Aprendizagem e memória são duas das faculdades mais notáveis de nossa mente. A aprendizagem é o processo biológico de aquisição de novos conhecimentos sobre o mundo, e a memória é o processo de retenção, reconstrução e acesso a esse conhecimento ao longo do tempo. Pergunte à maioria das pessoas onde reside a memória em seu corpo e é mais provável que elas olhem para você como se dissessem: “Que pergunta idiota! Está no cérebro, é claro.
Então, vamos mergulhar fundo no cérebro humano e ver onde as memórias são armazenadas.
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Conheça seu cérebro
O cérebro adulto médio pesa cerca de 3 quilos. É composto por cerca de 75 por cento de água. O cérebro consiste em cerca de 100 bilhões de neurônios, tantos quanto as estrelas em nossa galáxia, embutidos em um andaime de 100 bilhões de células gliais. Cada neurônio pode ter de 1.000 a 10.000 sinapses (conexões com outros neurônios). O período mais ativo de proliferação de neurônios ocorre no útero, durante o segundo trimestre, quando 250.000 neurônios são criados a cada minuto.
As primeiras experiências têm um impacto decisivo na arquitetura do cérebro e na natureza e extensão das capacidades adultas. O desenvolvimento do cérebro não é linear: há horários nobres para adquirir diferentes tipos de conhecimento e habilidades. Quando as crianças atingem os três anos de idade, seus cérebros são duas vezes mais ativos que os do pediatra. Mas esteja avisado: se você tem filhos pequenos, os níveis de atividade cerebral caem durante a adolescência .
A unidade básica do sistema nervoso central é o neurônio ou célula nervosa. Os neurônios funcionam em redes. Cada neurônio tem vários milhares de dendritos – até 10.000 – minúsculos fios de tecido semelhantes a cabelos que recebem sinais e um axônio, uma estrutura mais robusta através da qual o neurônio envia sinais para outras células.
Na verdade, os neurônios não se tocam. Cada axônio produz cerca de 160 neurotransmissores diferentes que atravessam uma lacuna minúscula, a sinapse, para se inserir nos receptores de dendritos que são estruturados para receber um determinado neurotransmissor e nenhum outro, como um ônibus espacial atracando em uma estação espacial.
Há boas evidências de que neurotransmissores específicos, como epinefrina, dopamina, serotonina, glutamato e acetilcolina, estão envolvidos na formação da memória. Embora ainda não saibamos qual papel cada neurotransmissor desempenha na memória, sabemos que a comunicação entre os neurônios por meio de neurotransmissores é crítica para o desenvolvimento de novas memórias.
Acredita-se também que emoções fortes desencadeiam a formação de memórias duradouras, e experiências emocionais mais fracas formam memórias mais fracas; isso é chamado de teoria da excitação.
Os neurônios compreendem apenas 15 por cento do cérebro. Os outros 85 por cento são compostos de células gliais. As células gliais continuam a crescer em número até alguns anos após o nascimento. Eles orientam o desenvolvimento inicial do cérebro e mantêm os neurônios saudáveis ao longo da vida. As células gliais fornecem a estrutura para os neurônios e, como indica a origem de seu nome, (grego para cola), elas ajudam a manter os neurônios juntos. As células gliais podem afetar o funcionamento dos neurônios, mesmo que não possam descarregar impulsos elétricos por conta própria.
Os neurônios humanos são muito semelhantes aos de outros animais, até no uso dos mesmos neurotransmissores. Mas quando comparamos os cérebros de animais que ascendem na árvore evolutiva, vemos que quanto mais alto você sobe, mais células gliais não neuronais esses cérebros de animais contêm em proporção ao número de neurônios. Durante anos, as células gliais foram descartadas como mera massa de vidraceiro. Na verdade, as células gliais controlam a comunicação entre os neurônios e desempenham um papel central no aprendizado.
A teoria fundamental da aprendizagem e da memória
A hipótese científica aceita em relação à memória é o que chamo de “A teoria fundamental da aprendizagem e da memória”. De acordo com essa teoria, os sinais recebidos de nossos órgãos dos sentidos iniciam a produção de proteínas específicas nos neurônios que tornam suas sinapses mais fortes. Essas proteínas não apenas constroem a sinapse, mas também codificam memórias. Assim como o exercício físico leva a uma maior massa muscular por meio da produção de novas proteínas, a experiência constrói memórias em sinapses, potencialmente redes neurais inteiras em um cérebro de plástico em constante mudança. A memória de curto prazo está ligada a mudanças funcionais nas sinapses existentes, enquanto a memória de longo prazo está associada a uma mudança no número de conexões sinápticas e ao fortalecimento dos circuitos cerebrais existentes.
Eric Kandel, que dividiu o Prêmio Nobel no ano 2000 com Arvid Carlson e Paul Greengard por “suas descobertas sobre a transdução de sinal no sistema nervoso” e é professor de bioquímica e biofísica na Universidade de Columbia, conduziu seus estudos sobre o caracol marinho, Aplysia, que tem apenas cerca de 20.000 células nervosas, em comparação com os cerca de 100 bilhões no cérebro humano. O caracol tem um reflexo simples pelo qual protege suas brânquias e Kandel usou esse reflexo para estudar como o caracol aprendia e lembrava de estímulos. Ele mostrou que a memória de curto prazo envolve níveis aumentados de neurotransmissores nas sinapses e a memória de longo prazo requer mudanças nos níveis de proteínas na sinapse.
Depois de aprender como esses animais simples funcionavam, ele experimentou ratos. Este trabalho o ajudou a entender como os mesmos processos que ocorreram nas células nervosas das lesmas podem ser vistos em mamíferos, o que inclui humanos.
Kandel concluiu que o bloco básico de construção da memória é a sinapse, onde os elementos pré e pós-sinápticos, juntamente com os processos gliais associados, formam uma unidade integral com uma identidade individual e uma “vizinhança” distinta. O aumento na força de conectividade dentro de um grupo difuso de células alimenta o circuito resulta no surgimento de um engrama (engramas são memórias armazenadas complexas dentro de um conjunto de células).
Em 2006, Kandel declarou que “no estudo do armazenamento da memória, estamos agora no sopé de uma grande cordilheira… Para cruzar o limiar de onde estamos para onde queremos estar, grandes mudanças conceituais devem ocorrer”. Eu concordo totalmente. Como veremos na próxima parte deste artigo, é hora de modificar a visão neurocientífica reinante de Kandel sobre o armazenamento da memória.
