The Timing and Quality of Early Experiences Combine to

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NATIONAL SCIENTIFIC COUNCIL ON THE DEVELOPING CHILD
© 2008 National Scientific Council on the Developing Child
Translated by a Professional Translator. In case of discrepancy, English language version is
authoritative.
O Tempo e a Qualidade das Primeiras Experiênçias Formam a
Arquitetura do Cérebro
CENTER FOR THE DEVELOPING CHILD HARVARD UNIVERSITY
NATIONAL SCIENTIFIC COUNCIL ON THE DEVELOPING CHILD
Membros
Jack P. Shonkoff, M.D., Chair
Julius B. Richmond FAMRI Professor of Child Health and Development; Director, Center on
the Developing Child, Harvard University
W. Thomas Boyce, M.D.
Sunny Hill Health Centre/BC Leadership Chair in Child Development; Professor, Graduate
Studies and Medicine, University of British Columbia, Vancouver
Judy Cameron, Ph.D.
Professor of Psychiatry, University of Pittsburgh; Senior Scientist, Oregon National Primate
Research Center; Professor of Behavioral Neuroscience and Obstetrics & Gynecology,
Oregon Health and Science University
Greg J. Duncan, Ph.D.
Edwina S. Tarry Professor of Human Development and Social Policy; Faculty Fellow,
Institute for Policy Research, Northwestern University
Nathan A. Fox, Ph.D.
Distinguished Professor; Director, Child Development Laboratory, University of Maryland
College Park
William T. Greenough, Ph.D.
Swanlund Professor of Psychology, Psychiatry, and Cell and Developmental Biology;
Director, Center for Advanced Study at University of Illinois, Urbana-Champaign
Megan R. Gunnar, Ph.D.
Regents Professor and Distinguished McKnight University Professor, Institute of Child
Development, University of Minnesota
Eric Knudsen, Ph.D.
Edward C. and Amy H. Sewall Professor of Neurobiology, Stanford University School of
Medicine
Pat Levitt, Ph.D.
Professor of Pharmacology, Annette Schaffer Eskind Chair; Director, Kennedy Center for
Research on Human Development, Vanderbilt University
Charles A. Nelson, Ph.D.
Richard David Scott Chair in Pediatric Developmental Medicine Research, Children’s
Hospital Boston; Professor of Pediatrics, Harvard Medical School
Deborah Phillips, Ph.D.
Professor of Psychology and Associated Faculty, Public Policy Institute; Co-Director,
Research Center on Children in the U.S., Georgetown University
Ross A. Thompson, Ph.D.
Professor of Psychology, University of California, Davis
Membros colaboradores
Susan Nall Bales
President, FrameWorks Institute
Bruce S. McEwen, Ph.D.
Alfred E. Mirsky Professor; Head, Harold and Margaret Milliken Hatch Laboratory of
Neuroendocrinology, The Rockefeller University
Arthur J. Rolnick, Ph.D.
Senior Vice President and Director of Research, Federal Reserve Bank of Minneapolis
Sócios
The FrameWorks Institute
The Johnson & Johnson Pediatric Institute
The National Conference of State Legislatures
The National Governors Association Center for Best Practices
Patrocinadores
The Buffett Early Childhood Fund
The John D. and Catherine T. MacArthur Foundation
The Pierre and Pamela Omidyar Fund
Sobre os Autores
The National Scientific Council on the Developing Child, no Center on the Developing Child
at Harvard University, é uma colaboraçao multidisciplinary desenhada para trazer a ciencia
da infancia e do desenvolvimento do cérebro nesta etapa para ajudar na toma de decisões
públicas
Estabelecido em 2003, o Conselho é comprometido a uma abordagem baseada na evidencia
cientifica para constuir uma ampla base de vontade que trascenda o partidarismo politico e
reconheca as responsabilidades compartidas e complementarias da familia, a comunidade, o
trabalho e o governo para promover o bem-estar de todas as criancas.
Para mas informação: www.developingchild.net.
Por favor anotar: O conteúdo deste artigo é a única responsabilidade dos autores e nao representa
necessariamente as opiniões dos fundadores ou sócios.
Para citar: National Scientific Council on the Developing Child (2007). The Timing and Quality of
Early Experiences Combine to Shape Brain Architecture: Working Paper #5.
http://www.developingchild.net
© December 2007, National Scientific Council on the Developing Child, Center on the Developing
Child at Harvard University www.developingchild.net The Timing and Quality of Early Experiences
Combine to Shape Brain Architecture
A Questão
OS FUNDAMENTOS DA ARQUITETURA DO CÉREBRO SÃO ESTABELECIDOS CEDO NA
VIDA, uma viagem de uma contínua série de interfaces dinâmicas, nas quais as condições
do ambiente e as experiências pessoais tem um impacto significante em como as
predisposições genéticas são expressas . 1-7 De acordo com experiências específicas,
encontramos efeitos em circuitos específicos do cérebro, durante estágios do
desenvolvimento específico –referidos como períodos sensíveis 8-9 – e de importância
vital para se ter vantagens cedo destas oportunidades, no processo de construção do
desenvolvimento. Isto quer dizer que a qualidade do primeiro ambiente de uma criança e a
disponibilidade das experiências apropriadas nos estágios certos do desenvolvimento, é
crucial para determinar a força ou a fraqueza da arquitetura do cérebro, que ao mesmo
tempo, determinará quão bem a criança poderá pensar e regular as suas emoções.
Tal qual a construção de uma casa, algumas partes da estrutura formativa do cérebro
precisam acontecer numa sequência e serem adequadas para sustentar o projeto do
desenvolvimento em longo prazo. E consequentemente com a falta dos materiais
adequados pode resultar em projetos diferentes. A falta de experiências apropriadas pode
levar a alterações nos planos genéticos. Alem disso, mesmo quando o cérebro retém a
capacidade de se adaptar e mudar por toda a vida, esta capacidade diminui com a idade 1012.
Assim, construir mais habilidades cognitivas, sociais e emocionais avançadas, na
fundação inicial da arquitetura do cérebro, é mais efetivo, depois se tornam mais fracas,
mais difíceis e menos efetivas do que quando feitas todas desde o começo. 13
A influência excepcionalmente forte das primeiras experiências na arquitetura do cérebro
faz dos primeiros anos de vida, um período de grandes oportunidades e de grande
vulnerabilidade para o desenvolvimento do cérebro. Um ambiente que proporciona o
crescimento, com nutrientes adequados, livre de toxinas e cheio de interações sociais com
uma pessoa que cuida deles com carinho, prepara a arquitetura do desenvolvimento do
cérebro para um ótimo funcionamento quando num ambiente saudável. 14-15 Em
contrapartida, um primeiro ambiente adverso, aquele que é carente de nutrientes, que
contem toxinas, ou é privado de estimulação sensorial, social e emocional apropriadas,
resulta em um circuito cerebral defeituoso. 7, 16-19 Uma vez estabelecida uma fundação
fraca, pode-se ter efeitos prejudiciais no futuro desenvolvimento do cérebro, mesmo se um
ambiente saudável é recuperado numa idade mais tardia.
A susceptibilidade considerável do novo cérebro em desenvolvimento aos efeitos
sinérgicos do ambiente e das experiências tem grandes implicâncias para políticos, pais e a
sociedade. A abundância de evidência científica prova claramente que os aspectos da
arquitetura do cérebro começam a ser formados pelas experiências, antes e logo depois do
nascimento, e muitos aspectos fundamentais dessa arquitetura são estabelecidos bem
antes de uma criança começar a frequentar uma escola. 1, 7-9, 19-22. Mesmo assim, e apesar
do crescente investimento público na educação básica, ainda existe uma tolerância em
nossa sociedade pela pobre qualidade e cuidado da educação no período dos primeiros
anos da infância. Neste contexto, a evidência científica indica que, para que crianças
atinjam seu potencial pleno, as comunidades precisam apoiar a capacidade de todas as
famílias para fornecer uma variedade de experiências apropriadas e estimulantes nos
primeiros anos, quando o cérebro da criança esta òtimamente programado para se
beneficiar deste tipo específico de experiências e logo construir nessa robusta fundação as
traves de exposições continuas, as experiências de alta qualidade, e apropriadas durante
todos os anos escolares. 23
Aspectos críticos da arquitetura do cérebro começam a se formar pela experiência antes e
logo depois do nascimento, e muitos aspectos fundamentais dessa arquitetura são
estabelecidos bem antes que uma criança entrar na escola.
O que a Ciência Nos Diz
A arquitetura do cérebro depende das influências mútuas da genética, do ambiente e da
experiência. A genética fornece um plano básico para o desenvolvimento do cérebro, assim
como um arquiteto faz um projeto para construir uma casa. O plano genético informa as
propriedades básicas das células nervosas, estabelecem as regras básicas para
interconectar as células nervosas dentro e através dos circuitos. Assim, os genes oferecem
o plano de construção inicial para a arquitetura do cérebro. O ambiente no qual o cérebro
começa a se desenvolver, pode ter profundas influências na sua arquitetura inicial. Assim
como a seleção dos melhores materiais de construção facilita a realização de todo o
potencial do projeto do arquiteto, um ambiente sadio começando no período pré-natal
facilita o potencial pleno do plano genético para que o cérebro se expresse totalmente. Isto
inclui uma abundante quantidade de nutrientes, uma ausência de toxinas e os hábitos
pessoais e sociais saudáveis da mãe grávida. 14,15. Em contrapartida um ambiente sem os
nutrientes críticos ou com toxinas como resultados de comportamentos pouco saudáveis,
como por exemplo, excessivo consumo de álcool pela mãe durante a gravidez ou ingestão
durante os primeiros anos, podem ser causa de neurônios com propriedades anormais e
conexões aberrantes com outras células cerebrais. 17,18,22 Alem disso, um ambiente prénatal adverso pode alterar os planos genéticos do cérebro. 19,32. Os efeitos de condições
ameaçantes do ambiente podem causar mudanças nos circuitos nervosos de maneira que
podem prevenir o seu funcionamento normal num futuro ambiente sadio.
A experiência se refere à interação da criança com seu ambiente. Nos humanos, esta
experiência começa antes do nascimento, quando o feto sente e responde ao ambiente no
útero. 18 Esta experiência prematura influencia a arquitetura básica dos circuitos dos níveis
baixos que maduram nesta primeira etapa. Depois do nascimento, a experiência passa a ter
um papel crescentemente mais importante em formar a arquitetura dos circuitos nervosos
para que funcionem de maneira ótima em cada individuo. 8,15,20,33 Igualmente como o
mestre carpinteiro modifica o projeto de uma casa para adaptar as necessidades do seu
aspecto e das pessoas que vão morar nela, a experiência ajusta o plano genético do cérebro
e forma a arquitetura de seus circuitos nervosos conforme as necessidades e o ambiente
distinto de cada individuo. 2,6,15 Desta forma, a experiência saudável e estimulante resulta
numa arquitetura do cérebro que opera no seu pleno potencial genético, e a adversidade
persistente o leva a uma arquitetura frágil, com capacidades enfraquecidas.
Os ambientes e experiências prematuras têm uma influência excepcionalmente forte na
arquitetura do cérebro. Para a maioria dos circuitos nervosos, os efeitos que o ambiente e a
experiência individual podem exercer na arquitetura são particularmente potentes assim
que o circuito amadurece. 8 Quando o circuito começa a funcionar, seu ambiente químico e
a informação elétrica que ele processa pode ter um impacto enorme nesse circuito,
causando ajustes no seu plano genético e mudando a sua arquitetura de maneira
fundamental. Depois que a maioria dos circuitos amadurecem seus planos genéticos e sua
arquitetura ainda podem ser modificados pela experiência, mas o alcance destas
modificações tende a ser bem mais limitado.
O período de sensibilidade excepcional aos efeitos do ambiente e da experiência é chamado
de período sensível para esse circuito. Já que é muito mais difícil alterar circuitos nervosos
substancialmente depois que os períodos sensíveis tenham terminado, as experiências
durante esses períodos têm um papel excepcionalmente importante em formar as
capacidades do cérebro. Alguns exemplos de capacidades de comportamento têm
demonstrado ser afetada pelos períodos sensíveis do circuito incluindo a visão, 4,34, audição,
10, linguagem, 35 e respostas a sinais sociais. 2,13,15.
A aumentada flexibilidade do circuito
num cérebro novo, e em desenvolvimento é explicado principalmente por três fatores.
Primeiro, durante seus períodos iniciais de formação, o cérebro desenvolve muito mais
conexões das quais precisa para poder funcionar òtimamente, e as conexões que não
precisa são suprimidas durante o tempo. 4. Segundo, o ambiente molecular e os
mecanismos celulares que permitem a formação de novas conexões e a eliminação de
conexões incorretas são muito ativas no circuito enquanto ele amadurece.8 Finalmente, os
circuitos nervosos são muito mais flexíveis antes de que um padrão particular de conexões
tenha se formado e está totalmente ativo. 1 Em consequência, uma vez que um circuito
particular se estabelece, é muito difícil para efeito de experiências novas e diferentes,
poder alterar essa arquitetura 36,37 Isto quer dizer que as experiências cedo tem uma
vantagem única em formar a arquitetura do circuitos do cérebro em desenvolvimento,
antes que estejam completamente maduros e estáveis.
As capacidades mentais diferentes amadurecem em diferentes estágios no
desenvolvimento da criança. Aspectos das funções mentais são levados por diferentes
hierarquias dos circuitos nervosos no cérebro. As hierarquias desses circuitos que analisam
a informação visual são diferentes daquelas que processam a informação auditiva, que
aprendem a linguagem, lembram eventos recentes, planejam ações futuras, ou determinam
respostas emocionais. Já que essas várias hierarquias amadurecem em diferentes tempos
na vida de uma criança, 24 essas mesmas condições vão produzir diferentes experiências
cognitivas e emocionais para a criança, dependendo da sua idade. 20,25,26 Mesmo dentro de
apenas uma hierarquia – ou a visual, ou a auditiva, ou a de desenvolvimento da linguagem –
diferentes circuitos nervosos amadurecem em diferentes ocasiões. Os circuitos que
processam informação a um nível mais baixo amadurecem antes daquelas que processam
informação a um nível mais alto. 27 Por exemplo, na hierarquia nervosa que analisa a
informação visual, os circuitos de nível mais baixo que analisam cor, forma ou movimento
estão totalmente amadurecidas muito antes que os circuitos de mais alto nível que
interpretação, estímulos complexos como expressões faciais ou identificar dados recebidos
como objetos usados frequentemente. 26,28-30 Para o cérebro em desenvolvimento, isto
significa que a habilidade de perceber aspectos simples do mundo e fazer julgamentos
simples emocionais e sociais se desenvolvem muito antes que a habilidade de fazer analises
cognitivas sofisticadas. 20,31 Simplificando, as habilidades das crianças para interpretar as
mudanças que elas vêem durante o tempo que os circuitos do seu cérebro estão se
construindo. Por isso, é importante que as experiências oferecidas nos primeiros anos
sejam apropriadas para os estágios de desenvolvimento das crianças novas. Ler um livro
com desenhos com uma criança entre 10-15 meses que está aprendendo a falar, por
exemplo, oferece uma oportunidade importante para apontar e falar sobre os desenhos, e
não enfocar-se nas palavras escritas. A habilidade de decodificar a linguagem escrita
acontecerá mais tarde, quando os circuitos de alto nível do cérebro serão construídos.
Os Períodos Sensíveis acontecem em diferentes idades para diferentes partes do
cérebro. Diferentes circuitos nervosos passam através dos períodos sensíveis Os períodos
sensíveis dos circuitos nervosos que efetuam analises de baixo nível dos estímulos
sensoriais com tendência a terminar antes ou logo depois do nascimento. 38,39 Em
contraste, os períodos sensíveis para circuitos de alto nível que processam aspectos
sofisticados do mundo, como sinais de comunicação (incluindo a linguagem) ou a
interpretação de expressões faciais, acaba muito mais tarde no desenvolvimento. 26,35,40
Devido ao fato de que circuitos de baixo nível amadurecem cedo e os circuitos de alto nível
amadurecem mais tarde, os diferentes tipos de experiências em diferentes idades são
críticas para o desenvolvimento perfeito do cérebro, 41 um termo chamado experiências
apropriadas à idade. Logo depois do nascimento, as experiências sensoriais, sociais e
emocionais básicas são essenciais para aperfeiçoar a arquitetura dos circuitos de baixo
nível. Logo, em idades posteriores, experiências mais sofisticadas são críticas para formar
os circuitos de alto nível. Quando os adultos ou comunidades esperam que as crianças
menores sejam expertas em habilidades para as quais os circuitos necessários do cérebro
não têm sido formados ainda, estão perdendo tempo e recursos que podem prejudicar o
desenvolvimento saudável do cérebro ao induzir excessivo estresse na criança.
Experiências estimuladas cedo na vida da criança colocam a fundação para
aprendizagens posteriores. Os circuitos nervosos de alto nível que executam funções
mentais sofisticadas dependem da qualidade na informação que é proporcionada a eles
pelos circuitos de baixo nível. Estes circuitos de baixo nível cuja arquitetura foi formada
por experiências saudáveis nos primeiros meses de vida oferecem circuitos de alto nível
com informação precisa e de alta qualidade. A informação de alta qualidade combinada
com experiências sofisticadas mais tarde na vida permite que a arquitetura dos circuitos
envolvidos em funções mais altas possa tomar total vantagem do seu potencial genético.
Por isso, a aprendizagem nos primeiros meses coloca a fundação para aprendizagens mais
tarde e é essencial (mais não suficiente) para o desenvolvimento perfeito da arquitetura do
cérebro. Simplificando, as experiências estimulantes feitas cedo na vida da criança devem
ser seguidas por experiências mais sofisticadas e diferentes mais tarde nas suas vidas,
quando os circuitos de alto nível estão amadurecendo, para assim atingir seu potencial
pleno..13,20,42,43
Primeiras experiências empobrecidas podem ter efeitos com detrimento duradouro
e severo mais tarde nas capacidades e no desenvolvimento do cérebro. Os períodos
sensíveis atuam como uma faca de dois gumes. Por um lado, um período sensível
possibilita que os circuitos nervosos aperfeiçoem a sua arquitetura para as necessidades e
o entorno do individuo. 33,44 Do outro lado, este período de extrema receptividade também
faz com que os circuitos sejam vulneráveis aos efeitos da adversidade. 16,45 Tanto quanto
uma fundação defeituosa tem efeitos de alcance prejudicial para a qualidade e a fortaleza
de uma casa, as primeiras experiências adversas podem ter efeitos de um alcance
prejudicial para a arquitetura do cérebro.
As experiências estreantes durante os períodos sensíveis alteram as funções e a arquitetura
dos circuitos nervosos específicos, assim como estes circuitos adaptam suas propriedades
funcionais a adversidade que tem sido experimentada. 8,10,38 Como mostram os
experimentos em que animais tem sido sujeitos a um significante estresse, quando as
condições adversas duram ate o final de um período sensível de um circuito, as mudanças
na arquitetura do circuito se tornam estáveis e tendem a persistir no cérebro adulto. 46,47
Subsequentemente, mesmo quando a capacidade residual do cérebro para a plasticidade
pode mitigar os efeitos adversos na arquitetura alterada do cérebro, 10 os circuitos nervosos
alterados não processam a informação tão bem como poderiam se o animal tivesse sido
exposto a experiências apropriadas durante o período sensível. A informação degradada
que é transmitida pelos circuitos nervosos alterados pode prevenir que os circuitos de alto
nível recebam as informações que precisam para formar suas arquiteturas de forma ótima,
(adequada) mesmo depois de um ambiente rico ter sido recuperado mais tarde na vida.
A plasticidade do cérebro continua durante toda a vida. Os circuitos nervosos,
especialmente aqueles que se especializam na aprendizagem, continuam a adaptar a sua
arquitetura em resposta as experiências durante a idade adulta. 10,11 Mesmo os circuitos que
passam a través dos períodos sensíveis mantêm um grau de flexibilidade que permite que
eles adaptem a sua arquitetura, pelo menos de forma parcial, as experiências na vida
adulta. 12,48 A plasticidade de muitos destes circuitos nos animais adultos pode ser reforçada
significantemente dando atenção intencional à informação que está se processando pelo
circuito. 10 Por exemplo, a plasticidade em representação de freqüências de som no córtex
auditivo pode induzir aos adultos – muito depois de seus períodos sensíveis terem
terminado – ao ter animais adultos prestando atenção nas freqüências de sons particulares
para receber uma recompensa alimentar. 49 A capacidade residual para a plasticidade em
circuitos nervosos amadurecidos então, nos permite recuperar algumas capacidades do
cérebro. Para que o cérebro tome total vantagem desta plasticidade, a experiência precisa
ser adequada para ativar os circuitos nervosos relevantes e a atenção individual deve ser
engajada na tarefa. 7 As implicações para intervenções mais tarde no desenvolvimento são
claras – a tarefa deve ser mais difícil, mais alta em termos do esforço da sociedade e
individual e potencialmente menos extensa e duradoura.
DISTORÇÕES POPULARES DA CIÊNCIA
Os avanços na neurociência têm recebido crescente atenção. Crescimento paralelo tem
acontecido na procura pela informação sobre como utilizar o conhecimento científico para
melhorar o desenvolvimento do cérebro nos primeiros anos de vida. Isto cria
oportunidades para investimentos mais específicos em crianças pequenas, mas também
cria o perigo de aplicações enganosas ou irreais, às vezes com intenções altruístas e outras
simplesmente para ter lucro comercial. Dentro deste contexto, é essencial que
diferenciemos os fatos científicos dos enganos comuns.
Mesmo quando uma grande parte da arquitetura do cérebro é formada durante os
primeiros três anos de vida, afirmações sobre a janela de oportunidade para o
desenvolvimento do cérebro que se fecha no terceiro ano de vida da criança são
completamente infundadas. Os aspectos básicos do funcionamento do cérebro, como a
nossa habilidade de ver e escutar efetivamente depende criticamente das primeiras
experiências na vida da criança. Alguns aspectos emocionais do desenvolvimento também
confirmam este conceito. Mesmo assim, vastas regiões do cérebro que são responsáveis
pelas funções de alta ordem - incluindo a maioria das capacidades cognitivas, sociais e
emocionais - ainda não começaram a amadurecer aos três anos e são estágios
extremamente iniciais de amadurecimento. Geralmente mesmo quando se aplica o
princípio básico de plasticidade (e.g. “quanto mais cedo, melhor”), os períodos importantes
para as experiências dependem das funções específicas de interesse. Para a maioria das
funções, a janela de oportunidade fica aberta muito depois dos três anos de idade.
Estudos dos efeitos adversos da privação no desenvolvimento do cérebro nos dizem pouco
sobre os benefícios do enriquecimento. Muito do que sabemos sobre o impacto das
primeiras experiências na arquitetura do cérebro, vêm de estudos com animais e estudos
humanos de privação. Exemplos incluem os efeitos negativos no desenvolvimento da visão:
uma catarata presente ao nascer ou um estrabismo sem tratamento (i.e. “olho preguiçoso”)
nos primeiros meses de vida; impactos adversos na linguagem e no comportamento como
resultado de uma detecção atrasada e uma intervenção para um impedimento auditivo
congênito; são os efeitos devastadores em todos os aspectos do desenvolvimento quando
uma criança é criada num orfanato sombrio e negligente. É importante enfatizar, que a bem
documentada evidência científica dos impactos negativos na privação nos circuitos do
cérebro, não significa necessariamente que um excessivo enriquecimento produz melhoras
que possam ser medidas na arquitetura do cérebro.
Não existem dados científicos confiáveis para sustentar a alegação de que os vídeos
especializados ou as gravações particulares da música (e.g. “o Efeito Mozart”) têm um
impacto palpável e positivo na arquitetura do cérebro em desenvolvimento. Alem das
recentes investigações que tem argumentado contra estas alegações, 50, a evidência de
décadas de investigação científica dos modos induzidos no desenvolvimento do cérebro
pela experiência, confirma que seja altamente improvável que os benefícios potenciais
desses meios possam sequer chegar perto de igualar (muito menos superar) as influências
mais importantes de atenção, carinho, e crescimento quando promovidas pelas as
interações com adultos engajados. Mesmo quando um variado leque de experiências
claramente estimula à aprendizagem nos anos pré-escolares, as declarações promocionais
acerca dos impactos superiores na construção do cérebro do uso de caríssimos vídeos e
brinquedos “educacionais” para bebês e crianças, não têm nenhuma sustentação científica.
51,52 Igualmente, a instrução didática em áreas e habilidades que são impróprias para o
desenvolvimento das crianças novas (e.g. o circuito nervoso subjacente necessário para
controlar uma habilidade particular) é um exercício de futilidade total. Tentar ensinar
crianças de um ano a ler é um exemplo deste tipo de esforço equivocado. O problema não é
se a criança é “suficientemente inteligente” ou “motivada” para aprender, mas se os
circuitos do cérebro estão suficientemente “conectados” para sustentar os domínios
específicos que são precisos para essa aprendizagem.
A Lacuna entre a Ciência e a Política
A experiência prática nos diz que é mais fácil ensinar a uma criança “lenta” a ler no
primeiro ano do que treinar um adulto analfabeto para um trabalho mesmo pagando o
salário mínimo. Não precisamos de pesquisas sofisticadas para comprovar que crianças
agressivas na pré-escola são mais fáceis de “reabilitar” do que criminosos violentos. O
senso comum nos diz que os problemas de aprendizagem e comportamento em crianças
pequenas podem ser reparados mais facilmente e com menos custo que aquelas na
adolescência e nos adultos jovens. A neurociência comprova porque estas declarações são
todas certas.
A evidência científica sobre como os cérebros se desenvolvem faz questão de clarificar que
os circuitos nervosos são formados por experiências específicas no tempo específico, e que
o impacto de uma experiência é influenciado pela natureza dos circuitos que estão se
formando nesse momento. Alem disso, a convergência da neurociência e a economia
também nos diz que o relógio está sempre correndo, e os custos de ignorar os problemas
seguem aumentando conforme passa o tempo. Não obstante, estes princípios fundamentais
da biologia e da formação do capital humano, há criticas sobre a importância do tempo que
é muitas vezes ignorado no mundo das políticas da infância. A surpreendente lacuna entre
a ciência e a política é ilustrada pelos exemplos a seguir.
O sistema de previdência das crianças é tipicamente caracterizado por processos de
decisões difíceis e prolongados que deixam as crianças vulneráveis aos impactos adversos
do significante estresse durante os primeiros períodos sensíveis do desenvolvimento do
cérebro. Os efeitos importantes e de longo alcance de ambientes severamente adversos e as
experiências no desenvolvimento do cérebro estabelecem claramente que o tempo não está
do lado das crianças que sofrem abusos ou são abandonadas, cuja custodia física e
emocional permanece sem ser resolvida no processo burocrático lento. Os princípios
básicos da neurociência indicam que a necessidade de um sentido de urgência maior com
respeito à resolução rápida destas decisões, tais como, remover a criança do lar, como e
quando colocá-la em lares de adoção, quando terminar os direitos legais dos pais e quando
efetuar uma adoção permanente. A janela da oportunidade para ajuste no desenvolvimento
da arquitetura do cérebro na criança é sensível ao tempo, assim como, tem um limite de
tempo.
O esforço da reforma educativa que investem recursos significativos no treinamento,
recrutamento e retenção de professores qualificados na primeira e segunda série terá
maior impacto, se também forem incluídos padrões mais altos para tal e credenciar com
mais profissionais para os programas de pré-escola. A pesquisa tem demonstrado que o
conhecimento do pessoal e as habilidades dos mesmos são itens determinantes mais
importantes no impacto dos programas na infância. 53,54 Consequentemente, quando são
efetuados programas modelo cuja efetividade tem sido comprovada, o resultado com
pessoal com menos competência, não surpreende quando os benefícios comparáveis
usualmente não são atingidos. 23 Dito simplesmente, os investimentos efetivos na pré-
escola, precisam de pessoal bem treinado cujo conhecimento e habilidades estão unidos
com as necessidades das crianças e das famílias que servem. Pessoal pouco qualificado
(com salários baixos efetivamente de custo mais econômico) compromete a efetividade dos
programas educativos na pré-escola e diminuem os retornos finais que podem ser
conseguidos dos investimentos subsequentes na educação básica.
As políticas educativas ignoram conceitos fundamentais da neurociência quando atrasam o
ensino de segundas línguas ate o princípio da adolescência e simultaneamente depreciam
os programas bilíngues para as crianças mais novas. Desde o nascimento, todas as crianças
têm a capacidade de aprender qualquer linguagem no mundo. Esta habilidade está
codificada em nossos genes e é ativada pela exposição à conversações diárias de maneira
interativa. A não ser que a criança tenha uma incapacidade específica, o sucesso em
adquirir fluência em qualquer língua, assim como o domínio em mais de uma língua ao
mesmo tempo, não necessita de instrução formal ou intervenção na infância. Simplesmente
precisa de comunicação diária com pessoas. Alem disso, quanto mais novo é o cérebro,
mais capacidade existe de dominar mais de uma língua. Se as políticas educativas fossem
guiadas pelo que sabemos sobre o desenvolvimento do cérebro, a aprendizagem de uma
segunda língua seria uma prioridade na pré-escola.
Implicações entre Política e os Programas
A ciência do desenvolvimento do cérebro na infância é suficientemente madura para
sustentar certo número de evidências baseadas em implicações entre aqueles que
desenvolvem e programam políticas que afetam a saúde e o bem-estar das crianças novas.
O ponto central desta conclusão são os conceitos dos períodos sensíveis e a
neuroplasticidade, que expressam três mensagens importantes. Primeiro: o
desenvolvimento do cérebro e do comportamento, ambos são formados pela experiência ao
longo do tempo. Segundo: ambas, a arquitetura do cérebro e os padrões estabelecidos de
comportamento são cada vez mais difíceis de mudar à medida que as pessoas se tornam
mais velhas. Terceiro: é mais efetivo e mais eficiente fazer as coisas da maneira certa na
primeira vez do que tentar concertá-las mais tarde.
Existe considerável evidência de que as políticas públicas têm um impacto significante em
promover o desenvolvimento saudável das crianças, muito alem da importância central da
influência familiar. Isto é particularmente persuasivo para as crianças que experimentam
adversidade significante durante os anos da infância. Os quatro pontos seguintes são
particularmente merecedores de uma consideração séria.
Os princípios básicos da neurociência e da econometria do desenvolvimento do capital
humano sugerem que uma intervenção precoce e efetiva para as crianças mais vulneráveis
gerará maior retorno financeiro. Nos últimos anos, um sofisticado acúmulo de
conhecimentos na análise econômica tem contribuído para dar uma importante dimensão
ao debate público sobre o valor para a sociedade que os investimentos no cuidado e
educação das crianças mais novas evitarão risco de falências mais tarde, na escola e no
trabalho. Hoje em dia, dados extensos, indicam que os criadores de políticas públicas
podem obter um retorno maior nos investimentos na educação pré-escolar, para crianças e
famílias de baixa renda e com educação limitada, do que os investimentos em programas de
reeducação para adultos com habilidades de trabalho limitadas. 13,55 Em resumo, mesmo
quando ótimos benefícios financeiros dependem do investimento contínuo ao longo dos
anos da infância média, os retornos maiores são obtidos quando os investimentos são feitos
nas vidas das crianças vulneráveis, bem antes que comecem a escola.
Incrementar a disponibilidade de programas para duas gerações baseados em evidência
que comecem logo depois do nascimento (e de preferência antes do nascimento), podem
melhorar as experiências das crianças pequenas em famílias com educação limitada e de
baixa renda. O ambiente de relações nas quais as crianças vivem, literalmente forma a
arquitetura dos seus cérebros. Programas efetivos provêem experiências que promovem o
crescimento baseadas nos centros para crianças, assim como ajuda os pais a criar um
ambiente no lar que ofereça o tipo de interações sociais, uma exposição à linguagem rica e
experiências de leitura precoce, que aumentam a probabilidade de sua criança entrar na
escola com habilidades sociais, emocionais e cognitivas necessárias para o sucesso escolar.
Estas intervenções de apoio podem ser disponíveis através de associações voluntárias,
organizações da comunidade e iniciativas promovidas pelos empregadores, assim como
através de serviços públicos financiados. Devido ao fato de que todos estes serviços não são
efetivos, é essencial que os fundos sejam investidos em programas que tem mostrado ter
impactos comprovados. 23
Matricular mais cedo quanto possível, todas as crianças que completem os critérios de
elegibilidade para programas de intervenção precoce, ajudaria os bebês e as crianças
pequenas com atraso no desenvolvimento e deficiências, a construir as habilidades
fundamentais que se precisa para realizar o seu pleno potencial. Quando os ajustes
compensatórios são facilitados mais cedo quanto possível, eles ajudam a construir uma
fundação mais robusta para os resultados nas habilidades de alto nível no futuro. Isto
ressalta a necessidade urgente de identificar as deficiências sensoriais tão logo quanto for
possível após o nascimento, assim que os instrumentos corretivos (por ex. aparelhos de
audição e óculos) assim como serviços de habilitação podem ser providos durante o tempo
em que esses circuitos nervosos básicos são estabelecidos. Os resultados para as crianças
com deficiências cognitivas também melhoram de forma significativa pela facilitação das
experiências de aprendizagem precoce, contribuindo assim, para uma fundação robusta, na
qual os circuitos de alto nível e habilidades mais complexas possam ser construídos ao
longo do tempo.
Fornecer avaliações de desenvolvimento e serviços de intervenção para crianças pequenas
que experimentam adversidade significativa, antes de exibir problemas de comportamento
ou de desenvolvimento, aumentam as chances de resultados mais positivos na vida. A
ativação robusta e persistente dos sistemas de resposta do corpo (p.ex. aumento da
frequencia cardíaca, da pressão sanguínea e dos hormônios do estresse como o cortisol e os
cytokines) pode resultar na ruptura permanente dos circuitos do cérebro durante os
períodos sensíveis nos quais eles estão amadurecendo. Causas comuns deste estresse
“tóxico” incluem abuso infantil, descuidos sérios e exposição prolongada e repetida à
violência, a qual pode ser associada com a pobreza extrema, o abuso de substâncias por
parte dos pais, ou doença das mães, tais como depressão severa. O fornecimento de
serviços de prevenção e intervenção precoce para a maioria das crianças pequenas e suas
famílias que estão no sistema de previdência social oferece um pródigo e convincente lugar
onde começar. Mesmo quando isto pode requerer aumentos significantes nos fundos em
curto prazo, programa efetivo para crianças tão jovens e vulneráveis tem a probabilidade
de gerar um retorno substancial no investimento, através de reduções significativas nos
custos, mais tarde, da educação de crianças com problemas de aprendizagem, de
repetência, de ajuda da previdência social e ao encarceramento. 23
REFERÊNCIAS
1. Hensch, T.K. (2005). Critical period mechanisms in developing visual cortex. Current
Topics in Developmental Biology, 69, 215-237.
2. Horn, G. (2004). Pathways of the past: the imprint of memory. Nature Reviews
Neuroscience, 5, 108-120.
3. Friederici, A.D. (2006). The neural basis of language development and its impairment.
Neuron, 52, 941-952.
4. Katz, L.C. & Shatz, C.J. (1996). Synaptic activity and the construction of cortical circuits.
Science, 274, 1133-1138.
5. Singer, W. (1995). Development and plasticity of cortical processing architectures.
Science, 270, 758-764.
6. Majdan, M. & Shatz, C.J. (2006). Effects of visual experience on activity-dependent gene
regulation in cortex.Nature Neuroscience, 9, 650-659.
7. Grossman, A.W., Churchill, J.D., McKinney, B.C., Kodish, I.M, Otte, S.L., & Greenough, W.T.
(2003). Experience effects on brain development: possible contributions to
psychopathology. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 44, 33-63.
8. Knudsen, E.I. (2004). Sensitive periods in the development of the brain and behavior.
Journal of Cognitive Neuroscience, 16, 1412-1425.
9. Hess, E.H. (1973). Imprinting: Early experience and the developmental psychobiology of
attachment. New York: Van Nostrand Reinhold Company.
10. Keuroghlian, A.S. & Knudsen, E.I. (2007). Adaptive auditory plasticity in developing and
adult animals. Progress in Neurobiology, 82, 109-121.
11. Buonomano, D.V. & Merzenich, M.M. (1998). Cortical Plasticity: From Synapses to Maps.
Annual Review of Neuroscience, 21, 149-186.
12. Karmarkar, U.R. & Dan, Y. (2006). Experience-dependent plasticity in adult visual
cortex. Neuron, 52, 577-585.
13. Knudsen, E.I., Heckman, J.J., Cameron, J.L., & Shonkoff, J.P. (2006). Economic,
neurobiological, and behavioral perspectives on building America's future workforce.
Proceedings of the National Academy of Sciences U S A, 103, 10155-10162.
14. Tang, A.C., Akers, K.G., Reeb, B.C., Romeo, R.D., & McEwen, B.S. (2006). Programming
social, cognitive, and neuroendocrine development by early exposure to novelty.
Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 103, 15716-15721.
15. Weaver, I.C., Cervoni N., Champagne F.A., D'Alessio, A.C., Sharma, S., Seckl, J.R., et al.
(2004). Epigenetic programming by maternal behavior. Nature Neuroscience, 7, 847-854.
16. Rice, D. & Barone, S., Jr. (2000). Critical periods of vulnerability for the developing
nervous system: evidence from humans and animal models. Environmental Health
Perspectives, 108 (Suppl 3), 511-533.
17. Levitt, P. (2003). Structural and functional maturation of the developing primate brain.
Journal of Pediatrics, 143, S35-45.
18. Center on the Developing Child at Harvard University. (2006). Early exposure to toxic
substances damages brain architecture, Working Paper No. 4. http://www.
developingchild.net/pubs/wp/Early_Exposure_Toxic_Substances_Brain_Architecture.pdf.
19. Sabatini, M.J., Ebert P., Lewis, D.A., Levitt, P., Cameron, J.L, Mirnics, K. (2007). Amygdala
gene expression correlates of social behavior in monkeys experiencing maternal
separation. Journal of Neuroscience, 27, 3295-3304.
20. Kuhl, P.K. (2004). Early language acquisition: cracking the speech code. Nature Reviews
Neuroscience, 5, 831-843.
21. Matsuzawa, T., Tomonaga, M., & Tanaka, M. (eds.). (2006). Cognitive Development in
Chimpanzees.Tokyo: Springer.
22. Center on the Developing Child at Harvard University. (2005). Excessive stress disrupts
the architecture of the developing brain, Working Paper No. 3. http://www.
developingchild.net/pubs/wp/Stress_Disrupts_Architecture_Developing_Brain.pdf.
23. National Scientific Council on the Developing Child.(2007). A science-based framework
for early childhood policy: Using evidence to improve outcomes in learning, behavior and
health for vulnerable children.
http://www.developingchild.net/pubs/persp/pdf/Policy_Framework.pdf.
24. Gogtay, N., Giedd, J.N., Lusk, L., Hayashi, K.M., Greenstein, D., Vaituzis, A.C., et al. (2004).
Dynamic mapping of human cortical development during childhood through early
adulthood. Proceedings of the National Academy of Sciences U S A, 101, 8174-8179.
25. Yurgelun-Todd, D. (2007). Emotional and cognitive changes during adolescence.
Current Opinion in Neurobiology, 17, 251-257.
26. Pascalis, O., de Haan, M., & Nelson, C.A. (2002). Is face processing species-specific during
the first year of life? Science, 296, 1321-1323.
27. Burkhalter, A., Bernardo, K.L., & Charles, V. (1993). Development of local circuits in
human visual cortex. Journal of Neuroscience, 13, 1916-1931.
28. Scherf, K.S., Behrmann, M., Humphreys, K., & Luna, B. (2007).Visual category-selectivity
for faces, places and objects emerges along different developmental trajectories.
Developmental Science, 10, F15-30.
29. Golarai, G., Ghahremani, D.G, Whitfield-Gabrieli, S., Reiss, A., Eberhardt, J.L., Gabrieli, J.D,
et al. (2007). Differential development of high-level visual cortexcorrelates with categoryspecific recognition memory. Nature Neuroscience, 10, 512-522.
30. Pascalis, O., Scott, L.S., Kelly, D.J., Shannon, R.W., Nicholson, E, Coleman, M., et al. (2005).
Plasticity of face processing in infancy. Proceedings of the National Academy of Sciences
USA, 102, 5297-5300.
31. Thompson, R.A. (2001). Development in the first years of life. The future of children, 11,
20 33.
32. Weaver, I.C., Champagne, F.A., Brown, S.E., Dymov, S., Sharma, S., Meany, M.J., et al.
(2005). Reversal of maternal programming of stress responses in adult offspring
through methyl supplementation: altering epigenetic marking later in life. Journal of
Neuroscience, 25, 11045-11054.
33. DeBello, W.M., Feldman, D.E., & Knudsen, E.I. (2001). Adaptive axonal remodeling in the
midbrain auditory space map. Journal of Neuroscience, 21, 3161-3174.
34. Hubel, D.H. & Wiesel, T.N. (1977). Ferrier Lecture: Functional architecture of macaque
monkey visual cortex. Proceedings of the National Academy of Sciences, 198, 1-59.
35. Newport, E.L., Bavelier, D., & Neville, H.J. (2001). Critical thinking about critical periods:
Perspectives on a critical period for language acquisition. In E. Doupoux (Ed.), Language,
brain and cognitive development: Essays in honor of Jacques Mehler (pp 481-502).
Cambridge, MA: MIT Press.
36. Feldman, D.E. (2000). Inhibition and plasticity. Nature Neuroscience, 3, 303-304.
37. Zheng, W. & Knudsen, E.I. (2001). GABAergic inhibition antagonizes adaptive
adjustment of the owl's auditory space map during the initial phase of plasticity. Journal of
Neuroscience, 21, 4356-4365.
38. Daw, N.W. (1997). Critical periods and strabismus: what questions remain? Optometry
and Vision Science, 74, 690-694.
39. Jones, E.G. (2000). Cortical and subcortical contributions to activity-dependent
plasticity in primate somatosensory cortex. Annual Review of Neuroscience, 23, 1-37.
40. Doupe, A.J. & Kuhl, P.K. (1999). Birdsong and Human Speech: Common Themes and
Mechanisms. Annual Review of Neuroscience. 22, 567-631.
41. Black, J.E. & Greenough, W.T. (1986). Induction of pattern in neural structure by
experience: Implications for cognitive development. In M.E. Lamb, A.L. Brown, & B. Rogoff
(Eds.), Advances in developmental psychology, Volume 4 (pp 1-50). Hillsdale, NJ:.Lawrence
Erlbaum Associates.
42. DeBello, W.M. & Knudsen, E.I. (2004). Multiple sites of adaptive plasticity in the owl's
auditory localization pathway. Journal of Neuroscience, 24, 6853-6861.
43. Nelson, C.A., de Haan, M., & Thomas, K.M. (2006). Neural bases of cognitive
development. In W. Damon, R. Lerner, D. Kuhn, & R. Siegler (Eds.), Handbook of Child
Psychology, Volume 2. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc..
44. Antonini, A. & Stryker, M.P. (1993). Rapid remodeling of axonal arbors in the visual
cortex. Science, 260, 1819-1821.
45. Nelson, C.A. (2007). A neurobiological perspective on early human deprivation. Child
Development Perspectives, 1, 13-18.
46. Linkenhoker, B.A., von der Ohe, C.G., & Knudsen, E.I. (2005). Anatomical traces of
juvenile learning in the auditory system of adult barn owls. Nature Neuroscience,
8, 93-98.
47. Antonini, A., Fagiolini, M., & Stryker, M.P. (1999). Anatomical correlates of functional
plasticity in mouse visual cortex. Journal of Neuroscience, 19, 4388-4406.
48. Bergan, J.F., Ro, P., Ro, D., & Knudsen, E.I. (2005). Hunting increases adaptive auditory
map plasticity in adult barn owls. Journal of Neuroscience, 25, 9816-9820.
49. Polley, D.B., Steinberg, E.E., & Merzenich, M.M. (2006). Perceptual learning directs
auditory cortical map reorganization through top-down influences. Journal of
Neuroscience, 26, 4970-4982.
50. Jones, S.M. & Zigler, E. (2002). The Mozart effect: Not learning from history. Applied
Developmental Psychology, 23, 355-372.
51. Zimmerman, F.J., Christakis, D.A., & Meltzoff, A.N. (2007). Television and DVD/video
viewing in children younger than 2 years. Archives of Pediatrics & Adolescent Medicine,
161, 473-479.
52. Zimmerman, F.J., Christakis, D.A., & Meltzoff, A.N. (2007). Associations between media
viewing and language development in children under age 2 years. Journal of Pediatrics,
151, 364-368.
53. Gormley, W.T., Jr., Gayer, T., Phillips, D., & Dawson, B. (2005). The effects of universal
pre-K on cognitive development. Developmental Psychology, 41, 872-884.
54. Early, D.M., Maxwell, K.L., Burchinal, M., Alva, S., Bender, R.H., Bryant, D., et al. (2007).
Teachers' education, classroom quality, and young children's academic skills: results from
seven studies of preschool programs. Child Development, 78, 558-580.
55. Cunha, F., Heckman, J., Lochner, L., & Masterov, D. (2005). Interpreting the evidence on
life skill formation, Working Paper #10091. Cambridge, MA: National Bureau of Economic
Research.
50 Church Street, 4th Floor, Cambridge, MA 02138
617.496.0578
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