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COMENTÁRIO A RESPEITO
determinadas para serem plásticas.
DAS BASES
O conceito de plasticidade, na
NEUROBIOLÓGICAS DA
neurociência, difere parcialmente do
APRENDIZAGEM
significado comum do termo. Uma rede
neuronal apresenta plasticidade quando é
Alfredo Pereira Júnior
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capaz de alterar suas conexões, de acordo
com as interações entre o animal e o meio.
Da perspectiva neurobiológica, o cérebro
Portanto é preciso que essa rede já possua
humano, e suas capacidades cognitivas, são
inicialmente um grande número de conexões,
produtos de um processo evolutivo, no qual
para que, através da referida interação, parte
fatores genéticos e ambientais favoreceram o
dessas conexões seja descartada. Por essa
desenvolvimento de certas estruturas e
razão, autores como J. P. Changeux, A.
funções. Enquanto na maioria das espécies
Danchin e G. Edelman entendem a
um relativamente limitado e rígido
aprendizagem, do ponto de vista neuronal,
repertório comportamental foi capaz de
como um processo seletivo, análogo à seleção
assegurar adaptação e sobrevivência, nos
natural darwiniana.
mamíferos, e especialmente nos primatas,
Sabe-se que a maior plasticidade neuronal
ocorreu o desenvolvimento de estruturas
humana ocorre até os três anos de idade.
cerebrais que permitem uma maior variedade
Durante este período, o bebê possui grande
e flexibilidade comportamental. Uma outra
sensibilidade as influencias externas, e
forma de expressar esse fenômeno e dizer
acredita-se atualmente que ele desenvolve
que esses animais são capazes de
suas capacidades cognitivas
aprendizagem.
proporcionalmente ao nível de estímulo
Desse ponto de vista, a capacidade de
recebido. Por essa razão, neuropsicólogos
aprender não implica que o sistema cognitivo
passaram a recomendar o ensino de palavras
que a possua seja como uma “tabula rasa”,
e música durante esse período.
isto é, que seja internamente indeterminado
Para melhor entender a capacidade de
ou capaz de absorver qualquer conteúdo;
aprendizagem humana, devemos levar em
pelo contrário, biologicamente a capacidade
conta como os processos de aprendizagem se
de aprender se baseia em sofisticadas
desenvolveram nas relações entre os animais
estruturas neuronais, que são geneticamente
e seus ambientes, ou seja, devemos enfocar a
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Departamento de Educação, Instituto de Biociências de Botucatu, UNESP. Pós-doutorando no Massachussetts Institute of Technology
(M.I.T.), E.U.A.
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aprendizagem de uma perspectiva ecológica.
canais de comunicação internos ao cérebro;
No plano ontogenético (ou seja, referindo-se
por exemplo, quando o sistema de ação envia
aos processos de aprendizagem de um
um comando para o movimento do braço,
organismo individual), observa-se
simultaneamente é enviado um sinal para o
inicialmente a existência de dois sistemas: o
sistema perceptivo, produzindo um “senso de
sistema perceptivo, pelo qual o animal obtém
esforço”, associado ao movimento.
informações sobre o ambiente, e o sistema de
A influência recíproca entre percepção e
ação, pelo qual o animal interfere
ação implica na existência de um ciclo
causalmente neste mesmo ambiente. Os
cognitivo do organismo individual, no qual
sensores ou órgãos sensoriais periféricos
uma percepção influencia uma ação, que
enviam informação para o sistema neuronal
influencia a percepção seguinte, que
perceptual, essa informação é processada, e
influencia a ação seguinte, etc... Jacob Von
os produtos desse processamento são
Uexkull, um pioneiro da etologia, em 1932
enviados para o sistema neuronal de ação,
deu o nome de ciclo funcional a esse
que comanda os efetores (músculos,
processo. Com base nessa idéia, podemos
glândulas, etc.) através dos quais o cérebro
extrair interessantes conseqüências para a
controla processos do corpo e as ações no
aprendizagem humana. Para tal, é preciso
ambiente externo.
adiantar algumas noções sobre memória,
Embora distintos, o sistema perceptual e
o sistema de ação mantêm estreita interação,
atenção e inferência lógica.
A organização funcional do cérebro não se
de três maneiras distintas. A influência
reduz a um fluxo de informação, indo
externa se dá quando uma ação prévia
diretamente do sistema perceptual para o
determina uma nova percepção do ambiente
sistema de ação. Entre esses dois sistemas
externo; por exemplo, quando se gira o
existe um terceiro, que tem sido chamado de
pescoço, se produz uma alteração no
sistema executivo, constituído pelas “áreas
conteúdo do campo visual. A influência
associativas” do córtex (parietal, temporal e
somática se dá quando uma alteração no
frontal) e pelo sistema hipocampal,
corpo, comandada pelo sistema de ação,
presumidamente sob a coordenação do
produz sinais que são enviados ao sistema
córtex pré-frontal. Um tipo de teste cognitivo
perceptual; por exemplo, quando se move o
utilizado para se estudar esse sistema é
braço se tem uma percepção da posição do
intitulado “working memory” (ver uma
mesmo (chamada de “kinestesia”),
resenha na revista Science, vol. 275, março
independentemente da percepção visual do
de 1997, p. 1580 a 1585).
movimento. A influência interna depende de
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As funções do sistema executivo são
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cruciais para se entender os processos
sistema executivo que controla os processos
cognitivos humanos. Em termos bastante
de memória, selecionando o que vai ser
simplificados, podemos dizer que esse
guardado, e o que vai ser rememorado. Isso
sistema contém um “arquivo” de programas
implica que memorização, e recuperação de
para um grande número de comportamentos
uma informação memorizada, dependem do
possíveis; em cada situação experienciada
sistema executivo, o qual, por sua vez, tem
pelo organismo, ele “decide” qual tipo de
sua atividade direcionada para a coordenação
comportamento será implementado pelo
de ações. Portanto, memorização e
sistema de ação, de acordo com as
rememoração, independentemente do
informações recebidas do sistema perceptual.
empenho do sistema executivo para a
Esse arquivo de programas foi acumulado
coordenação de uma ação do organismo,
durante a evolução da espécie e transmitido
seriam neurobiologicamente impossíveis. As
hereditariamente. Porém, devido à
conseqüências disso para a aprendizagem na
plasticidade da rede neuronal, tais programas
escola são bastante claras: os alunos só
podem ser recombinados, gerando novas
memorizam uma certa informação na medida
alternativas para se fazer frente a novas
em que a mesma seja útil para suas ações,
situações. A partir do que se conhece sobre o
nem que seja apenas para “passar de ano”...
sistema executivo, podemos entender a
Um outro aspecto do sistema executivo, nos
constituição dos processos mnemônicos,
primatas, é que ele é capaz de ajustar o
atencionais e inferenciais.
sistema perceptual de acordo com a ação que
A armazenagem de informação, seja por
está sendo exercida. Esse processo, que
um curto ou longo prazo, pode ser feita por
constitui um “feedback” entre ação e
intermédio de qualquer conexão neuronal
percepção, internamente ao cérebro, é
(sinapse) do cérebro, ou mesmo em outras
chamado pelos psicólogos de atenção. Por
partes do corpo, por meio de substâncias que
exemplo, uma pessoa que está jogando
influenciam as sinapses (neurotransmissores,
futebol (normalmente) está mais atenta à
seus receptores proteicos, e outras proteínas
posição da bola do que uma pessoa que está
e neuromoduladoras). Existem vários tipos de
na platéia. Atenção é um fator importante
memória, desde aquelas que são
para a aprendizagem, uma vez que o
eminentemente práticas (p. ex., habilidade
ambiente de um organismo sempre tem
para jogar futebol) até aquelas que são
inúmeros estímulos que podem ser
eminentemente teóricas (p.ex., saber a
enfocados, e apenas o engajamento do
equação e = m.c2). Recentemente vários
sistema executivo em um tipo de ação
pesquisadores têm acreditado que é o
determina que o foco de atenção seja
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direcionado para um determinado estimulo.
suporta capacidades inferenciais mais
Se é o sistema executivo que controla a
sofisticadas. No que concerne à questão da
atenção, inato, em termos de aprendizagem
aprendizagem, está claro que aprender não se
escolar, se o aluno não está engajado (ou
resume a prestar atenção e memorizar, mas
“motivado”) para uma ação a partir do
principalmente, implica na capacidade de
conteúdo que está sendo ensinado, ele não
inferir novas informações a partir da
vai enfocar adequadamente esse mesmo
experiência de aprendizagem. Se a capacidade
conteúdo.
inferencial depende também do sistema
Finalmente, a capacidade de realizar
inferências, ou seja, relacionar informações
obtidas por via perceptual ou mnemônica,
executivo, ela só é exercida na medida em que
seja útil para uma ação em curso.
Em conclusão, o que foi dito aqui
com novas informações, também seria
sobre aprendizagem certamente não
dependente do sistema executivo.
constitui novidade para todos os que estão
Experimentos recentes têm demonstrado que
acostumados com o ambiente de sala de aula,
já em ratos (que não têm os lobos frontais
seja na posição de professor ou de aluno. O
desenvolvidos), capacidades inferenciais
interessante é que teorias neurobiológicas
dependem do hipocampo para serem
venham confirmar algumas das intuições que
exercidas. Ratos que aprendem a associar um
temos, decorrentes de nossa prática.
odor A com um odor B, e o odor B com um
Sugestões para se melhorar o ensino, a partir
odor C, são capazes de associar A com C, mas
dos resultados obtidos na ciência cognitiva e
após uma lesão do hipocampo perdem essa
neurobiologia, já estão começando a aparecer.
capacidade (experimentos feitos por H.
Um livro que trata de vários tópicos, como
Eichenbaum e seu grupo, na Boston
uso de hipermídia e inteligência prática, é
University). No homem, o sistema executivo
“Classroom Lessons - Integrating Cognitive
inclui um córtex frontal desenvolvido, que
Theory and Classroom Practice”, editado por
Kate McGilly, MIT Press, 1994.
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