e constante monitoramento de respostas que visam a solução de problemas. Disfunções no executivo central podem levar a uma gama extensa de transtornos mentais, tais como o transtorno de atenção e hiperatividade, dificuldades específicas de aprendizagem e os transtornos globais do desenvolvimento.

Finalmente, o retentor episódico, o componente mais recentemente descrito da memória de trabalho, é o responsável pela integração das informações mantidas na memória de trabalho em um episódio único que faça sentido para o indivíduo, funcionando como um elemento de comunicação entre o executivo central e a memória de longo prazo, seja através do processos de consolidação (passagem de uma informação da memória de trabalho para a memória de longo prazo) ou de evocação (passagem de uma informação da memória de longo prazo para a memória de trabalho).

O substrato neural da memória de trabalho

A memória de trabalho é uma espécie de interface entre percepção, atenção e memória de longo prazo. Portanto, as estruturas neurais envolvidas nessa diferentes funções mentais certamente estão associadas ao funcionamento da memória de trabalho. A Figura 2 apresenta um diagrama das principais estruturas neurais envolvidas nos diferentes componentes da memória de trabalho.

O primeiro passo para o funcionamento desse sistema é um mecanismo sensoperceptual, responsável pelo processamento de diferentes estímulos advindos do meio externo. Estímulos visuais e auditivos são os principais componentes sensoriais da memória de trabalho. Informações verbais podem ser processadas por vias auditivas, como no caso em que uma pessoa escuta outra falar, ou por via visual, como no caso da leitura de um texto. Informações visuoespaciais são processadas exclusivamente por vias visuais.

Estímulos auditivos são processados pelo córtex auditivo primário, localizado no lobo temporal. Estímulos visuais são processados pelo córtex visual primário, no lobo occipital. A região posterior do lobo parietal desempenha um papel importante na integração das informações auditivas e visuais. Informações auditivas que partem do lobo temporal chegam até a porção ventral da região posterior do lobo parietal (CPPV, córtex parietal posterior ventral), enquanto que informações visuais que partem do lobo occipital chegam até a porção dorsal da região posterior do lobo parietal (CPPD, córtex parietal posterior dorsal).

É importante notar que existe também uma especialização hemisférica com relação a esse tipo de processamento. Assim, o CPPV esquerdo é preferencialmente ativado durante uma tarefa verbal, enquanto que o CPPD esquerdo é mais ativo durante a tarefa não verbal.

Projeções recíprocas entre o CPPD e o CPPV são importantes para a integração dos estímulos auditivos e visuais, como, por exemplo, numa situação de leitura, na qual os estímulos são processados de forma visual, mas o indivíduo que está lendo pode, ao mesmo tempo, recitar o texto

O córtex pré-frontal (CPF) é uma das principais estruturas associadas ao executivo central. Ele pode ser subdividido em uma região dorsolateral (CPFDL) e ventrolateral (CPFDL). Existem evidências de que o CPFDL é importante para manter uma informação na memória de trabalho, direcionando ou mudando a atenção do indivíduo para informações importantes para a resolução de um problema (como no caso da resulção da multiplicação 34 x 3, em que a pessoa precisa manter o 2 como resultado e puxar o 1 para dar prosseguimento à conta). Na verdade, essa capacidade de manipular informações ocorre graças a projeções bidirecional entre o CPFDL e o CPFVL. Essas projeções são importantes para manter e manipular informações na consciência quando elas não estão mais disponíveis no ambiente, mas ainda são necessárias para executar uma determinada tarefa cognitiva.

Embora a memória de trabalho e a memória de longo prazo trabalhem de forma independente, esses dois sistemas estão em constante interação. De fato, uma das principais características da memória de trabalho é a sua capacidade de armazenar novas informações e evocar informações previamente armazenadas na memória de longo prazo. Estudos de neuroimagem mostram que o CPFDL é ativado durante tarefas que exigem a consolidação e evocação de informações. Este é um achado importante, porque a CPFDL tem projeções bilaterais com o hipocampo, uma estrutura intimamente associada com a memória de longo prazo.

Finalmente, projeções bilaterais no hemisfério esquerdo entre o CPFDL e o CPFVL (que corresponde à área de Broca) estão envolvidas no processo de repetição subvocal de informações verbais, evitando assim que se degrade durante sua permanência na alça fonológica. É bem possível que projeções entre essas mesmas regiões do córtex pré-frontal do hemisfério direito participem de mecanismos responsáveis pela manutenção de informações visuo-espaciais na memória de trabalho.

Referências

1. Baddeley, A.D. (2000). The episodic buffer: a new component of working memory? Trends in Cognitive Science, 4: 417-423. www.nbu.bg


2. Baddeley, A.D. (2003). Working memory: looking back and looking forward. Nature Reviews Neuroscience 4, 829-839. www.nature.com


3. Baddeley, A.D. e Hitch, G. (1974). Working Memory. In: Bower, G.A. (ed). Recent advances in learning and motivation. New York: Academic Press.


4. Landeira-Fernandez, J. (2006) Amnesias. Em Brandão, M.L. e Graeff, F.G (Orgs) Neurobiology of Mental Disorders, 157-187. Nova Publishers, Nova York. www.nnce.org


5. Oliveira, R.M. (2007). O conceito de executivo central e suas origens. Psicologia: Teoria e Pesquisa, 23, 399-406.
   www.scielo.br

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Henry Gustav Molaison, conhecido como HM, é sem dúvida o paciente mais conhecido na história do estudo da memória. Seu caso foi estudado por mais de 50 anos e representa um divisor de águas na nossa compreensão da memória. HM nasceu em 26 de fevereiro de 1926, na cidade de Hartford, localizada no estado americano de Connecticut. Aos 16 anos de idade, apresentou sua primeira de suas crises epilépticas, caracterizadas por convulsão e perda da consciência. Acredita-se que a epilepsia de HM tenha sido uma consequência de um traumatismo craniano aos 7 anos de idade, ao ser atropelado por uma bicicleta. Com o tempo, essas crises se tornaram mais frequentes. Teve que sair da escola, porque seus colegas ficavam zombando de sua doença. Terminou o ensino médio em outra escola, aos 21 anos de idade. Depois, foi trabalhar como mecânico de motores de automóveis. Aos 27 anos, HM apresentava em média 11 crises por semana, o que o impedia de trabalhar e de ter uma vida independente.

Foi exatamente com essa idade (veja sua foto na Figura 1) que HM conheceu o neurocirurgião William Scoville (1906-1984), no Hospital Hartford. Scoville tinha uma teoria - que se mostrou correta - de que as crises epilépticas eram causadas por descargas elétricas intensas, que, no caso de HM, se iniciavam no lobo temporal e depois se espalhavam para as demais áreas do cérebro. Como as crises epiléticas de HM não eram controladas por drogas anticonvulsivantes, Scoville decidiu realizar um tratamento radical: no dia 10 de setembro de 1953, retirou grande parte do lobo temporal medial direito e esquerdo de HM. A extensão exata da ressecção só foi claramente determinada em 1997, através de um exame de ressonância magnética. Essa análise revelou que a área da ressecção estendendo-se por 5 cm desde a extremidade anterior do lobo temporal, cobrindo dois terços do hipocampo, além de grande parte do córtex entorrinal, do giro para-hipocampal, do úncus e da amígdala. Uma ilustração das estruturas neurais que foram removidos do cérebro de HM pode ser encontrada na Figura 2.

Os efeitos da cirurgia

A cirurgia teve um efeito notável sobre a epilepsia de HM. Após a operação, HM teve apenas algumas convulsões, que, com o passar dos anos desapareceram completamente. Portanto, com relação à epilepsia, a ressecção bilateral do lobo temporal foi um sucesso. Entretanto, a remoção dessas áreas cerebrais causou efeitos avassaladores em sua memória. HM tornou-se incapaz de lembrar qualquer informação ou evento ocorrido após a operação. Por exemplo, HM não era mais capaz de reconhecer qualquer pessoa que tivesse conhecido após a cirurgia, mesmo quando ele a visse e conversasse com ela repetidamente. Era também incapaz de se lembrar de uma ação realizada alguns minutos antes. Numa situação em que estava almoçando no hospital, ele comeu uma segunda refeição, minutos após ter terminado a primeira, quando outra bandeja com comida foi trazida para ele. Quando uma terceira bandeja foi trazida, ele limitou-se apenas a comer a sobremesa, alegando que ele não estava com muita fome. Ou seja, HM não conseguia formar novas memórias, quadro este denominado amnésia anterógrada.

O quadro de amnésia de HM era tão grave que ele tornou-se uma pessoa mais dependente ainda do que era antes da cirurgia. Continuou morando com seus pais e sua rotina ficou bastante restrita – limitada a ir ao mercado com sua mãe, cortar a grama do jardim, arrumar a casa, fazer palavras cruzadas, ler jornais e ver televisão. Preocupado com o estado de HM, Scoville entrou em contato com um renomado neurologista da época, Wilder Penfield (1891–1976), do Instituto de Neurologia de Montreal, que tinha casos semelhantes aos de HM, porém com lesões unilaterais do lobo temporal medial. Penfield, por sua vez, pediu para que a sua colega, Brenda Milner (atualmente aos 92 anos de idade), fizesse uma avaliação no caso de HM.

O fato de a lesão de HM ser diferente da maioria dos pacientes estudados até então, fez com que Milner se interessasse pelo caso. Durante vários anos, ela pegou o trem noturno e percorreu os cerca de 400 km que separam cidades de Montreal e Hartford para avaliar as funções cognitivas e afetivas de HM. Os resultados dessas avaliações foram publicados em 1957 (Scoville e Milner, 1957), em um artigo que representa hoje um dos maiores marcos da história da neurociência cognitiva moderna, graças à contribuição que prestou para nossa melhor compreensão da memória humana. A Figura 3 apresenta retratos do Hospital de Hartford, onde HM foi operado, bem como fotos de Scoville e Milner na época em que tudo isso aconteceu.


Os resultados de Brenda Milner

As avaliações realizadas por Brenda Milner mostraram resultados bastante claros. HM não apresentava qualquer alteração na sua personalidade ou distúrbios emocionais (sintomas de ansiedade ou depressão). Muito pelo contrário, ele se mostrava sempre muito prestativo e altamente motivado para colaborar durante os testes. HM também não apresentava qualquer alteração na percepção, pensamento abstrato, raciocínio e inteligência. Na verdade seu QI melhorou com a cirurgia: foi de 104 para 112 (a média do QI da população em geral é igual a 100; veja a coluna de fevereiro) muito provavelmente porque as crises epiléticas desapareceram. HM também mantinha um bom domínio do idioma, incluindo vocabulário, produção e compreensão da linguagem. Conseguia encontrar as palavras certas para expressar o que pensava durante as conversas que travava.

Quando a memória de HM foi avaliada, Milner notou uma amnésia retrógrada parcial, graduada temporalmente. Ou seja, HM não era capaz de lembrar eventos que ocorreram antes da cirurgia. Por exemplo, ele não conseguia se recordar de que seu tio favorito que morrera três anos antes. Testes mais detalhados mostraram que a maioria dos eventos que ocorreram dentro de uma janela de mais ou menos dois ou três anos antes da cirurgia foram apagados da sua memória. Informações adquiridas antes desse período estavam preservadas. Por exemplo, HM era capaz de se lembrar das faces de pessoas que ficaram famosas até mais ou menos 1950. Lembrava-se também do seu nome e dos seus pais, da sua casa (HM era capaz de desenhar a planta da sua casa) e de eventos que ocorreram durante a sua infância. (A Figura 4 apresenta uma foto da família de HM quando ele tinha 5 anos de idade.). Esse quadro ilustra bem uma amnésia retrógrada graduada temporalmente, que sega a chamada “Lei de Ribot”, segundo a qual os fatos fixados mais recentemente se perdem mais facilmente do que os fixados em época mais remota.

O fato de HM apresentar uma amnésia retrógrada temporalmente graduada após a cirurgia revela que as estruturas neurais removidas do cérebro de HM, especialmente o hipocampo, não representam o destino final das informações consolidadas na memória de longo prazo. Essa informações parecem ficar armazenadas ali por um período de dois a 3 anos e depois são transferidas para outras regiões do cérebro.

Outro aspecto importante na memória de HM era o fato de que sua memória de curto prazo (ou memória de trabalho, veja a coluna de marco) encontrava-se também preservada. Por exemplo, ele conseguia memorizar uma seqüência de três números por até 15 minutos, desde que ficasse repetindo-os constantemente. No entanto, quando sua atenção era desviada para outro foco, a informação era imediatamente perdida. Resultados como esses foram fundamentais para consolidar a distinção entre memória de curto e de longo prazo. Embora HM tivesse uma memória de curto prazo funcionamento adequadamente, ele tinha uma profunda dificuldade de consolidar as informações recém-adquiridas na sua memória de longo prazo.

Memórias implícitas preservadas

A amnésia anterógrada de HM era tão grave que ele nunca foi capaz de reconhecer Brenda Milner, embora eles se encontrassem uma vez por mês durante 30 anos. Entretanto, essa incapacidade que HM apresentava de formar novas memórias revelou um fato surpreendente. Ele era capaz de aprender novas habilidades motoras, embora não tivesse qualquer consciência de que era capaz de evocar tais informações.

Milner desenvolveu um teste muito engenhoso, em que pedia para HM copiar o desenho de uma estrela, numa condição em que ele só podia ver a figura e a própria mão por meio de espelhos. Embora essa tarefa possa parecer fácil, ela requer um treino para que possa ser realizada adequadamente. Como pode ser observado na Figura 5, o desempenho de HM melhorou com o treino exatamente como o de qualquer pessoa sem problemas de memória. A única diferença era que HM não era capaz de lembrar que ele estava sendo treinado nessa tarefa Esse resultado mostra que a aquisição de determinadas informações necessárias para a execução de tarefas motoras, tais como dirigir um carro ou uma bicicleta, não dependem de processamento consciente e residem em alguma outra região cerebral que não o lobo temporal medial.

O fato de Milner ter demonstrado que HM era capaz de aprender novas tarefas motoras, embora não tivesse nenhuma lembrança consciente de que tivesse aprendido tais tarefas, culminou na elaboração de uma nova forma de classificação da memória, que passou a ser dividida em sistemas explícitos e implícitos. A memória explícita, denominada também memória declarativa, depende de processos conscientes e pode ser evocada de forma voluntária. A memória implícita, por sua vez, independe de processamento consciente. Está relacionada com habilidades motoras, perceptuais e alguns processos emocionais aprendidos. Podemos notar a aquisição e armazenamento dessas informações por meio de mudanças do comportamento do indivíduo. Uma das principais características das memórias implícitas é o fato de se manifestarem de maneira automática. Além disso, dificilmente elas podem ser traduzidas em palavras. A memória implícita é um tipo de memória filogeneticamente antiga e relativamente resistente a perturbações no seu funcionamento.

A autoconsciência de seu déficit mnemônico

Embora HM fosse capaz de formar novas memórias implícitas, suas memórias explícitas estavam restritas até aproximadamente a idade de 24 anos. Ou seja, HM não formou mais memórias conscientes após a cirurgia que ocorreu quando tinha 27 anos (amnésia anterógrada) e informações adquiridas 2 a 3 anos antes da cirurgia também foram destruídas (amnésia retrograda temporalmente graduada). Entretanto, HM tinha plena consciência de sua patologia. Por exemplo, ele geralmente costumava se perguntar se havia feito alguma coisa de errado, uma vez que não se recordava de seu passado recente. Certa vez, HM disse: “Agora mesmo, eu me pergunto: ‘será que disse ou fiz alguma coisa errada?”. Veja você, nesse momento tudo parece claro para mim. Mas e o que acabou de acontecer? Isso me preocupa. É como acordar de um sonho. Eu simplesmente não lembro”.

HM sofreu sua cirurgia ainda jovem. Nos anos que se seguiram seria inevitável que seu rosto se modificasse. A Figura 6 apresenta quatro fotografias ilustrando as mudanças na face de HM. Uma questão interessante seria a de perguntar o que acontecia quando HM via sua face envelhecida em um espelho. Poderíamos pensar que ele saia correndo assustado, gritando “"O que aconteceu comigo?”, “Como fiquei assim?”. De fato, HM olhava-se constantemente no espelho, mas isso jamais aconteceu. Quando perguntado como seu rosto tinha mudado tanto, ele simplesmente respondia: "Bem, eu não sou um menino”. Embora sua resposta reflita um grande senso de humor, não se sabe exatamente porque HM não estranava o envelheciemnto da sua face. Uma possibilidade é a de que, além da consciência da sua morbidade, HM foi desenvolvendo uma aprendizagem diária que atualizava a sua representação mental de seu rosto.

Em 1980, HM mudou-se para um lar de idosos. Lá, participava de atividades diárias, tais como jogos, artesanato e poesia. No dia 2 de dezembro de 2008, com 82 anos, HM morreu, em consequência de insuficiência cardíaca. Embora não tenha deixado nenhum descendente, legou-nos um dos maiores espólios para a neurociência cognitiva: seu cérebro. Este encontra-se atualmente no Observatório do Cérebro na Universidade da Califórnia em de San Diego, conforme ilustrado na Figura 7 .

Referências

1. Scoville WB, Milner B: Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1957; 20:11-21.

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