Cérebros conectados

Os humanos não são as únicas criaturas que mostram uma compreenão refinada das normas sociais. Se um grupo de macacos rhesus machos adultos (Macaca mulatta) se encontrar sentado em torno de uma mesa giratória com comida, eles exibirão um ethos de reciprocidade do tipo ‘eu coço suas costas, você coça as minhas’. Um macaco oferecerá a outro um pedaço de fruta e, além disso, esperará que o gesto seja correspondido. Se a oferta não for feita, o primeiro macaco provavelmente retaliará recusando-se a desistir de qualquer coisa em sua vez. Os macacos também gostam de se agrupar em panelinhas; se eles vêem que um macaco foi gentil com outro, eles coletivamente mostram bondade com o primeiro macaco. Se você estiver observando, parece que nada mais é do que um grupo de amigos comprando rodadas de bebidas em um bar.

Embora décadas de pesquisa tenham dissipado o mito de que a sociabilidade é exclusiva de nossa espécie, os cientistas ainda não sabem exatamente como os animais retêm informações sobre a estrutura da “sociedade” na qual estão inseridos. Os macacos estão simplesmente copiando uns aos outros e compartilhando comida por meio de uma forma sofisticada de espelhamento? Ou eles estão realmente acompanhando seu próprio comportamento e o dos outros para tomar decisões dentro de uma dinâmica social mais ampla?

Ao longo dos anos, os biólogos usaram uma variedade de lentes para tentar responder a esse tipo de pergunta. Enquanto os naturalistas do século 19 olhavam para o comportamento animal com foco em seus aspectos psicológicos e fisiológicos, foi somente após o trabalho inovador de zoólogos como Nikolaas Tinbergen e Karl von Frisch na década de 1930 que o campo voltou a focar em como o comportamento social pode ser explicada em termos evolutivos.

Após o surgimento da disciplina moderna da etologia – o estudo do comportamento animal – ficamos com duas formas principais de enquadrar as investigações sobre a vida social dos animais. Uma abordagem toma dados de observações de animais em campo, tentando entender a dinâmica do grupo olhando de ‘fora para dentro’. No entanto, isso necessariamente torna difícil entender o que está acontecendo dentro da mente de uma criatura individual. Por outro lado, a segunda abordagem é baseada na detecção da atividade cerebral de um indivíduo e, em seguida, na tentativa de traçar um mapa entre os padrões de pico ou disparo neuronal – a atividade elétrica oscilante que produz ondas cerebrais – e como o animal age. No entanto, esses dados vêm de ‘de dentro para fora’ e muitas vezes se esforçam para abranger a dinâmica de grupo. Ambos os quadros tendem a capturar uma imagem incompleta.

Agora, uma nova geração de cientistas está pressionando por um terceiro paradigma, mais sutil, para estudar a sociabilidade animal. Conhecido como ‘neurociência coletiva’, esse programa de pesquisa parte da ideia de que os cérebros evoluíram principalmente para ajudar os animais a existirem como parte de um grupo social – e não para resolver problemas em si – e devem ser estudados como tal. Como a incorporação de um cérebro em uma estrutura social altera o desempenho dele e de outros cérebros, não faz sentido estudar apenas as mentes individuais isoladamente, porque não fornece o quadro completo. Com base na noção de que a inteligência é uma dinâmica do looping de causa e efeito entre vários cérebros, os pesquisadores estão recorrendo às mais recentes técnicas de neuroimagem para tentar obter uma compreensão mais detalhada dos estados cerebrais de vários animais à medida que eles se envolvem em uma variedade de atividades sociais. A esperança é que isso possa nos levar a respostas sobre como os animais percebem seu mundo social e como essa percepção é codificada neuralmente.

Nas abordagens convencionais da neurociência cognitiva em animais, porções do cérebro são rotuladas como relacionadas à percepção, ação, memória, atenção, decisão e sociabilidade.

Mas quando examinamos o comportamento animal através de uma lente mais coletiva, começamos a ver que grandes porções de cérebros complexos estão famintos para trabalhar em harmonia com os outros, de acordo com Emmanuelle Tognoli, pesquisadora do Centro de Sistemas Complexos e Ciências do Cérebro da Florida Atlantic University. Como muitos outros, Tognoli está convencido de que o cérebro provavelmente evoluiu para lidar com a complexidade informacional de navegar e coordenar as relações sociais. Se isso for verdade, a neurociência cognitiva que ignora a sociabilidade provavelmente é inútil, acredita Tognoli.

Muitas pesquisas em ciência cognitiva examinam como um cérebro responde a estímulos básicos – como como lidamos com um problema que um amigo está relatando ou como nos lembramos dessa mesma conversa semanas depois. Mas mesmo um estudo que analisa a dinâmica entre dois indivíduos carece de certos aspectos da diversidade de interações que surgem naturalmente em grupos sociais orgânicos e mais complexos – incluindo alocação de atenção, criação de subgrupos e recrutamento de aliados, diz Julia Sliwa. Ela é pesquisadora de sistemas neurais no Instituto do Cérebro de Paris que escreveu um artigo seminal sobre a necessidade de mais neurociência coletiva na pesquisa animal. O que ela e outros estão tentando derrubar, diz ela, é a ortodoxia de que “a inteligência, e neste caso a inteligência social de uma espécie, deriva apenas do funcionamento de um único cérebro”. O que as pessoas têm estudado até agora é como grupos de neurônios em cérebros individuais podem criar informações no cérebro; o que também precisamos observar, porém, é como essa informação é processada entre vários cérebros trabalhando juntos.

O problema em tentar justificar essa ideia tem sido em grande parte técnico até agora, especialmente para animais não humanos. A pesquisa em neurociência animal baseou-se amplamente em anexar animais a máquinas desajeitadas em um laboratório e incentivá-los a interagir dentro de um par. Mas esses parâmetros artificiais obviamente distorcerão a dinâmica social presente na natureza. Agora, porém, novas tecnologias portáteis, como dispositivos de gravação neurofisiológica sem fio, tornaram possível observar criaturas em seu ambiente natural, onde interagem organicamente e em grupos muito maiores.

Lembre-se de nossos macacos amigáveis, os sujeitos de um estudo de neurocirurgia de Harvard publicado na Scienceno final de 2021. Os pesquisadores examinaram os cérebros dos macacos com capacetes de gravação que podiam rastrear a atividade cerebral em neurônios específicos com grande precisão. Eles observaram que cada tipo de interação parecia envolver vários neurônios característicos que se “acenderam” no córtex pré-frontal dorsomedial, a seção do cérebro que se acredita desempenhar um papel nas interações sociais. Diferentes neurônios responderam de forma diferente dependendo das circunstâncias – com alguns neurônios disparando quando alguém não deu um pedaço de fruta e silenciando quando alguém retribuiu, enquanto outros neurônios se comportaram de maneira oposta. Havia também neurônios que pareciam codificar informações sobre escolhas, resultados e interações entre outros macacos que estavam simplesmente sendo observados. 

Os pesquisadores de Harvard colocaram essas observações em um mapa neuronal, o que lhes permitiu antecipar se os macacos retribuiriam ou retaliariam na tela antes de fazê-lo na vida real. Essas previsões foram notavelmente precisas, indicando que neurônios específicos podem representar partes definidas de informações sociais. Para estabelecer isso de forma mais decisiva, os pesquisadores também trabalharam ao contrário. Eles aplicaram uma corrente elétrica muito pequena para interromper temporariamente a atividade neuronal em partes específicas do cérebro dos macacos, a fim de ver se isso impediria os macacos de realizar as ações sociais – mas ainda os deixaria capazes de realizar suas outras funções cognitivas, como lembrar ou tomar decisões. E, assim, a capacidade dos macacos de realizar ações sociais caiu.

Esses estudos preliminares são peças importantes de um quebra-cabeça muito maior, de acordo com Sliwa. Seus resultados corroboram a ideia de que é possível que os cientistas descubram capacidades inteiramente novas quando os cérebros são examinados em conjunto. Fundamentalmente, também significa abrir mão da divisão clara entre estímulos e ‘entradas’ versus comportamento e ‘saídas’; em vez disso, a neurociência coletiva envolve contar com a ciência dos sistemas complexos, onde a causação não é linear, mas em loop, e as estruturas sociais e neuronais se entrelaçam de maneiras imprevisíveis.

Mapear como a atividade neuronal se relaciona com interações sociais específicas e entender os efeitos da dinâmica social do grupo na biologia do cérebro também pode esclarecer aspectos da sociedade humana. A neurociência coletiva oferece uma maneira diferente de ver condições neuropsiquiátricas como depressão e esquizofrenia, por exemplo – não como instâncias de ‘disfunções’ individuais no cérebro, mas como fenômenos que emergem de múltiplos processos fisiológicos e sociais dinâmicos. Como chegar ao fundo da cognição humana se somos seres intrinsecamente sociais, para quem a cultura teve um impacto profundo em nossa evolução? Experimentos como o estudo do macaco ajudaram a identificar áreas do cérebro ligadas ao comportamento social anormal ou normal; pesquisas relacionadas em humanos podem gerar novas terapias ou possibilidades de intervenção.