O CÉREBRO NOSSO DE CADA DIA

Descobertas da Neurociência Sobre a Vida Cotidiana

Bem-vindo!

Aqui você encontra de tudo sobre o cérebro: curiosidades, definições, livros e ensaios sobre as aplicações da neurociência à vida cotidiana.

O Cérebro Nosso de Cada Dia é elaborado por Suzana Herculano-Houzel, neurocientista empenhada desde 1999 em trazer ao público não-especializado os conhecimentos que a neurociência gera sobre o ser humano e examinar como eles se aplicam ao nosso dia-a-dia.

O site foi reformulado em 2007 para atender à demanda dos usuários. Agora você encontra, na barra de navegação à esquerda, blocos contendo informações diferentes:

- Últimas novidades, na forma de blog; um fórum de discussão e um livro de visitas para receber seus comentários e sugestões; 

- Cursos e palestras, com datas, horários, local e informações para inscrição;

- Neurociência do Cotidiano, com ensaios sobre descobertas recentes da neurociência sobre a vida cotidiana;

- Livros publicados por Suzana Herculano-Houzel e onde encontrá-los;

- Recursos variados: perguntas freqüentes sobre o cérebro, dicas de livros, ilustrações sobre o sistema nervoso, e glossário com termos específicos;

- Links úteis para outros sites; e

- informações sobre o Laboratório de Neuroanatomia Comparada e suas publicações. 

Alunos dos cursos de Psicologia e Medicina da UFRJ têm também acesso no site a material de apoio para as aulas. O acesso requer login e senha, atualizada a cada semestre.

Espero que você goste do novo Cérebro Nosso! Seus comentários e sugestões são sempre bem-vindos, basta deixá-los no Livro de Sugestões do site.

Boa leitura,

Suzana 

Copyright © 2007, Suzana Herculano-Houzel. All rights reserved.

QUEM SOMOS

O Cérebro Nosso de Cada Dia foi criado em 2000 por Suzana Herculano-Houzel, neurocientista formada pela Case Western Reserve University (EUA), Universidade Paris VI (França) e Instituto Max-Planck para a Pesquisa do Cérebro (Alemanha) e bióloga graduada pela Universidade Federal do Rio de Janeiro.

 

Suzana Herculano-Houzel é professora do Departamento de Anatomia da Universidade Federal do Rio de Janeiro desde 2002 e Pesquisadora do CNPq desde 2007. Ganhou do CNPq em 2004 a Menção Honrosa do Prêmio José Reis de Divulgação Científica. É colunista da Folha de São Paulo e autora dos livros O Cérebro Nosso de Cada Dia - Descobertas da Neurociência sobre a Vida Cotidiana (2002), Sexo, Drogas, Rock'n'Roll & Chocolate - O Cérebro e os Prazeres da Vida Cotidiana (2003), O Cérebro em Transformação (2005) e Por que o Bocejo é Contagioso? e outras Curiosidades da Neurociência do Cotidiano (2007). Seu novo livro, Fique de Bem com o seu Cérebro, será lançado pela editora Sextante em novembro de 2007.

 

Fernanda Zacharias é bióloga, monitora do projeto Ciência Móvel do Museu da Vida (Fiocruz), começará em breve um mestrado em divulgação científica e passou a integrar a equipe do Cérebro Nosso em outubro de 2007.

 

Daniela Ramos também é bióloga, formada pela UFRJ, monitora do projeto Ciência Móvel do Museu da Vida (Fiocruz), também futura mestranda em divulgação científica, e passou a integrar a equipe do Cérebro Nosso em outubro de 2007.

 

Este site é mantido com recursos da bolsa de produtividade em ciência do CNPq. 

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CURIOSIDADES

O cérebro todo, os neurônios todos, a todo vapor

Numa pesquisa chamada "Você Conhece Seu Cérebro?", perguntei a 2000 cariocas, entre outras coisas, se eles concordavam que "utilizamos normalmente apenas 10% do nosso cérebro." A metade concordou. Fiz a mesma pergunta a 35 neurocientistas, e somente 2 concordaram. O veredicto? Essa estória de usar 10% do cérebro é nada mais do que um mito.

Vamos deixar claro logo do começo: não há qualquer razão científica para supor que usemos 10% do nosso cérebro. Nem 10% dos seus neurônios. Nem 10% da sua capacidade. Todas as evidências sugerem o contrário: usamos nosso cérebro INTEIRO. Os 10% ficam por conta da imaginação de quem conseguiu convencer quase metade da população do Rio a aceitar esse mito.

Por que tantas pessoas aceitam essa idéia dos 10% do cérebro? Talvez porque à primeira vista, essa estória parece muito convidativa. Se usamos 10% do cérebro, então temos 90% de reserva, que se conseguirmos aprender a usar, poderíamos ficar até dez vezes mais inteligentes, memorizar dez vezes mais fatos, fazer contas dez vezes mais rápido... Tudo balela.

E o que é pior, com gravíssimas conseqüências. Quem acredita que 90% do seu cérebro são dispensáveis não tem porquê evitar choques à cabeça usando capacete na motocicleta ou cinto de segurança no carro. Quem não sabe que usa seu cérebro inteiro a todos os momentos ainda não pôde realmente apreciar a maravilha que tem dentro da cabeça, e fica susceptível ao assédio de livros e cursos que se auto-denominam "científicos" e pretendem ensinar "como usar os outros 90%". Espalhar o mito de que usamos 10% do cérebro ou da sua capacidade é um dos maiores desfavores que a mídia já fez ao homem e à ciência.

Quais 10%?

Para entender por que a estória dos 10% é balela, primeiro é necessário esclarecer de que 10% estamos falando. Se são 10% da massa cerebral, 90% do que temos dentro da cabeça devem então ser dispensáveis. Se são 10% dos neurônios, os outros 90% devem ser silenciosos, ou então redundantes, servindo só como "reservas". Ou se são 10% da capacidade de desenvolvimento intelectual... será que alguém sabe o que seriam os 100%?

Em qualquer dos três casos, toda a evidência científica está do outro lado. Lesões do cérebro, mesmo pequenas, têm conseqüências graves ao intelecto e ao comportamento. Também é possível "escutar" as células nervosas em atividade, e em sua grande maioria, e em quase todo o cérebro, é possível identificar algum aspecto do mundo ou do comportamento animal relacionado. Quanto às potencialidades, não é simples tentar

estabelecer um limite de o quê o cérebro pode ou não conseguir fazer. Mesmo porque várias vezes um limite parece ter sido atingido, só para então ser ultrapassado graças a uma mudança de estratégia - exatamente como no caso de atletas de competição.

O cérebro todo...

É verdade que algumas lesões cerebrais podem não ter consequências... até que alguém descubra a primeira. Quando os neurofisiologistas do século 19 tentavam descobrir se cada região do cérebro tinha uma função definida, a prática comum era remover partes do cérebro de animais de laboratório e observar se havia perturbações do comportamento, do aprendizado, perda de capacidades sensoriais, ou motoras. Foi assim que por exemplo o alemão Hermann Munk ( 1839-1912 ) pôde determinar que a visão está localizada na região mais posterior do cérebro: cachorros que perdiam esta região ficavam incapazes de reconhecer objetos pela visão. Mas pesquisadores como o psicólogo americano Karl Lashley (1890-1958) acreditavam que a maior parte do cérebro podia ser removida sem grandes conseqüências para capacidades como a memória, já que ratos que tinham perdido grandes partes do cérebro ainda eram capazes, por exemplo, de tarefas específicas como encontrar a saída de um labirinto.

Lashley usava suas observações para criticar aqueles que defendiam que certas áreas definidas do cérebro desempenham funções específicas. Para Lashley, funções cerebrais como a memória e o aprendizado eram desempenhadas por neurônios espalhados nas mais diversas regiões do cérebro. Na interpretação de seus experimentos, Lashley esqueceu de considerar que os animais operados poderiam usar por exemplo os sentidos restantes para compensar um sentido lesado e ainda conseguir deixar o labirinto. De fato, hoje sabemos que cada um dos sentidos, os movimentos e certos aspectos da memória têm, sim, localização precisa no cérebro, e a lesão ou remoção dessas regiões cerebrais em humanos provoca deficiências graves. E como demonstra a neurologia, lesões afetando muito menos do que 1% do volume do cérebro podem ter conseqüências devastadoras, provocando parálise, perda da fala, ou vários outros distúrbios neurológicos graves.

É verdade no entanto que ainda não se conhece a função de cada pedacinho do cérebro. Pode ser que existam de fato algumas áreas "de reserva", quem sabe? Mas tudo leva a crer que identificar a função das áreas que faltam será somente uma questão de tempo. E de encontrar a pergunta certa. Afinal, quando um neurocientista tenta determinar a função de uma área, ele não começa do nada. Não é possível "perguntar" a um pedaço do cérebro para quê ele serve; além das opções serem infinitas, não existe um aparelho que se coloque sobre uma região do cérebro e indique o que ela faz. O que é possível há uns vinte anos é observar o consumo de energia no cérebro de um voluntário e perguntar quais regiões trabalham mais quando ele realiza uma determinada tarefa. Depois, é só prosseguir relacionando cada região a uma tarefa específica. Se uma região não se tornou mais ativa em nenhum teste, é provavelmente porque ainda não testaram a tarefa certa... Na verdade, o problema que os neurocientistas encontram é o oposto: por mais simples que seja a tarefa, nunca é apenas uma pequena porção do cérebro que se ativa; várias áreas de função ainda indeterminada são ativadas também.

Testando-se uma série de tarefas simples é possível se comprovar que existem regiões do cérebro que somente identificam cores, ou objetos, ou movimento. Isso quer dizer que quando vemos um filme, o tratamento da imagem sozinho já mobiliza funções

espalhadas em várias partes do cérebro. Além disso, dificilmente uma única tarefa é executada por vez. Pular corda, por exemplo, não é simplesmente "pular corda". Para isso, uma menininha precisa conseguir acompanhar com os olhos o movimento da corda, pular no momento certo, na altura certa, com o pé certo, e sem parar de cantar a musiquinha, colocando em ação no seu cérebro áreas visuais, áreas motoras, áreas auditivas... só aí já temos mais de 10% da massa cerebral em funcionamento num dado momento. E nem sequer falamos das regiões que cuidam da memória da musiquinha ou do sentimento de euforia com a brincadeira!

... os neurônios todos...

A unidade funcional do cérebro é o neurônio, uma célula especializada em receber e transmitir sinais. Como todas as células do corpo, também os neurônios são pequenas baterias, com uma carga de mais ou menos 0.07 volts (isso mesmo, apenas vinte vezes menos do que uma pilha comum!). Em todas as células, essa carga se mantém constante às custas de energia, e não varia ao longo da sua vida. A não ser nas duas exceções conhecidas: as células musculares e os neurônios, ambos capazes de se descarregarem ou sobrecarregarem e logo em seguida voltar à carga normal. Nas células musculares, o descarregamento desencadeia o encurtamento da célula, levanto à contração muscular. Nos neurônios, o descarregamento provoca a liberação sobre outros neurônios de substâncias chamadas neurotransmissores que por sua vez provocam o descarregamento desses, e assim por diante. Como ele é comunicado de uma célula à outra, esse descarregamento pode ser considerado um sinal que é transmitido pra lá e pra cá no cérebro.

Foi um fisiologista inglês, Lord Edgar Adrian (1889-1977), quem descobriu, em 1928, que os neurônios dos sentidos respondem a estímulos como um toque na pele com uma sequência de descarregamentos e recarregamentos. Quanto mais intenso o estímulo, mais vezes o neurônio se descarrega; mas a cada vez, o descarregamento é sempre igual. Isso quer dizer que os neurônios indicam a presença e intensidade do estímulo se descarregando mais ou menos vezes, e não simplesmente um pouco mais ou um pouco menos.

Assim, neurônios que estão "fazendo alguma coisa" estão transmitindo sinais - ou seja, se descarregando e recarregando. Para saber então se um neurônio participa por exemplo do tato, pode-se determinar se ele é ativado por um toque em alguma parte do corpo, quer dizer, se ele se descarrega mais vezes com o toque. Uma das maneiras de fazer isso é colocar um eletrodo ao lado do neurônio e escutá-lo descarregar. Literalmente. Esse é o procedimento mais usado em laboratórios de neurofisiologia onde se estuda a relação entre a atividade neuronal e por exemplo a percepção, o movimento, ou a memória. O eletrodo funciona como um fio cuja minúscula ponta desencapada fica dentro do cérebro. Quando os neurônios descarregam, parte da corrente liberada passa para a ponta do eletrodo, que é ligado a um amplificador, que por sua vez transforma a corrente elétrica em som. Um eletrodo no cérebro funciona portanto como um microfone que torna audível a atividade dos neurônios. Ligando-se o amplificador ouve-se o som do cérebro: um chiado semelhante ao som que faz a agulha da vitrola no fim do disco. É exatamente como se puséssemos um microfone sobre uma multidão. Chegando no entanto o microfone mais perto de uma só pessoa, ou neurônio, ouve-se somente a sua voz.

O som dos descarregamentos de um neurônio estimulado no nosso exemplo por um toque à pele é uma série de pipocadas na caixa de som. E o som desse mesmo neurônio sem ser estimulado é.. uma série de pipocadas na caixa de som! Bem menos pipocadas, é verdade; mas ainda assim, pipocadas. É difícil encontrar no cérebro um neurônio que passe mais de dez segundos sem descarregar. Um neurônio estimulado pode pipocar até umas 100 vezes por segundo, mas sem o estímulo, é possível ouvir até mesmo 20 pipocados por segundo! Isso quer dizer que mesmo não estimulado, sem "fazer o que ele faz", um neurônio está sempre fazendo alguma coisa. É o que os neurocientistas denominam "atividade espontânea".

Usando esse método de ouvir a atividade dos neurônios, é fácil verificar que em todas as partes do cérebro há neurônios ativos. Em qualquer experimento de eletrofisiologia cerebral, o pesquisador começa descendo o eletrodo aos poucos no cérebro, até chegar na região que deseja estudar. Isso pode ser feito sob anestesia geral, ou em um animal ou em um paciente acordado, porque o próprio cérebro não é sensível - não sente toque, dor, nada. Ao longo do caminho, o eletrodo vai encontrando uma sequência de neurônios ativos, pipocando. Quando se afasta de um neurônio e começa a perder seu som, se aproxima de outro, cujo pipocar logo se faz ouvir. Em qualquer lugar do cérebro onde haja neurônios, não há buracos na trilha de um eletrodo: todos os neurônios estão continuamente se descarregando e recarregando, fazendo alguma coisa. Mesmo que ainda não se entenda o quê.

... e a todo vapor

Acreditar que nós usamos apenas 10% das capacidades do cérebro é considerar que o sistema trabalha longe do seu máximo. No entanto, basta examinar os limites do cérebro para ver que o sistema já roda a todo vapor, fazendo tudo o que pode fazer.

Há quatro limitações principais ao funcionamento do cérebro: a velocidade de transmissão dos sinais; o número de impulsos (descarregamentos) que podem ser emitidos por segundo; o número de neurônios disponíveis; e o número de conexões que cada neurônio consegue manter.

A velocidade de transmissão determina o tempo que um sinal leva para chegar de um neurônio a outro. Esse sinal, como vimos, é um descarregamento, um pulso de eletricidade que é conduzido ao longo do braço maior do neurônio, o axônio. Um axônio não trafega sozinho no sistema nervoso, mas junto com outros milhares em feixes chamados nervos, ou tratos quando dentro da medula espinhal ou do cérebro. A velocidade de transmissão nos nervos e tratos é altíssima. Pelo nervo ciático, por exemplo, um sinal do dedão do pé pode ser transmitido até a medula espinhal a uma velocidade de 100 metros por segundo, o que quer dizer que ele viaja mais ou menos um metro de perna em 0.01 segundo. Se não parece muito rápido, pense que isso corresponde a 360 km/h - mais rápido que um carro de Fórmula 1! Ao longo de um dado axônio, um sinal nunca é transmitido uma hora mais rápido, outra mais devagar: a velocidade de transmissão é sempre a mesma, no limite da capacidade daquele axônio.

Um outro limite ao funcionamento do cérebro é o número de impulsos, ou descarregamentos, que um neurônio pode transmitir por segundo. Esse número depende do tempo necessário para recarregar o neurônio, que varia de uns 0.001 a 0.003 segundos. Isso quer dizer que o número de descarregamentos de um neurônio pode em

princípio chegar a 1000 por segundo! Na prática, os neurônios trabalham em uma faixa de 10 a 50 ou 100, variando por exemplo de acordo com a presença de um estímulo, com a intensidade deste, e com outros fatores como o estado de alerta do animal. Descarregar mais vezes ou por muito tempo sem descanso faz com que o neurônio esgote sua reserva de neurotransmissor, ficando incapaz de transmitir sinais por alguns minutos, até se reabastecer. Além disso, atividade além dessa faixa é perigoso: se o neurotransmissor é necessário para atravessar o sinal para o próximo neurônio, em quantidades muito grandes ele é tóxico, podendo causar a morte dos neurônios nos arredores. Sem falar que quando a atividade fica descontrolada, pode iniciar um ataque epiléptico. Se o número de disparos por segundo de fato fica em aproximadamente 10% do limite máximo teórico, como se vê, na prática a capacidade é outra - e para não colocar o sistema em risco, é perto dessa capacidade que os neurônios normalmente trabalham.

Outra limitação importante é o número de neurônios disponíveis no sistema nervoso. Embora só no cérebro sejam em torno de cem bilhões, esse número não aumenta significativamente na vida de um animal adulto [1] . Isso quer dizer que o cérebro adulto já dispõe de todos os neurônios com os quais poderia contar, e como vimos acima, deve usá-los todos.

O último fator limitante na lista é o número de conexões que um neurônio pode estabelecer com outros. Esse número não pode aumentar indefinidamente porque todas essas conexões devem ser alimentadas pelo neurônio. Mas visto o número de conexões que um neurônio típico faz, esse limite não deve ser um problema: são mais de dez mil neurônios diferentes contatados..

100% não são o limite

Se usamos toda a capacidade do cérebro, como é possível então desenvolver nossas habilidades? A resposta está na propriedade mais maravilhosa e característica propriedade do sistema nervoso: a capacidade de fazer novas combinações entre seus elementos. Embora a transmissão não possa ser mais rápida, sua eficiência pode aumentar (até um certo limite, mais uma vez!), ou diminuir. Quando aumenta, a conexão entre dois neurônios fica "fortalecida"; quando diminui, a conexão fica "enfraquecida". Além do mais, cada conexão não é fixa; uma conexão enfraquecida demais pode ser eliminada, e sempre dentro do que um neurônio pode suportar, uma nova pode ser feita em outro lugar, com outro neurônio. Fortalecer essas novas conexões, estabilizando-as, é uma maneira de criar novas associações. Os neurocientistas hoje estão convencidos de que é esta a base do aprendizado. Como sempre se pode tirar uma conexão daqui e criar outra ali, será sempre possível fazer mais uma combinação, mais uma associação entre neurônios, e aprender mais alguma coisa. Talvez nem sempre fique tudo na lembrança; talvez seja mesmo necessário esquecer algumas coisas para poder lembrar de outras. Não importa. Aprender, a mais nobre função do cérebro, não funciona a 10%, nem a 100%, nem a 1% da sua capacidade. Não há limite. Simplesmente funciona. (SHH)

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Qual é a potência do cérebro?

O cérebro humano, coitado, vive sendo comparado a um computador. Se você ainda não se convenceu de que o quilo e meio de matéria em sua cabeça é muito mais capaz e interessante do que a máquina à sua frente, pense no seguinte: você acorda, escolhe o que vestir, come, trabalha, resolve os problemas do mundo, imagina outros tantos, curte quem você gosta e ainda descobre várias curiosidades sobre o funcionamento do cérebro trabalhando a uma potência de apenas... 22 Watts, bem menos do que a lâmpada que ilumina sua sala.

O consumo de energia pode ser calculado para qualquer tipo de energia, elétrica ou química, como as calorias dos alimentos que o cérebro consome. Das mais ou menos duas mil quilocalorias que precisamos ingerir diariamente para manter o corpo funcionando, 450 kCal são consumidos pelo cérebro sozinho (já dá para ver que dietas de menos de 500 kCal por dia são perigosas).

Calorias e quilocalorias, ou mil calorias, são medidas de energia. O consumo de energia do cérebro por segundo se chama "potência", que pode ser medida nos Watts que medem a potência de lâmpadas e fornos de microondas. Olhe só:

450 kCal por dia = 450.000 calorias/24 h =

= 450.000 calorias/ 24 h * 60 minutos * 60 segundos =

= 450.000 calorias / 86.400 segundos = 5,21 calorias/segundo

Acontece que 0,24 calorias/segundo correspondem a 1 Watt de potência.

1 Watt ----- 0,24 cal/s

x Watt ----- 5,21 cal/s -> x = 5,21/0,24 = 22 Watts

Ou seja: o cérebro tem 22 Watts de potência. Tanto quanto uma lâmpada incandescente fraquinha, que só ilumina e esquenta!

 

Para calcular o consumo de energia no final do mês como a Light faz, é só multiplicar a potência do aparelho pelo número de horas utilizadas. Como o cérebro funciona 24 horas por dia sem interrupção, a conta é simples:

22 Watts * 24 horas * 30 dias = 15.840 Watts.hora, ou 16 kWh (quilowatts.hora).

Para quem quer uma conta mais rápida, é só considerar que 1 kWh equivale a 860 kCal. Como em trinta dias o cérebro consome 13.500 kCal, esse total dividido por 860 dá os quase 16 kWh da conta anterior.

Ao preço de R$ 0,50 por kWh, manter seu cérebro funcionando com eletricidade adquirida do governo custaria módicos R$ 8,00 ao mês. 

Agora me diga: qual computador consegue funcionar sem interrupção por oito reais ao mês - e ainda ter caprichos, desejos e paixões? Hmmm? (SHH)Copyright © 2007, Suzana Herculano-Houzel. All rights reserved.

Quanto sangue tem no cérebro?

Acordado ou dormindo, pensando ou sonhando, fazendo contas ou pulando amarelinha, nosso cérebro recebe sempre o mesmo fluxo de sangue: são cerca de 750 ml, ou uma garrafa de vinho cheia, passando por minuto.

Você se espanta com a quantidade? Pois cada gotinha é necessária. Primeiro, porque o cérebro, sozinho, consome 20% do oxigênio que usamos, e esse oxigênio chega através do sangue. É só fazer as contas para ver que bate direitinho: como são quase 5 litros de sangue no corpo todo, 750 ml são quase 20% do total. E segundo, trata-se de uma questão de "elegância" cerebral: ao contrário do resto do corpo, o cérebro não guarda energia em gordurinhas localizadas (embora as células da glia guardem depósitos de glicogênio, como faz o fígado, que pode ser disponibilizado para os neurônios). Na prática, no entanto, ainda se acredita que toda a glicose, ou açúcar, que o cérebro consome, precisa chegar "on-line", quer dizer, no momento em que é necessária. E como é necessária o tempo todo...

Ou você se espanta da quantidade não mudar com o exercício físico, e nem mesmo com o esforço mental? Isso tudo parece muito esquisito, porque afinal se o cérebro trabalha "mais" para fazer uma conta, deve precisar de mais energia, portanto de mais glicose, portanto de mais sangue para trazer a glicose... e como é então que não muda? A resposta é que as regiões que se tornam mais ativas a cada instante recebem mais sangue, às custas das outras, que passam a receber menos sangue, de modo que fica tudo equilibrado.

Ainda bem. Afinal, imagina a dor-de-cabeça se o cérebro inchasse com mais sangue a cada conta difícil! (SHH)

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