Cérebro em Ação, de David Eagleman (Capítulo 11): o lobo e a sonda em Marte

Depois de dez capítulos explicando como o cérebro se reconfigura, o Eagleman vira a câmera para o outro lado e faz uma pergunta que eu não esperava encontrar num livro de neurociência: se a natureza resolveu esse problema há milhões de anos, por que a gente continua construindo máquinas que nascem prontas e por isso já nascem com prazo de validade? Este capítulo é o mais técnico da série, e ao mesmo tempo é o que mais me fez pensar em como a gente ensina o corpo.

A escola que trocou arte e educação física por computadores

Ele abre com uma história pequena e devastadora. Uma escola na Califórnia acabou com os programas de artes, de música e de educação física. O motivo do corte era um só: anos antes, tinham decidido concentrar todo o dinheiro num centro de computação de última geração. Compraram trezentos e trinta milhões de dólares em computadores, servidores, monitores e periféricos, e inauguraram tudo com pompa.

Poucos anos depois o equipamento estava obsoleto. Os processadores tinham ficado mais rápidos, a memória tinha migrado dos discos para a nuvem, e os softwares novos não conversavam mais com o firmware antigo. Menos de dez anos depois da compra, tiveram que jogar tudo fora. Aquilo que tinha custado a arte e o movimento das crianças virou lixo caro brilhando num aterro.

A pergunta que sobra é: por que continuamos construindo máquinas com o circuito soldado no lugar? No instante em que você solda um circuito, você já assina a certidão de validade dele.

O lobo e a sonda em Marte

O contraste que dá título ao capítulo é este. Quando um lobo prende a pata numa armadilha, ele rói a própria pata e segue mancando.

Agora compare com a sonda Spirit. Ela pousou na superfície de Marte em 4 de janeiro de 2004 e rodou por lá com sucesso durante anos. No fim de 2009, aquele veículo robótico de quase duzentos quilos atolou no solo marciano. Não conseguiu sair, em parte porque a roda dianteira direita tinha parado de funcionar. Presa, ela não conseguiu mais orientar os painéis solares para o sol, perdeu energia e sofreu danos irreversíveis durante o inverno. Em 22 de março de 2010 mandou o último sinal para a Terra e morreu. Quatrocentos milhões de dólares de sucata fora do planeta.

Isso não é crítica à engenharia da NASA, que foi extraordinária, e a Spirit durou muito mais do que o previsto. O problema é outro, e é conceitual: continuamos construindo robôs com fiação fixa. Se um robô atual perde uma roda, um eixo ou parte da placa, acabou o jogo. No reino animal, os organismos se machucam e continuam. Eles mancam, arrastam, saltam, protegem o lado fraco, fazem o que for preciso para continuar indo na direção do que querem.

A diferença não é a peça quebrada, é ter o que querer

Aqui está a parte que eu achei mais bonita. A diferença entre o lobo e a sonda é a diferença entre informação e informação a serviço de um propósito.

Diferente da Spirit, o lobo preso na armadilha opera com ambições: escapar do perigo e chegar em segurança. As ações dele estão sustentadas pela ameaça dos predadores e pelas exigências do estômago. Ele precisa de comida, de abrigo e do resto do bando. Como o objetivo é claro, o cérebro dele bebe informação sobre o ambiente e sobre o que os membros ainda permitem fazer, e traduz essas capacidades nas ações mais úteis. O cérebro se ajusta a um plano corporal esquisito, com uma pata a menos, porque voltar em segurança é relevante para os sistemas de recompensa dele.

Não faz sentido, diz o Eagleman, deixar o cérebro de um lobo com a fiação fixa. Planos corporais mudam. Ambientes mudam. A relação entre o que você é capaz de fazer e o que você precisa fazer muda o tempo todo. Em vez de circuito predefinido, o melhor projeto é um sistema que se otimiza durante o percurso, se auto-ajustando para ficar eficiente em alcançar os próprios objetivos.

E ele estende isso para as pessoas: não faria sentido deixar as irmãs Polgár, ou Itzhak Perlman, ou Serena Williams com fiação fixa. O mundo é complexo demais para ser previsto, e seria impossível programar genes que dessem conta dessa complexidade toda de antemão.

Hora de a engenharia copiar a biologia

Durante décadas a neurociência foi movida pelas contribuições da engenharia, do osciloscópio aos eletrodos e às máquinas de ressonância. O Eagleman propõe que talvez tenha chegado a hora de inverter a direção dessa influência.

Com toda a engenharia atual, nas salas limpas mais sofisticadas das empresas mais ricas, não chegamos nem perto do que a gente vê ao redor: cães, golfinhos, humanos, beija-flores, pandas. Essas criaturas não precisam ser ligadas na tomada, elas encontram as próprias fontes de energia. Sobem, correm, escalam, pulam, nadam, rastejam, e com algum esforço aprendem skate, prancha e snowboard. Tudo isso é possível porque a natureza fica brincando com os genes para construir sensores e músculos novos, e o cérebro descobre como tirar proveito deles. E essas criaturas aguentam dano, de uma perna quebrada até a remoção de metade do cérebro, e seguem em frente.

Ele é generoso ao explicar por que ainda não construímos aparelhos assim: a natureza teve bilhões de anos para testar trilhões de experimentos em paralelo. Vai levar um tempo até a gente alcançar.

O primeiro passo é imitar os sensores

O começo mais óbvio é copiar o que a natureza já desenvolveu. O exemplo é um peixe cego de caverna, o tetra mexicano, coberto de sensores que detectam pressão e fluxo de água. Com isso ele decifra as estruturas ao redor dentro de uma água completamente escura. Inspirados nele, engenheiros em Cingapura construíram versões artificiais desses sensores para submarinos. Luzes em veículos submarinos consomem muita energia e atrapalham os ecossistemas. Com um conjunto de sensores pequenos e de baixo consumo, a ideia é enxergar no breu através das variações da água.

Só que copiar sensor é apenas o começo. O desafio maior é projetar um sistema nervoso que integre dispositivos novos sem precisar ser avisado de nada.

A Estação Espacial que deveria se mexer para se conhecer

O exemplo que ele usa é a Estação Espacial Internacional. A colaboração entre países é o coração do projeto e é também o núcleo de um problema de engenharia. Os russos constroem um módulo, os americanos acoplam outro, os chineses contribuem com mais um. A estação vive com dificuldade para coordenar os sensores desses módulos: os sensores de calor americanos nem sempre se entendem com os de vibração russos, e os de gás chineses têm problema para conversar com o resto. E aí se joga mais engenheiro no problema para resolver e resolver de novo.

O jeito certo de resolver isso de uma vez seria imitar a natureza, que já inicializou milhares de sensores diferentes, de olhos a ouvidos, narizes, sensores de pressão, detectores de calor, eletrorreceptores, magnetorreceptores. Ao longo do tempo evolutivo ela investiu em projetar um sistema nervoso capaz de extrair a informação desses sensores sem que ninguém precise explicar nada sobre eles. Eles podem ser completamente diferentes uns dos outros e mesmo assim funcionam juntos sem dificuldade, porque o cérebro se move pelo mundo, procura correlações entre os fluxos de dados que chegam e descobre como colocar aquela informação para trabalhar.

E aí vem a sugestão que eu achei ótima. Uma das técnicas mais poderosas do cérebro é emitir um ato motor e avaliar o retorno. Então a estação não deveria experimentar só com os sensores dela, deveria experimentar também com o corpo, com o modo como ela usa a própria estrutura. O projeto da estação é modular, ou seja, o plano corporal dela vai mudar sempre. Como vimos no capítulo 5 desta série, cérebros aprendem a dirigir qualquer corpo em que se encontram, e não precisam de programação prévia para isso, precisam de balbucio motor: testar movimentos variados e observar o resultado. Pela mesma técnica, a estação poderia se mexer de vez em quando para descobrir os acoplamentos novos e tudo o que eles permitem.

É daí que sai a frase que resume o capítulo: o futuro da auto-configuração significa projetar máquinas que não estão terminadas, e que usam a interação com o mundo para completar o desenho da própria fiação.

O galho quebrando antes ou depois do seu pé

Tem um trecho sobre tempo que eu quero destacar, porque ele explica uma coisa que a gente vive na prática sem saber nomear.

Existe um tipo de microchip muito usado em que a maior dificuldade é coordenar o tempo dos sinais que correm lá dentro. Se um bit de uma parte do chip chega em algum ponto antes do bit de outra parte, a função lógica inteira fica comprometida. Isso virou uma subárea com livros grossos dedicados ao assunto.

O cérebro enfrenta exatamente o mesmo desafio, com um fluxo constante de sinais entrando dos sentidos e dos órgãos internos e outro saindo para os músculos. E o tempo importa muito. Se você acha que ouviu um galho quebrar um instante antes do seu pé tocar o chão, é melhor procurar predador. Se o estalo veio logo depois da pisada, é apenas a consequência sensorial normal da sua própria ação, e não é caso de pânico.

O complicado é que não dá para programar de antemão o tempo esperado de cada sentido, porque esses tempos mudam. Quando você entra num lugar escuro vindo de um lugar claro, a velocidade com que os olhos falam com o cérebro cai quase um décimo de segundo. Com calor, os sinais viajam pelos membros mais rápido do que com frio. Quando você cresce de criança para adulto, o comprimento dos membros muda e o tempo de ida e volta dos sinais aumenta junto.

Como o cérebro resolve isso? Não lendo um livro grosso sobre sincronização. Ele lança sondas no mundo: chuta coisas, toca coisas, bate em coisas. Ele trabalha com a suposição de que, se foi você quem criou a ação, então a informação que volta espalhada no tempo pelos vários canais sensoriais deve ser percebida como sincronizada. A cada interação sua com o mundo, o cérebro manda um recado para os sentidos: acertem os relógios. Como diz o Eagleman, o melhor jeito de prever o futuro é criá-lo.

Carros, redes elétricas e casas que se reorganizam

O capítulo vai longe imaginando o que muda quando esses princípios entram nas coisas que a gente constrói. Carros autônomos que ficam melhores com o tempo, não porque foram programados errado no começo, mas porque o mundo é complexo demais para ter todas as situações previstas, e então eles aprendem com os erros e compartilham as lições, como adolescentes.

Redes elétricas que distribuem energia como um sistema nervoso gigante, puxando e empurrando recursos entre a constelação de luzes, aparelhos de ar e computadores, e abrindo espaço para geração privada de energia, do jeito que a natureza acopla um periférico novo numa criatura e deixa o cérebro descobrir como usar. Ele brinca que hoje temos redes que chamamos de inteligentes, mas inteligente é o seu filho de oito anos e inteligente também era Einstein, e o caminho é ir da rede inteligente para a rede genial.

E chega até a arquitetura. Imagine um prédio que percebe o fluxo nos banheiros e pede o crescimento de mais pias e canos onde eles fazem falta. Ou uma casa que conhece a própria arquitetura e reajusta o sistema nervoso dela quando um cômodo novo é construído, fazendo a fiação e a ventilação crescerem naturalmente para dentro dele. Quando parte da casa é destruída num acidente, os recursos se reconfiguram e uma cozinha danificada realoca bancada e equipamentos para cumprir as mesmas funções num espaço menor. Ele avisa, rindo, que talvez a gente tenha que lidar com dor fantasma de geladeira no futuro, mas pelo menos não vai mais existir aquela casa antiquada em que uma parede caindo encerra o espetáculo.

O mecânico do futuro vai parecer um neurologista

O fecho é a parte que mais me interessa, e é sobre consertar.

Pedreiros e mecânicos raramente se surpreendem. A quebra de uma peça do prédio ou do motor leva a um conjunto de consequências razoavelmente previsível. Já os neurologistas jovens vivem inseguros. Mesmo conseguindo reconhecer e diagnosticar problemas com boa precisão, existe uma frustração constante: os pacientes não costumam se encaixar no modelo do livro.

Por que os livros ficam devendo? Porque cada cérebro seguiu uma trajetória única, baseada na história dele, nos objetivos dele e no que ele praticou. Num futuro em que os aparelhos se reconfiguram, os mecânicos vão ter que ser mais parecidos com neurologistas, tateando princípios gerais em vez de esperar puxar um fio ou um parafuso específico.

E o capítulo termina com uma frase que eu adoro. Quando alguém jovem te perguntar como será a tecnologia daqui a cinquenta anos, você pode responder: a resposta está bem atrás dos seus olhos.

O que isso tem a ver com Yoga

Esse é o capítulo em que a série deixa de falar do cérebro e começa a falar, sem querer, sobre método de ensino. Vejo quatro coisas.

A primeira é a diferença entre o lobo e a sonda, que é exatamente a diferença entre uma prática com propósito e uma prática executada no automático. O lobo se reorganiza porque quer chegar em algum lugar. O cérebro dele aceita um corpo diferente do que tinha ontem porque existe uma razão para aceitar. Quando alguém pratica sem que aquilo signifique nada, o corpo faz o movimento e não muda nada de importante. Quando existe uma intenção clara, nem que seja subir uma escada sem dor ou pegar a criança no colo sem medo, o mesmo movimento passa a organizar o sistema inteiro. Não é motivação de frase bonita, é o mecanismo pelo qual a plasticidade decide onde investir.

A segunda é o balbucio motor, e ela mexe com um hábito antigo da nossa área. A gente costuma tratar a postura correta como um destino fixo, o mesmo desenho para todo mundo, e tratar as variações como concessão para quem não consegue. O capítulo diz o contrário: é justamente testando movimentos variados e observando o resultado que o cérebro descobre o corpo em que está. E o corpo em que a pessoa está muda de verdade, com o passar dos anos, com uma gestação, com uma cirurgia, com uma dor nova. Uma prática que só admite um caminho é uma prática de fiação fixa, e sistemas de fiação fixa quebram na primeira mudança de plano corporal.

A terceira é sobre lesão, e é o oposto de tudo que a cultura fitness ensina. Quando algo dói, a resposta do organismo saudável não é parar tudo, é mancar. Achar a versão do movimento que ainda serve ao objetivo. Isso não é fazer de conta que a dor não existe, é reconhecer que desligar o sistema inteiro é comportamento de máquina, não de organismo. Boa parte do trabalho de quem ensina é oferecer o mancar certo: a variação que mantém a pessoa se movendo na direção que ela quer enquanto a região machucada se recupera.

A quarta é a mais direta. Se cada cérebro seguiu uma trajetória única, feita da história, dos objetivos e da prática de cada um, então quem ensina não pode operar como mecânico. O aluno não vai se encaixar no modelo do livro, e isso não é defeito do aluno nem defeito do livro. É o que acontece quando você trabalha com um sistema que se reescreve. O bom professor tateia princípios gerais e observa o que aquele corpo específico responde, do jeito que o neurologista faz.

Se você quer aprender a ensinar assim, tateando princípios em vez de aplicar receita, é exatamente isso que ensinamos na YogIN® Academy.

No Capítulo 12 a gente chega ao fim do livro, e o Eagleman fecha com um homem congelado há cinco mil anos nos Alpes. Acompanhe o blog para não perder.