CAPÍTULO 6Memória e Aprendizagem1. Memória                                               Uma vez que todos os organismos  ...
MEMÓRIA E APRENDIZAGEM    POSTULADO 6.1. Todos os animais                  (2.1) Fortalecimento ou enfraqueci-têm memória ...
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MEMÓRIA E APRENDIZAGEM como resultado de alterações                     Milner, 1977). De acordo com esseshormonais pouco...
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MEMÓRIA E APRENDIZAGEMtodos os sistemas do mundo conhecido            mental mas não o produz  o que não é(Luria, 1973). ...
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Capitulo 06 Memória e Aprendizagem

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Capitulo 06 Memória e Aprendizagem

  1. 1. CAPÍTULO 6Memória e Aprendizagem1. Memória Uma vez que todos os organismos têm genes e que eles recordam parte da A memória é freqüentemente história da espécie, pode-se dizer quedefinida em termos de aprendizagem, a todos os organismos têm algumasaber, como sendo a retenção da memória dela, isto é, são sistemasaprendizagem. Se assim fosse, o estudo hereditários. Além disso, todos osda memória deveria ser apenas um organismos parecem apresentar ao menosaspecto do estudo da aprendizagem  o a memória de curto prazo. Oque não é. Além disso, somente animais quimiotatismo das bactérias é um bomcapazes de aprender  isto é, dotados de exemplo. Este processo consiste no fatosistemas neurais plásticos  seriam de que as bactérias são capazes de secapazes de memorizar incidentes de suas movimentar em um gradiente de atraçãovidas. Mas sabemos que muitos sistemas (por exemplo, nutriente) para o lado maisfísicos complexos, tais como uma lâmina atrativo e de se afastar do lado pior emde barbear e um magneto, bem como um gradiente de repelência. Elas parecemmuitos sistemas químicos, têm descobrir a direção certa do movimento"memória" de alguns de seus estados conforme vão se movendo,passados. Diz-se, nesses casos, que o especificamente comparando assistema passa por um processo concentrações de l cais separados por 20 ohereditário de algum tipo. (vejam Bunge, até 100 comprimentos corporais, de1977a, Capítulo 5, Definição 5.20.) modo que devem ter uma memória deDevemos, por essas razões, tratar a curto prazo. Uma vez que as bactériasmemória separadamente e mesmo antes são organismos unicelulares primitivos, éda aprendizagem. Uma definição geral é mais provável que seu mecanismo de memória seja puramente químico e DEFINIÇÃO 6.1. Um sistema s no possivelmente o único que possuemtempo T tem memória de (ou memoriza) (Koshland, 1977). Quando recebem umalguns de seus estados passados se e sinal, os quimiorreceptores sintetizam umsomente se o estado de s em T for uma regulador de respostas (que pode ser umafunção desses estados passados. molécula). Este ativa a resposta se o resultado for benéfico e a inibe no caso Um sistema com memória pode, é contrário; esse regulador de respostas seclaro, ser chamado de sistema de degrada assim que cessa o estímulo. Nãomemória. As propriedades características obstante qual hipótese se mostrede um sistema de memória são essas: (a) verdadeira, parece que as bactériasregistrar ("saber de cor"), (b) "estocar" e realmente usam memória para controlar(c) lembrar quando estimulado seu comportamento.adequadamente. Na realidade, a segunda O que vale para a memória daspropriedade pode bem ser imaginária: ao bactérias deve valer para todos osinvés de guardar um traço ou engrama de animais: caso contrário eles seriamum estado ou evento, o sistema pode (a) incapazes de sobreviver o bastante paraadquirir a disposição ou propensão de se reproduzir. A memória, então, parecelembrar o(s) estado(s) ou evento(s) em ser universal na família dos animais. Daquestão ou então (b) passar por um mesma forma que o esquecimento, ou oprocesso sem saída. Mais sobre isso apagamento dos "traços" de memória.dentro em pouco. Assim, podemos assentar o 91
  2. 2. MEMÓRIA E APRENDIZAGEM POSTULADO 6.1. Todos os animais (2.1) Fortalecimento ou enfraqueci-têm memória de alguns de seus estados mento de conexões fixas.passados e nenhum tem memória de (2.2) Fortalecimento ou enfraqueci-todos eles. mento de conexividades sináp- ticas, isto é, disposições para Existe provavelmente uma grande formar conexões semelhantes.variedade de sistemas ou mecanismos dememória. Estamos interessados em duasclasses deles: sistemas fixos e sistemastransitórios. Enquanto os invertebrados evertebrados inferiores provavelmente têmapenas sistemas fixos de memória, osvertebrados superiores também têmsistemas transitórios de memória, isto é,sistemas que são formados apenas para aocasião. O modelo de Young de sistemafixo de memória é um bom candidato Figura 6.1. Mnemônio do polvo: redesenhado depara a primeira categoria (Young, 1965). Young (1965). Se o sinal que chega é "bom", a célula classificadora ativa o neurônio controladorDe acordo com este modelo, o sistema de do ataque. Em seguida a es sa ação, chegam osmemória é composto por numerosas sinais que indicam o resultado (positivo ouunidades ou módulos de memória negativo), reforçando ou inibindo a ação, isto é, deixando aberta a via bem sucedida e fechando a(mnemônios). Cada um desses módulos, mal sucedida.por sua vez, consiste dos seguintescomponentes: um neurônio classificador O modelo de memória mais popularque classifica os eventos detectados (por é sem dúvida o (1.1) ou estocagemexemplo, em bons, maus e indiferentes), localizada semelhante ao discocélulas de memória e células motoras fonográfico, o qual pode ser tocado de(que controlam o comportamento). Por novo quando se deseja. Ele é o favoritoexemplo, no polvo, cujos principais do pessoal da inteligência artificial,movimentos são de ataque e retirada, o porque os computadores realmente têmmnemônio poderia ser como na Figura "memórias" que estocam informações6.1. Se os invertebrados, ou mesmo todos que podem ser recuperadas quando seos animais (como acredita Young), se deseja. Mas a memória humana não élembram ou não dessa maneira, eles como a do computador: longe de viver otodos "estocam" eventos passados em passado fielmente, a lembrança introduzsuas memórias, para não dizer em suas nele importantes alterações, oramentes: se estocam, seja lá o que for, é embelezando a história inadvertidamente,em seus SNCs. ora empobrecendo-a, quase sempre Mudemos agora dos invertebrados dando-lhe uma coerência e plausibilidadepara os vertebrados e, especificamente, que não estavam lá desde o início (vejamos humanos. Existem muitos modelos de Bartlett, 1932). Em resumo, a lembrançamemória dos vertebrados. Parece que humana envolve reconstrução, criação etodos caem em uma das quatro seguintes destruição. Por outro lado, não se esperacategorias: de um computador que destrua informações, quanto mais ter falsas (1) Modelos de estocagem memórias. Portanto, parece improvável (1.1) Engramas ou traços localizados. que memorizar consista em estocar e, (1.2) Inscrição global ou holográfica. correspondentemente, lembrar consista (2) Modelos dinâmicos em recuperar. O que vale para os engramas localizados também vale para 92
  3. 3. MEMÓRIA E APRENDIZAGEMos engramas globais ou hologramas 1973). E não devemos considerarneurais. (Para críticas ao modelo exclusivamente o aspecto deholográfico da memória, ver Arbib et al., esquecimento ou de enfraquecimento1976.) (como faz Wickelgren, 1974) mas Se não existe estocagem de estados também o fortalecimento dasou eventos passados, então deve existir conexividades sinápticas (como fazuma propensão para certos sistemas Anderson, 1972, 1973). (Nos últimosneurais serem ativados, seja modelos, uma memória é igual à soma deespontaneamente seja sob a estimulação atividades de todos os neurônios em umde outros sistemas. E esta propensão dado sistema de traços. Um estímulo épode se localizar nas conexões mais lembrado ou reconhecido quando sefortes de determinados neurônios, em combina às atividades em curso dodetrimento de outros  uma força que sistema.)aumenta com o uso e diminui com o Olhemos rapidamente para doisdesuso, de acordo com a hipótese de fenômenos que envolvem memória. OHebb. Por exemplo, quando pronuncio a primeira é a comparação de eventospalavra "nuvem" freqüentemente me atuais com eventos passados. Olembro da palavra "janela" e vice-versa, mecanismo dessa comparação pode serprovavelmente porque eu sempre tive químico  como provavelmente é o casoalguma dificuldade em lembrar essas da quimiotaxia das bactérias  ouduas palavras do cotidiano em inglês e neuronal. Um possível mecanismo dessealemão. É provável que os sistemas último tipo, para comparar eventos que seneurais de meu cérebro capazes de seguem rapidamente no tempo (isto é,formar as palavras "nuvem" e "janela" memória de curto prazo), é o que seestivessem normalmente inibidos e segue, resumido na Figura 6.2ficassem conectados (associados). Uma (Mountcastle, 1967). O interneurônio Cvez que meu sistema neural para age como um retardador de tempo:"nuvem" fique excitado, tende a ativar o quando A dispara, B primeiro recebe osistema para "janela" e vice-versa. Mas sinal vindo diretamente de A e logo emisso nem sempre ocorre: somente seguida (porque a transmissão sináptica éacontece quando tento lembrar uma das mais lenta que a axonal) o sinal que passaduas palavras, não quando estou por C. Assim, em um dado tempo t, Bpensando na física das nuvens ou na pode receber dois sinais: um informando-história das janelas. O quê e o como de o a respeito do estado de A no tempo t −minhas memórias dependem dos sinais 1 e o outro informando-o sobre o estadopresentes na ocasião em que precisei de A no tempo anterior t − 2. B podeinvocá-las. então comparar os dois eventos. De qualquer modo, quaisquer quesejam os detalhes do mecanismo dalembrança, não parece que consista dareativação de algum circuito neural fixomas "da recente produção oureconstrução de um item" (Bindra, 1976,p. 330). Se assim for, então, ao invés deprocurar circuitos especiais, para não Figura 6.2. Sistema comparador de memória dedizer neurônios individuais, que Mountcastle.registrem experiências específicas, deve-se procurar por alterações nos padrões de Nosso segundo exemplo é o famosoatividade dos sistemas neurais, fixos ou olho mental, ou imagem visual. Enquantotransitórios (von Foerster, 1965; Young, a visão normal consiste da atividade de 93
  4. 4. MEMÓRIA E APRENDIZAGEMcélulas do córtex estriado estimuladas por podem contratacar esta ação amnésica.)sinais da retina, as imagens visuais que Além disso, o próprio genoma pode serformamos quando fechamos os olhos são considerado um sistema de memória,fruto da mesma atividade gerada especificamente aquele que registra ointernamente. As imagens do córtex passado da espécie.visual podem ser eliciadas por qualquer Uma sugestão final é explorar asum dos sistemas neurais conectados a ele seguintes conjeturas. A lembrança de tanto que uma imagem visual pode ser eventos corporais pode ser idêntica àeliciada por um som ou por uma pontada reativação de esquemas corporais,de fome, por uma sensação háptica ou enquanto a lembrança de eventospor uma idéia abstrata, por uma palavra externos pode ser o mesmo que aou por um cheiro. O que é valido para o reativação de mapas externos do mundo.devaneio também vale para o sonho Qualquer que seja o caso, tal reaçãodurante o sono e talvez também para o poderia ser ou espontânea ou eliciada porpensamento em imagens. "O mecanismo eventos em algum outro psicossistema ouda imaginação é um mecanismo no sistema nervoso periférico.aberrante de exterocepção, não uma (Certamente a pele, nosso órgão sensorialforma de espiar internamente para mais extenso, deve desempenhar umaobservar a operação da mente" (Hebb, função importante na memória sensorial.)1968, p. 468). Finalmente, as pós- Alguns sistemas de memória têmimagens visuais podem ser somente uma capacidade que a maioria nãomemórias visuais que se desvanecem possui, notadamente a capacidade derapidamente (ou imagens de memória). A aprender. O aparecimento destaretina e o córtex visual primário podem capacidade foi um enorme saltonão funcionar nesses casos mas o córtex evolucionário. Antes desse estádio,secundário sim. somente mutação, recombinação e Obviamente a conclusão é que a seleção cega podiam produzir algummemória não é registro passivo mas um progresso na eficácia do sistema nervoso.tipo de atividade de determinados O organismo capaz de aprender, porsistemas neurais. Ao invés de outro lado, não precisa esperar milhõesreprodutiva, esta atividade é mais de anos para ter esses progressos: elecriativa, em alguns aspectos, e destrutiva, pode melhorar consideravelmente asem outros. E, como todos os outros possibilidades de sua herança genética efenômenos mentais, a memória deve ser pode fazê-lo durante sua própria vida. Oestudada em todos os níveis, começando assunto da aprendizagem, porém, merecepelo molecular: embora todos os sistemas uma seção separada.de memória sejam influenciados poralterações na composição química docérebro, alguns deles podem ser 2. Aprendizagemquimiossistemas. Afinal de contas, amemória pode ser manipulada muito A Definição 2.8 identificoueficientemente por meios químicos. (Por aprendizagem como a aquisição de novasexemplo, injeções intracranianas de funções neurais, envolvendo porpuromicina e actinomicina D, ambas conseguinte sistemas neurais plásticosinibidores da síntese de ARN, bloqueiam (não previamente conectados). (Ao estabelecimento da memória de longo plasticidade é uma disposição neural, aprazo; e memórias bem estabelecidas aprendizagem é sua realização.) Nestepodem ser apagadas com o uso de certas sentido, toda a aprendizagem, mesmo adrogas, tais como a epinefrina, enquanto mais ínfima, é criativa, pois resulta naoutras drogas, como a fenoxibenzamina, emergência de padrões de atividade 94
  5. 5. MEMÓRIA E APRENDIZAGEMneural que não são geneticamente sistema neural que envolve umprogramados mas que são formados subsistema plástico de um animal a, e deenquanto o animal vive. O que é S um tipo de estímulo (externo ouprogramado é a capacidade de aprender. interno) que a pode perceber ou detectar. Reparem que nossa definição difere Então a aprendeu e ∈ E na presença de sda definição comportamental usual de ∈ S durante o intervalo de tempo [t 1 ,t 2 ]aprendizagem como modificação de se e somente secomportamento em resposta àestimulação. (Entretanto, nossa definição (i) e não ocorreu em a na presença denão cobre a aquisição de novos padrões s antes de t 1;de comportamento, uma vez que todo (ii) depois de t 2, e ocorre em a sempreitem comportamental seria controladopor algum sistema neural.) Não temos que a percebe s [isto é, a memorizounenhuma utilidade para a definição s].behaviorista de aprendizagem (porconseguinte nem para a de Uma vez que todo comportamento écomportamento!) por três razões. A controlado por algum sistema neuralprimeira é que, desde que os estímulos (Postulado 5.1), esta definição abarca oambientais sejam fortes o bastante, tudo, conceito de aprendizagemde fótons e átomos até a sociedade, irá comportamental, isto é, aprender aadotar novos padrões de comportamento. executar um movimento. Notem aindaEspecificamente, já que organismos tão que não estamos supondo que o estímulosimples quanto as bactérias comportam- à aprendizagem seja externo, nem quese diferentemente em meios com aquilo que é aprendido refira-se aodiferentes teores de acidez, poder-se-ía ambiente. Certamente elaborar mapasimputar-lhes a capacidade de aprender. neurais a partir de pedaços das própriasSendo tão acomodatício, o conceito vizinhanças é um tipo de aprendizagem,behaviorista é inútil. Em segundo lugar, mas aprender teorias é um tipo diferente.nem todas as mudanças comportamentais De acordo com a definição acima,que ocorrem durante o desenvolvimento toda aprendizagem é individual: nãosão imputáveis à aprendizagem: algumas existe aprendizagem societária. Asão devidas à expressão seqüencial de alegação de que um grupo social é capazdeterminados genes (e portanto à síntese de aprender só pode significar que algunsde novas proteínas) e à organização de seus membros são capazes de seresultante do sistema nervoso. Em comportar adaptativamente.terceiro lugar, a aprendizagem em Adotaremos ainda ahumanos pode não ser acompanhada dequaisquer expressões motoras ou, quando DEFINIÇÃO 6.3. A experiência de umo for, essas expressões podem não ser animal em um dado tempo é o conjuntoespecíficas e portanto não serem de tudo que ele aprendeu até esse tempo.indicativas daquilo que foi aprendido.Por exemplo, a teoria do aprender a Em outras palavras, a experiência deaprender é comportamentalmente um animal é sua aprendizagemindistinta da filosofia da aprendizagem. acumulada, isto é, a coleção de alterações Para salientar a idéia de que a em seus sistemas neurais plásticos. Esseaprendizagem é uma modificação da conjunto não inclui aquilo que o animalatividade neural, enunciamos a aprendeu em uma determinada ocasião e desde então esqueceu. Por outro lado, DEFINIÇÃO 6.2. Chamemos de E um inclui aprendizagem não perceptiva: istotipo de evento ou processo em um é, experiência não é somente a 95
  6. 6. MEMÓRIA E APRENDIZAGEMexperiência sensorial mas toda a Kandel, 1976; Fentress, 1976). Aindaaprendizagem. Inclui especificamente assim, o estudo da habituação é deaquilo a que denominamos grande importância para a compreensão"conhecimento". da aprendizagem: porque mostra a De acordo com nossa definição, dualidade da aprendizagem propriamente"aprender" a evitar estímulos prejudiciais dita e por conseguinte sugere que anão é aprendizagem propriamente dita, aprendizagem consiste do fortalecimentopois pode muito bem consistir de um de conexões sinápticas (a hipótese deprocesso que não envolva sistemas Hebb), e porque pode ser realizada emneurais plásticos: na verdade, consiste de animais relativamente simples,fechar ou bloquear vias indesejadas, notadamente os invertebrados.portanto mais da diminuição que da A conclusão é que, no que se refereexpansão do espaço de estados do à aprendizagem, parece haver três tipossistema nervoso. Uma vez que isto, ou principais de sinapses, ou melhor, deseja, "aprender" o que não fazer, é tudo conexões sinápticas (Groves eque os invertebrados parecem ser capazes Thompson, 1970):de "aprender" (vejam Young, 1973;Kandel, 1976; Hoyle, 1976), eles não ELÁSTICA (sem modificação permanente como resultado daaprendem de acordo com nossa atividade)definição, e essa aprendizagem deve CONEXÃOportanto ser rebatizada  por exemplo, SINÁPTICAde triagem ou filtração. HABITUAÇÃO (Ainda com mais razão, não temos (decresce comutilidade para uma teoria inibitória da estimulação repetida)aprendizagem, segundo a qual "Toda PLÁSTICAaprendizagem e todo pensamento podem APRENDIZAGEMser considerados como resultando de uma (aumenta comúnica operação fundamental, aquela da estimulação repetida)inibição de respostas ou tendências derespostas inadequadas" (Harlow, 1958, p. Enunciando de modo mais preciso, e por282). Se essa hipótese fosse verdadeira, conseguinte de um modo que se prestaentão o animal mais humilde capaz de mais facilmente à especulação teórica: aaprender seria nada menos que um probabilidade de ocorrência dadesinibido Einstein. A inibição  como transmissão através de uma sinapse, desalientada por Match e Pavlov  é impulsos do neurônio pré-sináptico paraadmitidamente tão importante quanto a o pós-sináptico, pode ser independenteexcitação, e mesmo assim tem sido do número de estímulos (elástica), podesistematicamente negligenciada pelo diminuir com a quantidade de estímulosbehaviorismo. Mesmo assim, a inibição (habituação), ou pode com ela aumentarnão constitui explicação para tudo, não (aprendizagem) (Figura 6.3).mais que a excitação.) A habituação também não é um tipode aprendizagem propriamente dita, epela mesma razão, especificamenteporque consiste no enfraquecimento deconexões sinápticas existentes (jáligadas) com estimulação repetida, aqual, por sua vez, resulta de uma reduçãona liberação de transmissor na fenda Figura 6.3. A probabilidade P da transmissão de impulsos através de uma fenda sináptica dependesináptica (vejam Kupferman, 1975; do número N de ensaios. 96
  7. 7. MEMÓRIA E APRENDIZAGEM No processo de aprendizagem, um emergência de novos sistemas neurais deanimal expande seu espaço de estados tamanho considerável. E, enquanto oneurais. Esta expansão pode ser primeiro tipo de aprendizagem pode serquantitativa (mantendo-se os mesmos tratado  somente em uma primeiraeixos) ou qualitativa (modificando-se aproximação e em seu aspecto estruturalalguns eixos) (Figura 6.4). Por exemplo,  pela teoria da automação, o segundoquando um bebê forma sua primeira não pode porque esta teoria tratasentença provavelmente executa a exclusivamente de sistemas com umsegunda, ao passo que executa a primeira espaço de estados fixo, equipados comquando acrescenta mais uma palavra ao função próximo-estado fixa.seu repertório verbal. Pelo mesmo Essa distinção entre os dois tipos demotivo, instruções de aprendizagem, aprendizagem tem ainda que serassim como a aprendizagem por ensaio e estabelecida, tanto experimental quantoerro, pertencem ao primeiro tipo. teoricamente. Se se mostrar verdadeira,Algumas aves e mamíferos parecem seria de algum interesse filosófico porquecapazes de fazer isso e alguns traça uma divisória entre tarefascomputadores são projetados para imitar rotineiras e atos criativos, poressa característica. O descobrimento e a conseguinte entre computadores (que sãoinvenção pertencem ao segundo tipo e projetados de forma a não poderem sersomente alguns vertebrados superiores criativos) e cérebros humanos  que sãoapresentam essa capacidade. (Vem à os sistemas mais criativos quemente  perdão, ao cérebro  o caso da conhecemos. A distinção, entretanto,famosa macaca japonesa, Imo, que dificilmente seria de relevância para oinventou novas maneiras de limpar problema cérebro−corpo, pois ambos osbatatas e grãos de trigo.) casos supõem que a aprendizagem seja Provavelmente, enquanto a uma alteração em algum padrão deaprendizagem do primeiro tipo consiste atividade neural. E a questão dessana modulação ou coordenação da alteração ocorrer no nível celular ouatividade de sistemas neurais pré- mesmo no subcelular (por exemplo, naexistentes, a do segundo tipo consiste na membrana neuronal), ou apenas no nível Figura 6.4. (a) Crescimento quantitativo da aprendizagem: mais da mesma coisa. (b) Expansão qualitativa da aprendizagem. 97
  8. 8. MEMÓRIA E APRENDIZAGEM Figura 6.5. A aprendizagem como um processo estocástico no nível comportamental: a matriz de aprendizagem e o correspondente gráfico de Moore.supracelular (por exemplo, na colunas constituída pelas N matrizes Li.conexividade entre os componentes de Este modelo extremamente simplesum sistema neural) é um fascinante descreve a aprendizagem em uma sóproblema científico (vejam Dunn, 1976; tentativa, isto é, eventos de aprendizagemWoolacott e Hoyle, 1977), mas de pouca do tipo tudo ou nada. (Tais eventos deimportância ontológica. Na verdade, em aprendizagem são muito mais comuns doqualquer dos casos a aprendizagem seria que geralmente se pensa. Assim, um ratoidêntica a alguma modificação material, não precisa experimentar comidanão a uma expansão literal da mente. venenosa, nem um cachorro lamber uma(Além do mais, não precisa chama, uma centena de vezes paranecessariamente haver conflito entre os aprender que estímulos dessa naturezamodelos celular e supracelular: a são nocivos: uma única experiência podeaprendizagem pode muito bem ser tanto ser suficiente.) Porém obviamente ouma alteração em determinadas modelo pode ser generalizado para apropriedades da célula quanto nas aprendizagem em muitas tentativas.conexões sinápticas.) Os modelos estocásticos de Se agora desconsiderarmos os aprendizagem do tipo que acabamos demecanismo neurofisiológicos da ver são muito adequados no nívelaprendizagem e nos concentrarmos no comportamental, aquele do qual se ocuparesultado líquido de um processo de a maioria dos psicólogos matemáticos.aprendizagem, descobriremos o que se Esses modelos, no entanto, apresentamsegue. A aprendizagem é um processo duas graves desvantagens. Uma é queestocástico, isto é, uma seqüência de dificilmente são teorias explanatórias: naeventos, cada um com uma probabilidade verdade, são essencialmente sumários dedefinida. No caso simples onde um dados. A outra é que consideram aanimal deve aprender uma lista de N aprendizagem como um processoitens, o processo de aprender o item i discreto enquanto, se a aprendizagem forpode ser considerado um salto, com uma alteração quer na permeabilidade daprobabilidade pi, de um estado I de membrana quer na conexividadeinocência (ignorância) para um estado Q sináptica, então certamente mesmo ade queda (conhecimento). Mais aprendizagem rápida é um processoprecisamente, haverá quatro eventos para contínuo no nível fisiológico. Mesmo acada item: < I,I > com probabilidade 1 − conhecida teoria da aprendizagem porpi, < I,F > com probabilidade pi, < F,I > hipóteses (Levine, 1974), que postula acom probabilidade qi, e < F,F > com formação súbita e a rápida aceitação ou rejeição de hipóteses durante tarefas deprobabilidade 1 - qi. A matriz de aprendizagem, é consistente com atransição para o item i é mostrada na hipótese de que tais alterações são maisFigura 6.5. A matriz de aprendizagem processos neurais rápidos do que saltos.total de todos os N termos é a matriz de Portanto, a tese behaviorista de que toda 98
  9. 9. MEMÓRIA E APRENDIZAGEMaprendizagem deve ser discreta (Estes, de aprendizagem precoce, que é rápida e1962; Greeno, 1974), somente porque os em geral duradoura  embora possa serbehavioristas observam apenas suas experimentalmente apagada  semanifestações comportamentais gerais, denomina estampagem.) Em terceiroresulta no descarte perverso daquilo que lugar, a abordagem psicobiológica damais caracteriza a aprendizagem, aprendizagem pode sugerir, mas nãonotadamente o sistema nervoso plástico. necessariamente implica, a tentativa de O tratamento da aprendizagem pela reduzir todos os tipos de aprendizagemteoria da informação não se sai melhor: ao ensaio e erro cego. Embora estenão somente ignora a especificidade certamente seja universal, não é o únicofísica, química e biológica do SNC, como tipo de aprendizagem: como játambém consegue explicar no máximo mencionamos acima, a aprendizagemcomportamentos de esquiva, tais como a criativa é de um tipo diferente. Alémretirada. Na verdade, essa teoria iguala a disso, em adultos humanos, eaprendizagem ao ganho de informações, provavelmente também em outrosisto é, ao "congelamento" de algumas primatas, mesmo a solução de tarefassaídas possíveis do sistema, de modo que relativamente simples pode ocorrero mesmo não execute determinadas através da elaboração e verificação de"coisas". A quantidade de informações hipóteses (Levine, 1974)  umacarreada ao sistema por um sinal equivale descoberta que veio para se contrapor àà redução no número de opções à idéia de que os humanos aprendemdisposição do sistema.) Na verdade, isto passivamente. Em quarto lugar, pareceé o que acontece no caso do que quase todos os tipos de excitação sãocomportamento aversivo, mas não suficientes para motivar um animal aquando um animal aprende a executar aprender. Assim, a mera aplicação de um"coisas" novas, para as quais não foi clipe de papel à cauda de um rato é capazprogramado: nesses casos, ocorre não de facilitar a aprendizagem deuma restrição mas uma expansão de suas determinadas tarefas (Koob et al., 1976).saídas, de modo que não se pode dizer Isso parece confirmar o papel de sistemasque o animal tenha recebido e processado subcorticais na aprendizagem. E isso nãoinformações. Moral: Quando se quer é tudo: a antecipação ou previsão facilitaaprender como um animal aprende, deve- a aprendizagem, principalmente se ligadase estudar seus mecanismos específicos a um valor positivo, conforme se conhecede aprendizagem ao invés de considerá-lo dos esquemas de reforço. Mas este pontocomo uma caixa preta, em particular, merece um parágrafo separado.como um processador de informações. Terminaremos esta seção comalguns comentários sem ligação. Em 3. Expectativa e propósitoprimeiro lugar, embora não tenhamos queaprender a sentir (detectar), temos que Todos os sistemas físicos eaprender a perceber. Particularmente, químicos, e a maioria dos biossistemas,aprendemos bastante cedo na vida a são não antecipatórios, isto é, não têmexternalizar ou projetar as coisas qualquer expectativa e portanto seudistantes que ouvimos ou enxergamos, e comportamento não depende do resultadoo fazemos integrando e interpretando as esperado de suas ações. Apresentamosinformações que provêm dos vários agora a antecipação, uma capacidade quesentidos. Em segundo lugar, também somente algumas espécies exibem  natemos que aprender cedo em quem ou a verdade, todos aqueles, e somenteque nos ligarmos, o que comer, onde aqueles, capazes de aprender a esperar,dormir, e assim por diante. (A esse tipo seja reforço seja punição, quando 99
  10. 10. MEMÓRIA E APRENDIZAGEMconfrontados com determinados uma teoria científica do comportamento,estímulos ou quando se empenham em e eu serei capaz de apresentar previsõesdeterminadas atividades. Um exemplo de curto prazo de seu comportamento.familiar é a alegria do cãozinho de Como a previsão depende daestimação à visão da coleira: ele anseia aprendizagem (e vice-versa), os animaispor um passeio. inferiores, que não têm capacidade de Adotaremos a aprender, também não têm expectativas. Mas se um animal for capaz de aprender, DEFINIÇÃO 6.4. Um animal b espera então terá expectativas, as quais, por sua(ou prevê) um evento futuro do tipo E vez, auxiliarão na aprendizagem. De fato,quando sente um estímulo s externo ou a experimentação mostra que o nível deinterno, enquanto em um estado t, se e desempenho dos animais superiores ésomente se b tiver aprendido a associar s bastante sensível ao valor do resultadoe t com um evento do tipo E. (recompensa ou punição). Animais dotados da capacidade de esperar são Um definição alternativa, um tanto capazes de regular o esforço quequanto mais geral, é a que se segue, empenham na realização de algo.empregando a noção de mapa ou modelo A outra face da expectativa é,interno: "Um sistema é um sistema obviamente, a surpresa. Se a expectativaantecipatório se e somente se for capaz for quantificada, a surpresa também ode construir modelos de determinadas será, notadamente como recíproca oucoisas." Pode-se dizer que este modelo complemento da primeira. Porém ambasantecipa a evolução de uma coisa se e existem na aprendizagem: um animalsomente se cada estado do modelo incapaz de aprender nunca écorresponder a um estado da coisa. surpreendido e nunca fica desapontado.(Reparem que enquanto os estados da Parece que todos os vertebrados têmcoisa se alteram ao longo do tempo, os do órgãos servindo uma função antecipatóriamodelo não: a totalidade dos estados do ou preparatória. Exemplos: As glândulasmodelo é dada no momento em que o salivares secretam saliva à visão demodelo é feito.) Além disso, o modelo é alimento; as células glicorreceptoras doverdadeiro se permitir uma antecipação intestino sinalizam ao pâncreas a ingestãocorreta (verdadeira) da evolução em de glicose, estimulando no mesmo apauta. A vantagem desta definição é que liberação de insulina; e a medula adrenal,é aplicável aos sistemas artificiais. (Para estimulada pelo SNC, secreta epinefrinauma definição semelhante, ver Rosen, na preparação para fuga ou luta. Em1974.) todos esses casos, um subsistema alerta o Como a expectativa depende da outro. Além disso, em todos esses casos,experiência, a observação casual do as funções antecipatórias são autônomascomportamento, sem quaisquer ou quase autônomas. Não admira que oinformações sobre a história de cérebro do mamífero também tenhaaprendizagem (experiência) do animal, funções antecipatórias e mais refinadas,não permite que se preveja seu que alguns animais possam prever e secomportamento. Incidentalmente, isto preparar para o que der e vier. Pode-seresponde à antiga objeção quanto a dizer que eles se comportam de umapossibilidade de uma psicologia humana, maneira proposital e dirigida para umou seja, já que nenhuma pessoa reage do objetivo.mesmo modo que outra frente ao mesmo Embora muito, talvez a maior parte,estímulo, o comportamento humano é do que um animal faz sejaimprevisível. Dêem-me a história e as biologicamente importante, ou nocircunstâncias de uma pessoa, e dêem-me mínimo indiferente  caso contrário ele 100
  11. 11. MEMÓRIA E APRENDIZAGEMjá estaria morto  a maior parte disso é um padrão de comportamento émais geneticamente preparada do que genuinamente proposital, longe de serdirigida para objetivos. Observem uma seu prisioneiro, o animal deve ser capazformiga carregando uma folha até seu de corrigi-lo em caso de fracasso.formigueiro: ela escala ou contorna Em suma, todo comportamentoobstáculos tão formidáveis, e age de uma proposital é aprendido e, sendomaneira tão persistente, que ficamos aprendido, é também motivado: otentados a atribuir-lhe propósito e mesmo resultado leva a uma redução no impulso.obstinação. Além disso, seu (Não estamos exigindo que o objetivocomportamento satisfaz um critério tenha valor biológico em todos osbastante popular de direcionamento a um aspectos, pois, no caso do homem,objetivo proposto há muito por William devemos deixar espaço para os vícios,McDougall, notadamente este: "Uma que são auto-destrutivos.) Ainda, a açãoação é direcionada a um objetivo se e deve ser antecipatória: o animal deve sersomente se seu resultado for invariante capaz de prever o resultado em alguma dentro de certos limites  quando se medida. Resumimos isso tudo naalteram as circunstâncias sob as quais érealizada" (vejam Ackoff e Emery, DEFINIÇÃO 6.5. Uma ação X de um1972). No entanto, uma formiga não tem animal b tem o propósito ou objetivo Y seoutra escolha a não ser se comportar do e somente semodo que faz: é geneticamenteprogramada para agir daquele modo, e (i) b pode escolher não executar X;seu sistema nervoso é demasiadamente (ii) b aprendeu que a execução de Xprimitivo para ser capaz de ter qualquer traz, ou aumenta as chances deexpectativa, para não falar em guiar sua conseguir, Y;dona por meio da expectativa de um (iii) b espera a possível ocorrência deobjetivo. (Ver Hoyle, 1976, para Y quando executa X;"gravações motoras" que controlam o (iv) b dá valor a Y.comportamento dos insetos.)Conseqüentemente, o critério acima Reparem nas condições domencionado de direcionamento a um propósito: liberdade, aprendizagem,objetivo é inadequado, tanto que é expectativa e valor. Obviamente, assatisfeito pelo fluxo de um rio em direção máquinas, não obstante quão sofisticadas,ao mar. Neste caso, também, o fluxo não preenchem todas as quatropersiste quando se alteram as condições, por conseguinte não podemcircunstâncias, ao ponto de a água apresentar a característica docontornar obstáculos podendo mesmo direcionamento a objetivos. A maioralterar o curso do fluxo entre a origem e parte do comportamento animal não éo estuário. proposital: apenas parece ser direcionada O comportamento inato ou a objetivos porque muitas vezes éestereotipado não pode ser dirigido a eficiente, mas essa eficiência é oobjetivos porque o animal não pode resultado de um longo e perdulárioevitar executá-lo. Somente o processo evolucionário que resultou noscomportamento aprendido pode ter mecanismos de controle que funcionampropósito, e isto porque a expectativa autonomamente, isto é, sem a intervençãopressupõe a aprendizagem (Definição de qualquer sistema neural plástico, por6.4). É certo que quando um animal conseguinte sem aprendizagem ouaprendeu as ações corretas que levam a expectativa. Por exemplo, a maioria dosum objetivo, ele pode automatizá-las a tal animais se acasala e cria os filhotes deponto que parecem inatas. Mas quando uma maneira espontânea e não aprendida 101
  12. 12. MEMÓRIA E APRENDIZAGEM como resultado de alterações Milner, 1977). De acordo com esseshormonais pouco conhecidas, não porque modelos, os propósitos não são estadosestejam ansiosos em perpetuar suas ou entidades em uma mente imaterial,espécies. Os primatas, por outro lado, mas determinados padrões de atividadesprecisam aprender a desempenhar neurais. Este ponto de vista, ao contrárioadequadamente: embora seu impulso da concepção mentalista de propósito,sexual seja inato, os comportamentos de está de acordo com a biologiacorte e cópula são aprendidos e evolucionária, que se preocupa emdirecionados a objetivos. explicar o aparecimento do O valor biológico da ação proposital comportamento direcionado a objetivosnão pode ser superestimado: é quase tão como uma aquisição recente que nadaeficiente quanto o comportamento tem a ver com um planejamentoestereotipado (rigidamente programado), sobrenatural.e muito mais do que o comportamento Tendo definido a noção de objetivo,causado por input (como reflexo patelar) podemos agora definir a noção de meios:ou por ele modulado, como o andar outrepar de uma serpente. (É interessante DEFINIÇÃO 6.6. Uma ação X de umque os dois extremos desta escala de animal b é um meio adequado paracomportamentos sejam gerados atingir um objetivo Y de b se e somenteendogenamente: o primeiro independe se de fato b, ao executar X, faz ocorrerdos estímulos ambientais e o quarto é ou aumenta a probabilidade daajustado e modulado mas não causado ocorrência de Y.por eles.) Entretanto, o valor biológico oueficiência não é um indicador fiel depropósito  nem a presença de 4. Natureza e aprendizagemmecanismos de controle. Na verdade,cada animal multicelular apresenta A experiência (aprendizagemnumerosos mecanismos moleculares e acumulada) de um animal depende tantocelulares de controle, que regulam a de sua constituição genética quando do(s)produção de eventos de valor biológico, e ambiente(s). A hereditariedade supre amesmo assim não são dotados da potencialidade, e o ambiente as chancespropriedade do propósito. O de realizar algumas delas. (Henrycomportamento direcionado a objetivos Fielding disse isso em Tom Jones há maisimplica em controle, que por sua vez de dois séculos.) (Figura 6.6) Umaimplica em valor biológico, mas as hereditariedade rica é inútil em umimplicações reversas são falsas. ambiente pobre, e um ambiente rico não Os dualistas alegam que o compensa uma hereditariedade pobre.comportamento proposital confirma sua (Por conseguinte, a clonagem não bastadoutrina, pois os propósitos não são para a produção em massa de gênios.)possivelmente entidades ou eventos Este entrelaçamento entre heredi-físicos. Este ponto de vista, embora ainda tariedade e ambiente — e daí o fracassoseja popular, foi posto abaixo pelos tanto do nativismo quanto do ambie-cibernéticos, que sugeriram um ntalismo — em nenhum ugar é maismecanismo geral concreto para a ação óbvio do que no desenvolvimento doproposital, notadamente o da alça de cérebro do mamífero desde a infância até afeedback negativo (Rosenblueth et al, senilidade. Considerem apenas as se-1943, 1950). Desde então, os guintes descobertas. (a) É inútil tentarmodeladores neurais têm sido capazes de ensinar tópicos avançados a crianças muitoexplicar numerosos padrões de novas ou retardadas; (b) o desen-comportamento proposital (vejam volvimento é gravemente atrasado em um 102
  13. 13. MEMÓRIA E APRENDIZAGEM Figura 6.6. A experiência assenta-se na hereditariedade. A potencialidade na maturidade geralmente é maior que ao nascer porque alguns genes se "exp ressam" mais tarde, por conseguinte novas reações químicas, que não podiam ocorrer ao nascer, acontecem na maturidade.ambiente empobrecido, incapaz de só se formam após o nascimento. Emfornecer a alimentação adequada terceiro lugar, porque os neurônios das(Provence e Lipton, 1962) ou áreas sensoriais são inicialmente pobresestimulação variada; (c) o modo de em ARN e em proteínas, e portanto nãocriação tem efeitos químicos e se desenvolvem bioquimicamente a nãoanatômicos observáveis sobre a estrutura ser que recebam inputs sensoriais. Emdo cérebro, particularmente sobre a quarto lugar, porque as várias funções doespessura do córtex, ramificação cérebro do recém-nascido não estãodendrítica e número de células gliais (ver integradas: não constituem um sistemaBennett, 1976; Diamond et al., 1976; funcional. (Para citar um exemplo, oRosenzweig et al., 1976); (d) mesmo um corpo caloso, que liga os dois hemisfériosgênio ficará senil se viver o bastante. cerebrais, continua a maturar até a idade A organização do cérebro de um de 10 anos no humanos.) Em quintoanimal adulto, e portanto seu repertório lugar, porque a percepção não é inatacomportamental, depende, então, tanto de mas aprendida. Por conseguinte, um sersua constituição gênica quanto das humano criado em um ambienteoportunidades e desafios apresentados extremamente pobre não aprende sequerpelo ambiente, principalmente no início a perceber corretamente. Lembrem-se doda vida. (O cérebro do primata é tão caso do pigmeu das florestas úmidas que,plástico que seu córtex sensorial é capaz quando levado a uma planície, confundiude aprender a enxergar corretamente uma manada de búfalos com insetos. Emesmo quando o animal é equipado com esqueçam-se das galinhas e dos muitosóculos especiais que invertem a imagem. outros animais que, ao contrário dosE é tão criativo que pode humanos, percebem corretamente assimdeliberadamente modificar seu ambiente que nascem: estamos agora interessadospara adequá-lo a seus propósitos.) O nos humanos e extrapolações a partir demonista psiconeural não tem dificuldades outras espécies nem sempre servirão.para compreender o desenvolvimento e a Em poucas palavras, o cérebroinvolução das capacidades mentais, humano não educado dificilmente teránotadamente em termos do aparecimento uma mente humana, conforme o próprioe desaparecimento (funcional) de Kant comentou, a despeito de seusistemas neurais. Por outro lado, o inatismo. As conseqüências práticas destadualista psicofísico não tem nenhuma concepção desenvolvimentista da mentepista sobre a maturação e decadência da são numerosas e importantes  pormente imaterial. exemplo, para a importância da educação O neonato humano não tem mente na hora adequada e para a falta de bases(Delgado, 1969)  apesar dos mitos sólidas das fantasias sobre vida mentalpsicanalíticos. Em primeiro lugar, porque intra-uterina e infantil. Em resumo, asmuitos neurônios somente são formados funções mentais são as mais mutáveis dedepois do nascimento. Em segundo lugar, todas as funções corpóreas  que é umporque muitas (talvez quase todas) modo de dizer que o cérebro humano é oconexões dendríticas entre os neurônios mais versátil e auto-organizador dentre 103
  14. 14. MEMÓRIA E APRENDIZAGEMtodos os sistemas do mundo conhecido mental mas não o produz  o que não é(Luria, 1973). de surpreender já que o desenvolvimento Afirmar que o recém-nascido não mental é um aspecto do desenvolvimentotem mente equivale a dizer que não biológico. (Embora com uma diferença: oexistem idéias inatas, nem intuições a desenvolvimento mental humano épriori, nem noções herdadas sobre o controlado por um ambiente que é tantomundo. Existem apenas um SNC social quanto natural.)herdado, com uma circuitaria definida  Desde o nascimento, nossas funçõesparte da qual é ligada internamente, ou mentais são moldadas por meios mais ourígida, e parte é ligada maleavelmente, ou menos sutis. São moldadas por nossosplástica  e os ambientes natural e social parentes e vizinhos; por nossosherdados. Assim, é mais fácil adquirir companheiros e animais de estimação;algumas idéias do que outras. Portanto, por nossos professores e patrões; e,nossa imagem do mundo externo resulta principalmente após uma certa idade, pornão só dos estímulos externos e da nós mesmos: através de nossa procuramentalização ativa (principalmente da ativa por certos estímulos e coisas aconjeturação) mas também da nossa serem realizadas e da nossa esquiva deconstituição genética e da nossa herança outras coisas. Além disso, obviamentesocial. Por conseguinte, não importa o existem meios mais rápidos e brutais dequanto e quão variada uma informação se realizar mudanças radicais em nossaschegue até um animal, ele não a funções mentais, tais como lesões eabsorverá a menos que esteja preparado cirurgias cerebrais; concussões epara isso tanto pelo seu SNC herdado estimulação elétrica; e drogas de potênciaquanto pela sua experiência. variada, desde o chá até a heroína. Cada recém-nascido humano tem Alguns desses estímulos, em particular aum conjunto único de potencialidades. estimulação elétrica leve, são capazes deDado o ambiente adequado, ele se eliciar ou bloquear processos cerebrais detransformará em um fazendeiro, um todos os tipos  percepção, imaginação,administrador. ou em um intérprete. Não recordação, emoção, dor, prazer, etc.que ele esteja biologicamente destinado (vejam Penfield, 1958).ou predeterminado a se tornar qualquer Se o mental fosse imaterial, seriaum deles: não existem genes para impossível influenciá-lo através de meiosagricultura, administração ou tradução. físicos, químicos ou cirúrgicos. Dado que oAs potencialidades gênicas são mais mental pode ser influenciado por essesgerais que isso: potencialidade para meios, mesmo ao ponto da destruição total,aprender a executar qualquer trabalho segue-se que não é imaterial  um simplesmanual, para transacionar qualquer exercício de lógica. Além do mais, umanegócio, para falar qualquer idioma. As vez que aquilo que os meios físicos,circunstâncias, que são sempre químicos e cirúrgicos modificam sãoespecíficas, canalizam a realização dessas determinadas funções (processos)potencialidades gerais inatas. Não que o cerebrais, é óbvio que a mente é umambiente escolha ou selecione uma determinado sistema de funções do SNC.potencialidade inata específica, tal como A única maneira pela qual um dualistaser capaz de aprender chinês. Mais do pode fugir desta conclusão é ou ignorandoque selecionar potencialidades especiais, a grande quantidade de evidênciao ambiente as torna específicas experimental ou alegando que o cérebropropiciando ou rareando oportunidades em funcionamento é dirigido por umpara o desenvolvimento. Como no caso espírito fora deste mundo. De qualquer umdo desenvolvimento biológico, o dos modos ele ultrapassará os limites daambiente controla o desenvolvimento Ciência. Um neurocientista que tomou essa 104
  15. 15. MEMÓRIA E APRENDIZAGEMdecisão foi Eccles (1968, p. 7): "Além da [...] Esses problemas existenciais requeremciência estão os problemas existenciais da uma explicação sobrenatural que deve serexistência do cosmo, por um lado, e o da admitida por nós [sic] cientistas com toda aexistência da própria consciência, do outro humildade." 105

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