Cap. 3. FUNDAMENTOS BIOLÓGICOS DO COMPORTAMENTO OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Depois de estudar este capítulo, você deverá ser capaz de: explicar por que é necessário o estudo dos fundamentos biológicos para se compreender o comportamento; — conceituar Psicologia Fisiológica; — nomear os três mecanismos fisiológicos do comportamento, indicando-lhes as funções e estruturas orgânicas principais; listar os dez sentidos do homem, relacionando-os com o tipo de energia captada por seus receptores; mostrar que n temos experiência direta do mundo descrevendo o proces so fisiológico de recepção de estímulos; mostrar que existem limites à experiência sensorial, referindo-se aos fatores que os estabelecem; justificar a importância dos músculos e glândulas no processo de ajustamento ao meio; — nomear as três grandes divisões do sistema nervoso, suas subdivisões e des crever suas principais funções; — nomear e descrever as principais técnicas de estudo do cérebro; — mostrar a importância do córtex cerebral para o comportamento e rela cionar os lobos cerebrais com as funções de áreas específicas do córtex. INTRODUÇÃO Por que razão um livro introdutório à Psicologia dedicaria um capí tulo à análise de fundamentos biológicos? Em primeiro lugar, porque o homem é um organismo biológico e, para que se possa compreender o seu comportamento, há necessidade de se estudar, também, a base orgânica que permite a sua existência. 45 MECANISMO RECEPTOR Para que alguém se dê conta da importância dos fatores biológicos sobre o comportamento, basta que reflita um momento sobre o efeito impressionante das drogas, observável, na vida cotidiana. O ramo da Psicologia que estuda a base orgânica do comportamento é chamado de Psicologia Fisiológica. A Psicologia Fisiológica é o estudo do modo pelo qual as mudanças no interior do organismo (no funcionamento de glândulas endócrinas, por exemplo) levam a alterações no comportamento (ações, pensa mentos, emoções, etc.) e, também, o exame da maneira pela qual o or ganismo reage à situações psicológicas como às emoções, aprendizagens, percepções, etc. Esta caracterização da Psicologia Fisiológica dá a idéia de uma inte ração contínua, dinâmica e mutável entre eventos psicológicos e fisio lógicos e permite perceber a interdependência entre estes eventos. No entanto, é preciso reconhecer, antes de mais nada, que o indivíduo (animal ou humano) é uma totalidade e como tal reage. A divisão entre os sistemas fisiológicos e psicológicos é feita por conveniência de estudo. A análise e experimentação fisiológicas permitem compreender mui to sobre o comportamento. Um exemplo é o estudo fisiológico levado a efeito sobre o fenômeno da fadiga “psicológica”, nome dado ao cansaço que sente a pessoa empenhada em uma tarefa rotineira, monótona, por muito tempo. A explicação para este fenômeno revelou-se fora do âmbito da fisiologia do organismo. Da mesma forma, observou-se que mudanças elétricas ou químicas em determinadas áreas do cérebro têm estreita relação com mudanças nos estados afetivos. Assim, o estudo da estrutura fisiológica e seu funcionamento con tribuiu de forma valiosa para a compreensão dos fenômenos comporta- mentais, quer humanos, quer animais. MECANISMOS FISIOLÓGICOS DO COMPORTAMENTO Pode-se compreender o comportamento como o produto do funcio namento de três mecanismos fisiológicos, a cada qual corresponde uma estrutura orgânica básica. São eles: o mecanismo receptor, constituído pelos órgãos dos senti dos e que têm como função captar os estímulos do meio; o mecanismo efetor, que compreende os músculos e as glândulas e reage aos estímu los captados;e o mecanismo conector, constituído pelo sistema nervoso, que estabelece a conexão entre receptor e efetor. 46 Os Sentidos Os órgãos dos sentidos permitem a captação de um número incrível de informações, tanto do meio externo quanto interno. Apesar de se continuar falando, popularmente, nos cinco sentidos, as pesquisas fisiológicas identificam um número bem maior de sentidos no homem. Eles podem ser classificados em dez categorias: visão, audi ção, olfato, paladar, tato, frio, calor, dor, cinestesia e equilíbrio. Esta classificação é, até certo ponto, arbitrária, pois poder-se-ia lis tar um número maior de sentidos para o homem se se considerasse, por exemplo, a existência de receptores diferentes para a visão (cones e bas tonetes) ou de receptores diferentes para os diferentes tipos de gosto (azedo, doce, salgado e amargo). Os sentidos de tato, frio, calor e dor são chamados, em conjunto, de sentidos cutâneos, e a cinestesia e equilíbrio são os sentidos proprio ceptivos, em oposição aos demais, exteroceptivos. De qualquer modo, porém, o homem tem muito mais do que cinco sentidos e, quem sabe, a pesquisa futura poderá apontar algum tipo de receptor hoje desconhecido. Os Receptores O elemento que realmente define cada sentido é o conjunto de célu las receptoras especializadas. Cada tipo de receptor reage a um tipo di ferente de energia. Assim, alguns receptores respondem à energia térmica, outros à energia química, ou luminosa ou mecânica. Os receptores térmicos encontram-se na pele, os receptores quími cos são os do paladar e os do olfato, os receptores da luz estão na retina dos olhos. Os receptores da energia mecânica são os da audição, da pres são (na pele), do sentido cinestésico e do equilíbrio. Os receptores cinestésicos estão localizados nos músculos, tendões e articulações e informam sobre a posição dos membros e grau de contra ção muscular. Este sentido tem um importante papel na nossa adaptação ao meio. O caminhar, subir e descer escadas, dirigir automóveis, são alguns exem plos de comportamentos que seriam impossíveis sem ele. Os receptores do equilíbrio, também chamado sentido vestibular, estão nos canais semicirculares e vestibulares do ouvido interno e infor mam sobre a posição da cabeça e movimento geral do corpo, permitin 47 do, assim, a manutenção do equilíbrio, da postura corporal, dos movi mentos firmes. Os receptores da dor, localizados em muitos órgãos, reagem a uma grande variedade de estímulos térmicos, mecânicos e químicos. As células receptoras estão ligadas a fibras de células nervosas. Quando uma célula receptora é estimulada, a energia estimuladora é transduzida (transdução é o nome do processo de transformação de um tipo de energia em outro) em energia elétrica nervosa. Se a energia for suficientemente grande, originará um impulso nervoso que é transmiti do, através de várias células nervosas, ao córtex cerebral ou a outra re gião do sistema nervoso central. Esta descrição simplificada do processo de recepção de estímulos mostra que o tipo de experiência sensorial que temos depende do receptor estimulado e não do tipo de estimulação. Por isso é possível afirmar que não temos uma experiência direta do mundo, mas que a nossa experiência sensorial é decorrente da esti mulação, no córtex, de uma área sensorial especializada, ponto de “che gada” de uma via sensorial especígica. Por exemplo, se um grupo de cé lulas, no córtex, for estimulado através da implantação de eletrodos, a experiência sensorial decorrente pode ser visual ou auditiva ou outra, dependendo da área que foi estimulada. Com exceção do alfato, cada superfície sensorial do corpo é ligada a uma área sensorial do córtez cerebral, especializada para um dos sentidos, no lado oposto do cérebro. Limites da Experiência Sensorial Ë evidente que o número e a intensidade de experiências sensoriais dependerão de muitos fatores, dentre os quais o bom ou mau funcio namento dos órgãos dos sentidos. Além disso, o indivíduo não toma consciência de todos os estímulos recebidos pelos seus órgãos dos sentidos. A atenção é o principais processo que determinará quais os estímulos selecionados para serem percebidos. Os órgãos dos sentidos, por sua vez, mesmo em perfeitas condições, também não captam todos os estímulos existentes ao redor do organis mo. Existem limiares, isto é, pontos abaixo dos quais não há sensação. Em outras palavras, a energia precisa estar acima de um certo nível de intensidade para que provoque um efeito sensorial (é o chamado “li miar absoluto”). Um exemplo comum é fornecido pelo apito de chamar cães, que emite um som inaudível para o homem, embora audível pa ra os cães. 48 Há também o “limiar diferencial”, isto é, o organismo somente po derá perceber diferenças nas intensidades do estímulo, se estas diferen ças forem suficientemente grandes. O ser humano criou instrumentos que lhe permitem ampliar sua ca pacidade receptora natural. O telescópio, o rádio, o microscópio são exemplos destes instrumentos. MECANISMO EFETOR As múltiplas estimulações do meio levam o indivíduo a reagir, para ajustar-se a ele. Neste processo de ajustamento, o comportamento motor e emocional têm um importante papel. O comportamento observável se dá a partir dos efetores, ou órgãos de resposta, que incluem músculos e glândulas, ativados pelo sistema nervoso. grande a amplitude de respostas humanas possíveis, desde a res posta reflexa imediata até os mais complexos comportamentos motores como correr, falar, escrever, etc. Os Músculos Os músculos estriados ou esqueléticos são responsáveis, de maneira geral, pelos movimentos voluntários do corpo como o de levantar um peso do chão ou o de escrever. Os músculos lisos, encontrados principalmente nas vísceras, artérias e veias, são responsáveis, em geral, por movimentos não voluntários, co mo a contração ou dilatação dos vasos sangüíneos. O músculo cardíaco é o responsável pelo funcionamento do coração. Sendo os músculos os órgãos dos quais depende toda a atividade do organismo (manter-se em posição ereta, falar, andar, digerir, etc.) é evidente a sua importância no comportamento do indivíduo, no processo de adaptação ao meio. As Glândulas As glândulas do organismo são classificadas em endócrinas (se lançam seus produtos na corrente sangüínea), exócrinas (se os lançam na superfície do organismo ou em alguma cavidade) e mistas (se lançam alguns produtos na corrente sangüínea e outros fora dela). Assim como os músculos, as glândulas se constituem em mecanismos de resposta. Como exemplos, o organismo reage ao alimento, pro 49 curando digerí-lo, através da ação das glândulas salivares ou elimina substâncias através dos poros cutâneos, pela ação das glândulas sebáceas ou sudoríparas. As secreções das glândulas exócrinas (principalmente das lacrimais, salivares e sudoríparas) são úteis como indicadores observáveis de esta dos emocionais. São as glândulas endócrinas, entretanto, as de maior interesse para o estudioso da Psicologia. Lançando seus hormônios na corrente sangüínea, estas glândulas promovem reações globais do organismo, agindo co mo excitantes ou inibidoras de certas funções dos órgãos e tecidos. Es tas glândulas têm íntima relação com as atividades motoras e emocionais do homem. Um exemplo que demonstra claramente a relação mútua existente entre o funcionamento das glândulas endócrinas e o comportamento é o fato de o tamanho da glândula supra-renal influenciar a reação do adulto ao “stress”. Por outro lado, o tamanho das supra-renais pode ser modificado pela intensidade do “stress” a que é submetida a criança, A supra-renal é constituída de duas partes: o córtex e a medula supra-renais. A medula, que é o núcleo da glândula, entra em atividade durante os estados emocionais, produzindo adrenalina que prepara o organismo para as emergências. O córtex supra-renal segrega hormônios que regulam a manutenção da vida, tanto assim que a destruição do córtex supra renal produz a morte. Estes hormônios controlam ainda o metabolismo do sal e carboidratos do organismo. Estudos mais recentes apontam certa relação entre a atividade do córtex supra-renal e a doen ça mental. Pacientes normais, quando tratados com hormônios desse ti po, apresentam sintomas semelhantes aos do doente mental. As gônodas (glândulas sexuais) são responsáveis pela determinação do impulso sexual, crescimento dos órgãos sexuais e pelo desenvolvi mento das características sexuais secundárias. interessante notar que no homem, diferentemente do que ocorre no animal, a castração, após o alcance da fase adulta, não provoca o desaparecimento das respostas sexuais. Parece que no homem, o sexo não é, apenas, resposta hormonal, mas também pensamento e sentimento. Os hormônios segregados pela tireóide atuam sobre a atividade metabólica das células. O cretinismo (condição física e mental) é resultante do hipotireodismo. O hipertireodismo pode provocar perturbações no crescimento do esqueleto. O nível de atividade de um organismo, a maior ou menor propensão à fadiga e o peso do corpo estão também relacionados ao funcionamento da tireóide. A hipófise (ou pituitária) compreende duas glândulas, a anterior e a posterior, com funções bem distintas. A hipófise posterior determina o ritmo e o controle da micção. A hipófise anterior, denominada glândula mestra, produz diferentes hor mônios que, além de influenciar no crescimento geral, regulam a ativi dade das demais glândulas. Embora não haja uma relação direta entre produção de hormônios e a personalidade do indivíduo, é evidente que o sistema endócrino desempenha destacada função em nossas motivações e emoções. Cada indivíduo tem o seu próprio padrão endócrino, assim diferentes pessoas normais podem ter diferentes padrões endócrinos. Deve-se acrescentar que o sistema endócrino não é o único respon sável pelo controle do comportamento. O sistema nervoso e o meio ambiente também devem ser considerados. MECANISMO CONECTOR o sistema nervoso que estabelece a conexão entre receptores e efetores. Formado por vários bilhões de neurônios que, na sua imensa maioria têm a função de condutores, o sistema nervoso pode ser dividido, para fins de estudo, de muitas maneiras diferentes. Uma maneira comumente usada é dividí-lo em três grandes partes: sistema nervoso central, sistema nervoso periférico e sistema nervoso autônomo. Esta divisão, com as estruturas orgânicas que a compõem, está representada no esquema abaixo. Quadro 3.1. -- Divisões do Sistema Nervoso medula espinhal central f sistema nervoso bulbo raquidiano protuberância anular cerebelo mesencéfalo diencéfalo telencéfalo periférico conjunto de vias nervosas aferentes e eferentes fora do sistema nervoso central. autônomo sistema simpático sistema parassimpático 50 51 Sistema Nervoso Central A medula espinhal e o encéfalo, envolvidos pela coluna vertebral e caixa craniana respectivamente, constituem o sistema nervoso central. Este sistema fornece fibras nervosas para todo o corpo (excetuando-se as vísceras, inervadas pelo sistema autônomo). A medula espinhal estende-se da base do crânio à região sacra, até o cóccix. A medula é, dito de forma simples, uma via condutora de estímulos e respostas. Tais respostas podem partir do encéfalo ou dela mesma, como é o caso dos reflexos simples. A medula tem, entre suas funções, as de controle da micção, defecação, respiração e locomoção. O encéfalo é, na verdade, uma massa integrada, única e grande, mas que pode ser dividida, para fins descritivos, em seis partes principais: bulbo raquidiano, protuberância anular, cerebelo, mesencéfalo, diencéfalo e telencéfalo. O encéfalo pesa cerca de 1,360 kg no homem adulto e é maior na espécie humana, em proporção ao tamanho do corpo, do que em qualquer outra das espécies animais. A fig. 3.1. e o quadro 3.2., abaixo, procuram oferecer, de uma forma simples e esquemática, algumas informações sobre as partes que compõem o encéfalo. Telencéfalo Corpo caloso Medula espinhal 52 Fig. 3.1 — Sistema Nervoso Central Sistema Nervoso Periférico O sistema nervoso periférico se constitui no conjunto de neurô nios que vão dos receptores até a medula e ao encéfalo (aferentes) e ao conjunto dos neurônios que partem do sistema nervoso central e vão aos músculos e glândulas (eferentes). Sistema Nervoso Autônomo O sistema nervoso autônomo é o responsável pela ação da muscu latura e dos processos glandulares que de forma geral não estão sujei tos ao controle voluntário. Estruturalmente, o sistema nervoso autônomo pode ser dividido em dois: o simpático e o parassimpático. A ramificação simpática atua durante os estados de excitação do organismo e age no sentido de dispender os recursos do organismo. Sua função, em geral, é preparar o organismo para situações de emergência como as de luta, medo ou fuga. A ramificação parassimpática, pelo contrário, está em ação durante os estados de repouso, visa conservar os recursos do organismo. Alguns órgãos do corpo são ativados por apenas uma destas duas ramificações, mas geralmente as estruturas abastecidas pelas fibras de uma delas também o são pelas da outra. Em regra, as duas divisões funcionam de modo antagônico. As sim, por exemplo, a atividade cardíaca é aumentada como resultado da estimulação simpática e atrasada ou inibida devido à estimulação parassimpática. Este antagonismo, entretanto, funciona de modo coordenado com vistas a restaurar e manter o estado de equilíbrio normal do organismo. O controle de ambas as divisões do sistema nervoso autônomo parece estar localizado principalmente no hipotálamo. Técnicas de Estudo do Cérebro Costuma-se chamar, vulgarmente, de cérebro, ao conjunto total de estruturas neurais localizadas no topo da coluna vertebral (mais corretamente, o encéfalo). O cérebro é, dentre as partes do organismo, a mais complexa e, provavelmente, a mais desconhecida. Muitas técnicas foram criadas para o seu estudo, buscando identi ficar as suas partes estruturais e as funções de cada uma. As técnicas anatômicas visam identificar as unidades estruturais do cérebro e descrever as relações entre elas. Utilizando-se de recursos como os corantes e outros para observar os diferentes tecidos, a técnica consegue um mapa neural onde aparecem, apenas, os grandes grupos de células nervosas que compõem o cérebro. Além da enorme complexidade da interligação de cerca de dez bilhões de neurônios, há diferenças individuais entre os cére bros, fatores que dificultam a tarefa de descrever anatomicamente o cérebro. A técnica do desenvolvimento tem como procedimento básico a comparação entre a estrutura cerebral e o comportamento. Uma das maneiras de fazer isso é estabelecer comparação entre o desenvolvi mento do cérebro e as mudanças no comportamento que se dão no período de crescimento do indivíduo. Outra modalidade da técnica é a comparação entre a estrutura cerebral e os comportamentos de es pécies diferentes de animais. Esta técnica mostrou, por exemplo, que os lobos cerebrais temporais do golfinho são bastante grandes, o que corresponde à sua notável aptidão acústica. A técnica da remoçâ’o consiste em remover ou lesionar uma parte do cérebro e estudar o comportamento anterior e posterior à lesão. No ser humano, lesões não intencionais têm permitido o emprego da técnica que possibilita a determinação da função das estruturas cerebrais. A técnica da estimu/açao (elétrica ou química) também permi te o mapeamento e informações sobre o funcionamento do cérebro. Descobriu-se, por exemplo, em experiências com animais, a existência, em regiões mais profundas do cérebro, de centros neurais do prazer, da fome, da saciação, e outros. A técnica do registro elétrico (EEG), realizada com o uso de aparelho especial (o eletroencefalógrafo), amplia e registra as minúsculas correntes elétricas que se dão no cérebro. A técnica é, comparada com a seguinte, relativamente grosseira, já que consegue registrar apenas a atividade elétrica de grandes conjuntos de neurônios. Já usada para identificar fases do sono, lesões ou tumores cerebrais, zonas de menor ou maior atividade neural. A técnica do registro por microeletrodos pode, implantando ele trodos minúsculos até numa única unidade neural, monitorar sua atividade e, com muito maior precisão, determinar as funções e estruturas neurais. 54 55 O Córtex Cerebral A importância do córtex cerebral, fina camada (de 1,24 a 4,5 mm) de substância cinzenta que recobre os hemisférios cerebrais, justifica um item especial num capítulo como este. Calcula-se que o córtex cerebral é formado por cerca de nove bi lhões de neurônios interligados numa estrutura altamente complexa. o córtex que coordena e controla as atividades mais superio res, mais específicas da espécie humana e dos mamíferos superiores. As diversas técnicas de estudo do cérebro determinaram que exis tem áreas na superfície do córtex que estão envolvidas nas funções sensorial e motora. Estas áreas recebem o nome de áreas projetivas. A figura 3.2. procura mostrar sua localização nos hemisférios cerebrais. Fissura de Rolando Lobo Occipital Fig. 3.2. — Lobos Cerebrais e Áreas Especializadas do Córtex O córtex motor determina a movimentação dos músculos e o córtex sensitivo recebe impulsos que informam sobre a sensibilidade do corpo em geral (pele, músculos, articulações e tendões). Os centros motores e sensitivos da fala, visão, audição e outros têm localização específica, como mostra a fig. 3.2 A extensão da superfície do córtex motor ou sensitivo é proporcio nal ao grau de complexidade do controle motor ou de sensibilidade dessa área. Assim, por exemplo, as áreas motoras e sensitivas corres pondentes à boca são bem maiores do que às correspondentes ao pé ou ao abdomem. As mesmas áreas gerais do corpo que têm alta sensibilidade cutâ nea, têm também, altos graus de mobilidade e correspondentes áreas corticais grandes. Áreas como estas são as das mãos, dos dedos, da lín gua e dos lábios. Além das áreas motora e sensitiva, as demais áreas do córtex são chamadas de áreas de associação porque se supôe que devam ter uma função associativa geral das informações neurais. O córtex e o cérebro como um todo são, assim, o centro das ativi dades superiores conscientes como as de pensamento, linguagem, etc. QUESTÕES 1. Como se justifica o estudo de fundamentos biológicos numa obra de Psicologia? 2. O que é Psicologia Fisiológica? 3. Quais s os mecanismos fisiológicos do comportamento? Quais s suas estruturas orgânicas e suas funções? 4. Quais são os sentidos humanos? Que tipo de energia captam os seus receptores? 5. Descrever o processo fisiológico da recepção de estímulos pelos sentidos. 6. O ser humano capta todos os estímulos sensoriais que o rodeiam? Por que? 7. Qual o papel dos músculos no processo de ajustamento ao meio? 8. Qual a relação entre glândulas exócrinas e endócrinas com o comportamento? 9. Como costuma ser dividido o sistema nervoso? Nomear as estruturas orgânicas que compõem cada uma das divisões. 10. Quais são as principais técnicas de estudo do cérebro? Como se opera com cada uma delas? 11. Por que o córtex cerebral é considerado tão importante na determinação do comportamento humano? 12. Listar as funções e as áreas específicas do córtex responsáveis por elas. Lobo Parietal 56 57