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2 de abril de 2019

Procrastinação tem uma explicação?

Por: Karen Gruhn

Fonte:  Amy Rigby

Você tem uma tarefa a cumprir em um determinado prazo, mas o que você faz são muitas outras coisas exceto essa tarefa. Esse comportamento costuma ser chamado de procrastinação, que também pode ser definido como o atraso voluntário de uma atividade necessária ou importante, apesar de se esperar que as possíveis consequências negativas superem as consequências positivas do atraso.

Para algumas pessoas, a procrastinação pode se tornar problemática, resultando em ansiedade, queixas físicas e diminuição do bem-estar. A literatura científica reporta que os estudantes que procrastinam regularmente tendem a receber notas mais baixas nos exames finais, e esses alunos têm menos sucesso em seu curso de graduação. No entanto, embora sejam difundidos os aspectos negativos desse comportamento, há casos em que a pressão criada pela procrastinação pode melhorar o desempenho. Ainda assim, poucos estudos investigam os benefícios desse hábito.

Estudos revelam que o ato de procrastinar é uma condição altamente comum, especialmente entre estudantes do ensino médio e universitários, e ocorre independentemente dos distintos valores culturais, normas e práticas nas diversas populações humanas. Além disso, existem poucos estudos em relação ao seu tratamento, sendo necessárias novas pesquisas e ensaios clínicos para fornecer tratamentos psicológicos eficazes.

O pesquisador Piers Steel explica em seu livro The Procrastination Equation¹ a base neurobiológica da procrastinação e, ainda que seja uma aproximação de como funcionaria, ele a descreve como uma equação complexa constituída pela interação entre o sistema límbico e o córtex pré-frontal. Elucidando essa questão, o sistema límbico é rápido e definitivo e ajuda nas rápidas tomadas de decisões; por outro lado o córtex pré-frontal é o lugar onde surgem o planejamento e os benefícios futuros, ou seja, leva em consideração as decisões feitas a longo prazo. Desse modo, a procrastinação ocorre quando o sistema límbico veta os planos de longo prazo do córtex pré-frontal a favor do imediatismo. Quando os eventos próximos recebem esse impulso avaliativo do sistema límbico, a vivacidade aumenta e a atenção é focada nos aspectos imediatos e consumíveis como, por exemplo, em que se pode cheirar, ver, ouvir, tocar e provar.

Assim, muitas vezes qualquer atividade é adiada até que esteja próxima ou concreta o suficiente para receber um aviso do sistema límbico de que o tempo realmente está se esgotando. A partir deste momento, em que ambas as estruturas do cérebro estão finalmente chegando a um acordo, que é a hora do desespero, você passa até o último minuto escrevendo aquele trabalho que poderia ter feito há mais de uma semana. 

Para vencer a procrastinação, muitas ferramentas foram criadas e são de fato bastante úteis. Uma dessas ferramentas se chama "Pomodoro", sendo uma técnica inventada por Francesco Cirillo na década de 80 e ainda hoje amplamente utilizada e muito eficaz. Essa técnica consiste basicamente em marcar o cronômetro para 25 minutos e desligar todas as interrupções e, então, focar na sua atividade. Quando acabar o tempo, é a hora do relaxamento mental, pois é importante dar uma pausa, permitir ao cérebro mudar o foco de uma forma agradável por um algum tempo, embora essa pausa deva ser breve, de 3 a 5 minutos no máximo. Após fazer quatro pomodoros, ou seja quatro ciclos de foco total, é importante dar uma pausa mais extensa de 15 a 30 minutos, e depois disso é possível retornar ao ciclo inicial e repetir o processo.

Como funciona a técnica pomodoro em cinco passos | Fonte: Ederson Melo

Portanto, ao que tudo indica, adiar ou prolongar uma situação para ser resolvida depois é uma conduta praticada pela grande maioria das pessoas sem qualquer discriminação cultural. Sabe-se que o processo evolutivo exerceu um papel determinante em estabelecer a interação de instinto e razão, a qual permitiu a existência da espécie humana como a temos atualmente, incluindo a procrastinação. Desse modo, todos estamos sujeitos às interações neurobiológicas que nos foi destinada, porém é possível utilizar ferramentas para ludibriar nosso cérebro e buscar alcançar nossas metas a longo prazo. 

Referência:

¹ S. Piers. The Procrastination Equation. Estados Unidos da América. New York: Harper, c2011.

21 de março de 2019

Por que os orientais possuem olhos puxados?

                 
Kim Taehyung, cantor sul-coreano eleito o homem mais bonito de 2017

Alguma vez essa pergunta já passou pela sua cabeça? A verdade é que o Brasil é um país de todos os povos, e há uma grande incidência de orientais e descendentes que adotaram este país como seu lar. Ao longo dos anos, nosso contato com a cultura e com as pessoas “do outro lado do mundo” foi ficando maior, e questionar-se sobre o motivo de termos olhos tão diferentes acabou sendo inevitável. O que será que aconteceu para que a espécie humana de uma determinada região tenha adquirido uma característica tão indicadora de sua ascendência?

Acontece que o que hoje vemos como um mero detalhe - os olhos mais puxados - um dia já teve total diferença para aqueles povos.

    Primeiro vamos perceber que não são todos os orientais que possuem essa característica, certo? Definimos como Oriente a porção a leste do nosso globo, uma divisão criada durante a crise do Império Romano que vai acabar também englobando países como Afeganistão, Arábia Saudita, Emirados Árabes Unidos… e por aí vai, que são países conhecidos por estarem na famosa porção do “Oriente Médio”. Aqueles que possuem, essencialmente, olhos puxados são pertencentes a países asiáticos do Extremo Oriente: China, Japão, Coreia do Sul e do Norte, Taiwan, Tailândia e Mongólia. 

A população desses países possui uma ascendência em comum, e é aí que essa história toda começa! 

Mas, antes de tudo, você consegue dizer o que faz esses olhos parecerem mais “puxados” e menores? É bom já deixar claro: não, esses povos não possuem um globo ocular menor, todos nós Homo sapiens sapiens possuímos o mesmo tamanho de olho! E nãaaao, eles não têm uma visão menor, mais limitada e nem são mais sensíveis ao sol do que os caucasianos, por exemplo! 

A característica que faz com que o olho tenha esse aspecto é o fato de que os leste-asiáticos não possuem a dobra na pálpebra superior, o que faz com que ela cubra uma área maior do olho. Além disso, a fenda palpebral (espaço entre a pálpebra inferior e superior) deles é menor! Tão simples, não é? Mas a grande questão é: como isso surgiu? E por que se conserva até hoje?

Imagem demonstrando os olhos de um asiático (de origem desconhecida) e um ocidental (de origem
desconhecida). Fonte: web.
   Bom, essa característica surgiu e se fixou por uma bela seleção natural. Veja bem: acredita-se que aqueles que deram origem aos japoneses, coreanos, chineses… tenham vindo da região da Mongólia, que é extremamente fria! 

Criança mongol, caminhando na neve. Fonte: web.
   Com um clima tão severo de muito frio e neve, que refletia a luz do sol e prejudicava muito a visão, essa característica obteve muito sucesso. Não porque as pessoas viviam de olhos cerrados e acabaram ficando assim! Mas sim porque aqueles que foram nascendo com os olhos menores iam tendo mais sucesso no ambiente, e tinham mais chances, inclusive, de se reproduzir, o que fazia com que eles passassem essa característica para as gerações futuras. Muitas gerações depois acabamos tendo um povo de olhos puxados completamente adaptado ao seu ambiente! 

Criança mongol. Fonte: web.
A característica genética se manteve muito uniforme nessa região da Ásia simplesmente porque não houve muita miscigenação com outros povos! Com a falta de “mistura” essa característica se manteve e está presente em praticamente toda a população. Além disso, é legal lembrar que, mesmo que hoje um asiático tenha filho com um ocidental, essa característica genética “é tão forte” que é bem provável que essa criança terá olhos puxados também.

                                Ariana Miyamoto foi miss Japão 2015, filha de mãe japonesa e pai afroamericano. Fonte: web.
Naomi Osaka é uma tenista profissional filha de pai haitiano e mãe japonesa. Em 2018, Osaka chegou à posição nº 17 no ranking mundial. Fonte: web.

  É interessante saber que outros povos também possuem a característica dos olhos puxados, que podem ter surgido por outras razões, mas também em função do ambiente em que viviam! Exemplo destes são os Khoisan, dois grupos étnicos do Sudeste da África. 

Crianças Khoisan, um dos povos mais antigos da humanidade. Fonte: web.

   A explicação para tudo isso é bastante simples e muito fascinante, não é? Perceber que somos tão iguais e só pequenos detalhes nos diferenciam é muito bonito! 

   No entanto, muitos asiáticos têm recorrido a cirurgias para tentar mudar essa característica. A obsessão por procedimentos estéticos que tornam os olhos “maiores” é notória (aliás, você já percebeu o tamanho dos olhos representados nos mangás japoneses?), e disso se destaca a grande demanda do procedimento cirúrgico que tira gordura e adiciona uma dobra nas pálpebras. Assim, os olhos ficam menos oblíquos e se tornam mais abertos e redondos.

Imagem mostrando o "antes" (na primeira imagem) e "depois" (na segunda imagem) de uma cirurgia estética no olho. Fonte: web.
   O que pode parecer só estético pode ser reflexo de uma grande pressão sofrida, principalmente, pelos jovens asiáticos acerca dos estereótipos e preconceitos exercidos pelo Ocidente. Frases como “eles são todos iguais” perpetuam essa visão xenófoba, totalmente desconhecedora e cega para outras culturas. Será que esse tipo de pensamento não provém de uma sociedade que simplesmente não é acostumada a ter contato com esses povos? Será que esse pré-conceito não surge porque nossa cultura é basicamente moldada pelo que a América nos oferece? 

   Depois de tudo isso, a mensagem mais importante deste texto não é nem mesmo o conhecimento científico e a curiosidade de saber de onde vem essa diferença, e sim a percepção de que precisamos nos abrir para novas culturas, olhar de formas diferentes e acima de tudo respeitar, porque somos irmãos. 


4 de fevereiro de 2019

Mente, cérebro e livre-arbítrio: Uma investigação filosófica

Por: Eduardo E. Quirino


Autoria desconhecida


Se você, como eu, gosta de ciência e a entende como nossa melhor forma de conhecer o mundo, esse texto irá te deixar angustiada(o). Se, diferentemente, você acredita que há mais coisas entre o céu e a terra que nossa vã filosofia é capaz de saber, ou seja, se você aceita a religião ou espiritualidade como fonte de verdade, esse texto também lhe deixará angustiada(o). 

Começarei explicando as angústias para o primeiro grupo. Se você ama ciência e acredita que ela resolve muitos problemas e os que não resolve agora ela poderá resolver no futuro, então você é muito provavelmente o que a filosofia chamaria de “cientificista”. O cientificismo geralmente é acompanhado por duas teses, a primeira é a tese do Fechamento Causal do Mundo e a segunda a tese do Monismo Ontológico do Físico (ou fisicalismo). Calma, apesar do nome essas duas teses são fáceis de explicar.  A primeira diz que todas as relações causais só ocorrem entre objetos físicos, ou seja, nada não físico causa (faz acontecer etc.) eventos físicos. A segunda tese é a de que tudo que existe é físico. 

Ok, vamos a um exemplo, para clarear o que está em jogo. Suponhamos que na sua frente haja um celular ou um computador nesse momento. Esse computador foi construído por um empresa que reuniu peças construídas em outras empresas,para essas peças chegarem lá precisaram ser extraída de minas de silício e minérios de metais. Voltando mais no tempo chegamos a montanhas ou rochas no chão, mais ainda, a supernovas, voltemos, voltemos… chegamos no início do universo. Ou seja, para seu computador ou celular estar onde ele está, muitos objetos tiveram que agir um sobre o outro. Esse regresso chegaria até o início do Universo. Nesse contexto, alguém que acredita nas duas teses acima afirmaria que: em nenhum momento, do Big Bang até o like no Tinder de dez minutos atrás, alguma coisa que não fosse física foi necessária para explicar como o celular passou a existir, além disso, a pessoa também afirmaria que não há objetos que não sejam físicos e essa é uma boa razão para eles não interferirem na nossa cadeia causal.  Coisas que não existem não atrapalham (mas pessoas que acreditam nelas, talvez). 

Com o avançar do argumento, as coisas ficarão mais nítidas. Enfim, adicionemos mais algumas coisas que você talvez também acredite. A física clássica, newton-cartesiana (devida, em grande medida, aos esforços de René Descartes e Isaac Newton) assume que um corpo é qualquer objeto. Para essa física, todo o corpo tem um movimento determinado por certas variáveis. Algo com certa massa, certa velocidade e lidando com certa quantidade de atrito se moverá uma quantidade exata de metros, que pode ser calculada com precisão infinitesimal (dependendo da complexidade do sistema analisado). 

Claro, você deve ter ouvido falar que há “outras físicas” a Relatividade Geral e a Mecânica Quântica. A Relatividade Geral é determinista no sentido acima. Dando-se valor preciso para as variáveis se encontra um único resultado que descreva o deslocamento de um corpo qualquer. Qualquer erro no resultado observado, está vinculado a erros cometidos por nós na hora de obter os dados que seriam postos nas equações ou por imprecisões matemáticas. E a Mecânica Quântica? Primeiro, não há A Mecânica Quântica, mas várias delas, vários corpos matemáticos com interpretações diferentes e que prevêem adequadamente todos os resultados empíricos obtidos, nenhuma sendo claramente melhor que a outra. Ainda assim, a maioria das interpretações aceitam que o mundo quântico é probabilístico. (Mais tecnicamente, o colapso da função de onda é obtido em termos de probabilidades), ou seja, os resultados das equações da Mecânica Quântica se dão em probabilidades, não havendo certeza antes de medirmos o sistema de qual será seu comportamento. Não importa para nós uma análise detalhada disso, apenas que no nível mais básico da nossa física, nas coisas absurdamente pequenas, a ideia de que tudo está determinado devido às condições iniciais (por exemplo, massa, velocidade, atrito, etc.) não se mantém. 

Feito esse tour, vamos voltar ao nosso assunto. Você acredita em Newton com ressalvas (para corpos com massas ou velocidades extremas ela não funciona muito bem), ótimo. Retomando rapidamente, a Mecânica Quântica, ainda que supostamente possa descrever qualquer sistema físico, nunca teve seus efeitos distintivos (emaranhamento, colapso, dualidade onda-partícula etc.)  observados em objetos grandes como moléculas de vários milhares de átomos. Moléculas tais como as que compõem o nossos neurônios. (Um vídeo legal sobre Mecânica Quântica é esse).

Agora vem a angústia. Se sistemas grandes como os que compõem nossos neurônios muito provavelmente se comportam em termos newtonianos e, portanto, deterministas e tudo que se comporta por determinação se movimenta perfazendo a única trajetória que poderia fazer; se nosso pensamento é um conjunto de neurônios sendo ativados em ordens e dinâmicas complexas e tudo o que existe é físico, então não temos livre-arbítrio.  (para um vídeo interessante explicando isso aqui)

Vamos analisar de novo, todos os nossos neurônios agem do único jeito que podem agir. Nossas escolhas são apenas neurônios sendo ativados. Se nossas escolhas são neurônios sendo ativados e eles são ativados do único jeito que podem, então eles não poderiam ser ativados de forma diferente. Assumindo que nossas escolhas são ativações de neurônios, que eles não podem ser ativados de forma diferente concluímos que não podíamos ter escolhido diferente, assim sendo, não temos livre-arbítrio. Que conclusão desagradável! Eu não posso escolher ter feito o que eu fiz e nem escolher não fazer. Eu não posso ser culpado e nem glorificado por minhas ações e aparentemente eu me iludo o tempo todo achando que eu posso escolher as coisas.

Nesse momento o segundo grupo de pessoas ri dos cientificistas, “nós temos almas, elas nos permitem agir livremente”, então… provavelmente também não. 

A visão de que há uma coisa que escolhe e pensa, uma coisa que é nossa experiência em primeira pessoa,ou seja, que há uma alma e que ela é distinta do corpo é presente em muitas religiões. No entanto, só foi aderida pela filosofia, testada criticamente e encaixada nos moldes dessa discussão por René Descartes. Sua ideia era justamente explicar a diferença de seres humanos e máquinas similares a seres humanos. 

Descartes supõs, então, que havia duas coisas que fariam o todo de um ser humano, uma parte pensante res cogitans e uma parte que tem massa, ocupa lugar no espaço, etc., a res extensa. Para o filósofo, as duas coisas eram substâncias completamente distintas, uma pensava a outra era operada pelas leis da natureza. Uma era determinada, a outra livre etc. Essa ideia se chama Dualismo¹

A primeira objeção que essa visão recebeu, e que ela nunca deu conta de resolver, diz que se dois objetos são de tipos completamente distintos como pode um afetar o outro? Ademais, mesmo que haja um modo de haver essa interação, há na física moderna a lei da conservação da energia, a chamada primeira lei da termodinâmica. Se entendermos o mundo como um sistema fechado, essas almas para agir sobre nós precisariam aumentar a energia no universo. Pode até não ser impossível, almas são coisas não conhecidas por nós, elas podem ter truques mágicos. O grande ponto é que é completamente improvável que apenas os seres humanos recebam as bênçãos da quebra da primeira lei da Termodinâmica. Quão antropocêntrico se deve ser pra sustentar essa crença? 

Sem essa violação, não haveria como a alma ativar objetos físicos com potencial de ação bem conhecidos como os neurônios. E não havendo essa causa, as almas se tornam ineficientes para sustentar o livre-arbítrio, ainda que sua existência não seja necessariamente falsa.   

Há outra opção, obviamente. A de que eu cometi um erro ao entender as moléculas do neurônios como newtonianas, elas podem muito bem ser quânticas (descritas quanticamente). O mundo inteiro é probabilístico e assim, escapamos das amarras do determinismo.

Infelizmente, isso não é tudo. Agora é a bela hora de definirmos o que se entende por livre-arbítrio, pois precisaremos fazer uma pequena, mas fundamental, distinção para mostrar que a Mecânica Quântica não é nossa cavalaria. 

Immanuel Kant, importantíssimo filósofo do Séc. XVIII, define livre-arbítrio, de maneira bastante simplificada, como a capacidade de iniciar uma cadeia causal. Ou seja, POR ESCOLHA mover um objeto (ou a si mesmo) e iniciar novos movimentos e consequências desses no mundo². Veja que aqui há duas coisas que o livre-arbítrio requer, iniciar algo sem causa anterior e escolher fazer isso. Concedendo que as leis probabilísticas da Mecânica Quântica tornem o colapso de uma entidade fundamental (sobre Colapso, ver vídeo acima), por exemplo, uma causa não causada, o que atenderia ao primeiro critério para a existência de livre arbítrio, uma vez que tratamos de probabilidade tratamos de POSSIBILIDADES em oposição ao determinismo (no qual elas não existem). E, aceitando que isso subindo cada vez mais na escala de grandeza dos corpos altere como o mundo é (uma grande concessão, aliás), não se está minimamente garantido que você tem escolhas. Ao que parece seriam completamente imprevisíveis quais mudanças um colapso qualquer causaria, principalmente por serem espontâneos e não determinados. Assim, a Mecânica Quântica, ao que parece não pode nos salvar de sermos seres sem escolha, uma vez que falha em atender o segundo critério para o livre-arbítrio. .

Então… somos só robôs de carbono vivendo na terra e fazendo tudo tal como fazemos devido ao Big Bang? Temos escolhas, mesmo que sem livre arbítrio? Podemos ter livre arbítrio? Apenas através do estudo da filosofia você poderá decidir se esses argumentos acima expostos são válidos ou não. Na verdade, eu posso adiantar que da forma exposta, o argumento não segue, no entanto, o que importa é saber PORQUE não. Acontece que o objetivo desse texto era apenas apresentar um problema para despertar interesse. Tudo o que foi dito foi amplamente debatido e há saídas bastante engenhosas propostas. No entanto, há ainda muito a ser feito. O debate a respeito da existência do livre arbítrio e suas implicações para a Ética, para o direito e para a sua vida continuam sendo do interesse de vários pesquisadores, entre cientistas, filósofos e, também, artistas. 

As pesquisas continuam, por escolha ou por determinação.  

Referências

1-Flanagan, Orwel; The Science of Mind;2ª edição. MIT Press 1991 Pág. 18-22
2-Pinzani, Alessandro; Sobre a terceira Antinomia, 2012. Acessado em: academia.edu 2018

Leituras Sugeridas:

para uma introdução geral à filosofia da mente:
Heil, J. Philosophy of mind: a contemporary introduction, 2° ed. Routledge press. 1998

Para uma análise da filosofia da mente nos contextos científicos
Flanagan, Orwel; The Science of Mind; MIT Press 1991

Sobre a visão Kantiana de liberdade:
Pinzani, Alessandro; Sobre a terceira Antinomia, 2012. Acessado em Academia.edu 2018

Para uma interessante abordagem puramente filosófica para os problemas acima e outros relacionados. 
Vihvelin, Kadri, "Arguments for Incompatibilism", The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2018 Edition), Edward N. Zalta (ed.),  
Van Inwagen, Peter, Philosophical Studies 27 (1975) 185-199.

Para um trabalho técnico em filosofia e neurociência que mostra como se pode ter escolha sem livre-arbítrio:
Mograbi, J.C Gabriel, Emergência, Mente e Decisão: A Relevância Causal de Muitos Níveis, Tese doutoral 2008 
                                                                                            
Exceto a primeira e a segunda sugestão nenhum dos livros são fáceis sem bagagem filosófica, infelizmente há pouca ou nenhuma literatura introdutória ou técnica em português.                                                            
                                                                                                     

8 de janeiro de 2019

O Cavalo de Troia das plantas

Antigas estratégias de batalha para a guerra genética dos organismos

Por: André Geremia Parise

O mítico Cavalo de Troia pelo pincel de Giovanni Domenico Tiepolo (1727-1804) | The National Gallery
Conta-nos Homero, nas suas obras épicas Ilíada e Odisseia, que os gregos sitiavam há nove anos a cidade de Troia, presumivelmente na Ásia Menor, hoje Turquia. O motivo: Páris, príncipe de Troia, fugiu com Helena, esposa do rei Menelau, de Esparta, para se casar com ela. Ultrajado, Menelau reuniu os gregos e cruzou o Mar Egeu para atacar Troia, recuperar sua esposa Helena e seu orgulho ferido.

O sítio durou quase uma década em uma sangrenta guerra, mas os gregos ainda estavam longe de conseguir alcançar o seu objetivo: as enormes muralhas da cidade eram intransponíveis e Troia continuava inexpugnável. Quando já estavam perdendo as esperanças de vencer a guerra, Odisseu, rei de Ítaca e membro do exército grego, teve uma ideia inspirado pela deusa Atena.

Odisseu sugeriu aos gregos que construíssem um gigantesco cavalo de madeira e o deixassem em frente aos portões da cidade. Em seguida, recolheriam seus exércitos e fingiriam bater em retirada, derrotados. Os troianos, ao acordarem naquela manhã funesta, encontraram o cavalo e acharam que os gregos o haviam deixado como um presente em reconhecimento da sua derrota.

Felizes e vitoriosos, os troianos trouxeram o cavalo para dentro da cidade e celebraram ao redor dele durante o dia inteiro. O que não sabiam, contudo, é que no ventre da estátua de madeira se escondiam Odisseu e toda uma tropa de soldados gregos. E assim, à noite, enquanto a cidade de Troia dormia satisfeita com a sua vitória, Odisseu e seus homens saíram do cavalo e traiçoeiramente abriram os portões da cidade, permitindo a entrada do exército grego e do vingativo Menelau. A ruína de Troia foi completa.

Apesar do ardil grego parecer antigo e ultrapassado (Ilíada e Odisseia foram escritas há mais de 2700 anos), na verdade ele é muito mais antigo do que que se imagina e, surpreendentemente, ainda é usado hoje em dia. Isso porque as plantas e os fungos estão em uma guerra igualmente épica há milhões de anos, cada um lançando mão de diversas armas e estratégias para tentar derrotar o outro.

Dentre essas estratégias, uma delas foi identificada não faz muito tempo e ainda há muita coisa por se descobrir a respeito. Contudo, a ciência já tem um nome para ela: silenciamento gênico inter-reinos. Mas, vamos com calma, começando por explicar o que é silenciamento gênico.

Silenciamento gênico: quando os genes são calados

Silenciamento gênico é o nome que se dá em biologia molecular quando um gene é impedido de ser usado pela célula (ou seja, ser expresso), levando à anulação do seu efeito. Todos aprendem na escola que o DNA é uma molécula extremamente importante, pois nela está codificada a “receita” para as proteínas que vão formar o e atuar no organismo. Quando uma proteína precisa ser fabricada, a célula lê o DNA e transcreve essas instruções em uma molécula semelhante ao DNA, chamada de RNA mensageiro (mRNA). O mRNA será, então, carregado para fora do núcleo da célula e será lido novamente, mas desta vez para dar origem a uma proteína. A mensagem transcrita será traduzida em uma proteína.

Acontece que nem todo RNA é lido e traduzido. Alguns RNAs sofrem um processamento diferente: por meio de uma enzima chamada Dicer eles são picotados em pedaços menores, que recebem o nome de siRNAs (sigla inglesa para pequenos RNAs de interferência) e esses pedaços serão juntados a um complexo de proteínas chamado RISC (sigla inglesa para Complexo de Silenciamento Induzido por RNA), no qual uma das proteínas componentes é chamada de enzima Argonauta. Esse complexo proteico + siRNA irá, então, navegar pela célula procurando um mRNA que seja complementar à “amostra” que o RISC carrega consigo. Se eles encontram um mRNA que se encaixa perfeitamente no siRNA, a enzima Argonauta irá cortar o mRNA, expondo suas extremidades às vorazes exonucleases, enzimas que ficam patrulhando o interior da célula à procura de RNAs desprotegidos para os destruírem.

Assim, apesar do gene estar sendo lido e transcrito, ele não está sendo traduzido em uma proteína, pois o processo é interrompido no caminho: os “documentos” contendo as instruções para a fabricação das proteínas são destruídos antes de chegarem ao seu destino. Pode-se dizer, então, que o gene foi silenciado.

Esquema demonstrando como funciona o silenciamento gênico: RNAs precursores com fita dupla ou dobrada (dsRNA ou hpRNA, representados pelas “escadinhas” no alto) são quebrados pela enzima Dicer em pedaços menores. Estes perdem uma das fitas (representados como apenas uma linha), tornando-se siRNAs, e são unidos ao complexo de silenciamento RISC, do qual a enzima Argonauta (Ago) faz parte. Quando o complexo encontra um mRNA que se encaixe no siRNA, a enzima Argonauta o corta e o mRNA é degradado. O complexo pode ser reutilizado na busca por mais mRNAs | Modificado de Majumdar et al., 2018
Como analogia, imagine que, em uma empresa, as instruções para cada atividade a ser realizada sejam despachadas como ofícios a partir de um escritório central (o núcleo da célula). Contudo, ao saírem desse escritório, alguém aborda o office-boy, rasga e joga fora os ofícios, de modo que as instruções nunca cheguem ao destino e a atividade não seja executada. Podemos dizer que as instruções foram silenciadas, pois a mensagem não foi entregue.

O silenciamento gênico tem importantes aplicações para a vida dos organismos. Por exemplo, durante o desenvolvimento embrionário, células que são inicialmente iguais acabam se desenvolvendo em células completamente diferentes. Neurônios, células musculares e células da pele têm todas o mesmo DNA e possuem a mesma origem, pois todas descendem de um único ovócito fecundado por um espermatozoide. Como é possível essa diferenciação?

Muitos processos estão envolvidos nesse interessantíssimo fenômeno e um deles é o silenciamento gênico. Apesar de todas as células terem o mesmo DNA, nem todos os genes são expressos, pois muitos são silenciados por siRNAs e seu complexo de proteínas RISC, formando, assim, células diferentes. Outra importante aplicação natural do silenciamento gênico por siRNAs é a defesa contra RNAs invasores, como o de vírus.

Silenciamento gênico inter-reinos: quando a guerra atravessa as fronteiras do organismo
Pois bem, o silenciamento gênico dentro de um único organismo foi bem aceito pela comunidade científica, mas não se imaginava que isso pudesse acontecer entre organismos diferentes. Contudo, em 1998, os pesquisadores Lisa Timmons e Andrew Fire descobriram que esse fenômeno poderia ocorrer entre organismos de espécies e até mesmo reinos diferentes.

Para isso, eles desenvolveram uma bactéria transgênica que produzia siRNAs capazes de silenciar genes específicos, dentre eles os que eram traduzidos em fibras musculares de um verme chamado Caenorhabditis elegans. Ao alimentarem os vermes com essas bactérias, depois de um tempo eles começaram a apresentar o comportamento espasmódico típico de quem não tinha aquelas fibras musculares.

Para verificar visualmente esse silenciamento, os pesquisadores utilizaram vermes C. elegans transgênicos que produziam uma proteína fluorescente, fazendo-os brilhar de verde. Após alimentarem os vermes com bactérias também transgênicas e produtoras de siRNAS, eles perceberam que os vermes literalmente apagavam, pois a proteína fluorescente não era mais produzida.

Experimento de Timmons e Fire mostrando os vermes Caenorhabditis elegans transgênicos fluorescentes antes (à esquerda) e depois (à direita) de serem alimentados com bactérias produtoras de siRNAs. Após a ingestão das bactérias, os vermes “apagam” | Modificado de Timmons & Fire, 1998
A partir daí muitas outras interações do gênero foram sendo descobertas, desta vez naturais, ou seja, não só entre animais transgênicos com bactérias transgênicas. Um importante caso de silenciamento gênico entre reinos se dá entre nós mesmos, os humanos, e os parasitas causadores de malária, que são do reino Protista.

Há muito tempo se sabe que pessoas portadoras de anemia falciforme são mais resistentes à malária. Não se sabe ainda exatamente o porquê disso e muitas hipóteses têm sido sugeridas e testadas. Por exemplo, acredita-se que o formato anormal que as hemácias assumem quando não estão carregando oxigênio faça com que haja um extravasamento de nutrientes, de modo que o parasita não consegue se alimentar adequadamente.

Porém, em 2012, Gregory LaMonte e colaboradores descobriram que as hemácias possuem uma grande quantidade de siRNAs que silenciam genes cruciais para a sobrevivência do parasita. Interessantemente, o parasita não tem a proteína Dicer e o complexo RISC, de modo que o mecanismo de funcionamento é outro ainda por ser elucidado.

Entre animais e animais o silenciamento gênico ocorre também. Já foi descoberto que o parasita Heligmosomoides polygyrus, um verme que vive no intestino de camundongos, secreta vesículas recheadas de siRNAs que irão silenciar os genes relacionados à imunidade dos camundongos, facilitando a infestação.

Porém, as relações de silenciamento gênico inter-reinos que são melhor estudadas até o momento são as que ocorrem entre plantas e fungos patogênicos. E é por isso que iremos nos concentrar nessa grande batalha genética.

A grande batalha: plantas vs. fungos

Plantas e fungos estão em uma guerra que já dura alguns milhões de anos, embora certos fungos e plantas tenham estabelecido uma profunda relação de amizade, tornando-se simbiontes e colaborando mutuamente, como é o caso das micorrizas. Esses fungos vivem nas raízes das plantas e as auxiliam a encontrar nutrientes no solo em troca dos açúcares que as plantas produzem. Fora isso, a batalha é homérica, apesar de microscópica.

Durante o processo de infecção, o fungo, para conseguir entrar na planta, necessita driblar o sistema imune da planta. Do outro lado, a planta precisa impedir o fungo de entrar nas suas células. Nos últimos anos se tem descoberto que parte dessa batalha se dá no nível genético: as plantas usam como armas os siRNAs, que entregam aos fungos para tentar silenciar genes relacionados à virulência. Os fungos, por sua vez, lançam nas plantas siRNAs que tentarão silenciar genes relacionados à imunidade.

Inclusive, recentemente foi desenvolvida uma nova tecnologia chamada HIGS (Silenciamento Gênico Induzido por Hospedeiro, em inglês), em que pesquisadores criam plantas transgênicas capazes de produzir siRNAs para silenciar genes específicos de fungos, especialmente os danosos à agricultura. Já se obteve sucesso no bloqueio a infecções em plantas comuns como trigo, bananeira, cevada, fumo, milho e amendoim. Contudo, ainda se está estudando se há algum risco para a saúde humana ingerir essas plantas produzindo siRNAs transgênicos. Por enquanto, não há dados conclusivos.

No entanto, como é muito frequente na ciência, essa tecnologia já está sendo desenvolvida com vistas de aplicação sem que se saiba sequer como funciona o mecanismo de transferência de siRNAs entre as plantas e os fungos. Porque, veja bem, ao contrário do que acontece com os animais, todas as células das plantas possuem uma parede celular feita de carboidratos como celulose e pectinas, além de outras substâncias, como lignina, que as protege e dá suporte. Os fungos também possuem uma parede celular, mas no caso ela é de quitina, o mesmo material do qual a carapaça dos insetos é feita. Como, então, os siRNAs saem de uma célula e chegam a outra? Porém, é claro que a necessidade de fazer dinheiro é muito maior do que a de compreender o mundo natural, então certas tecnologias são desenvolvidas sem que se sabia como funcionam, ou quais são os seus riscos para as pessoas e a natureza.

Fungo da podridão-cinzenta (Botrytis cinerea) atacando um morango. Por baixo de uma camadinha de mofo, uma verdadeira batalha imunológica | autoria desconhecida


Mas, voltando ao assunto, um pouco de luz foi lançada sobre esse instigante mecanismo ainda no ano passado, quando um time de pesquisadores, liderado por Hailing Jin, estudou a transferência de siRNAs entre uma planta parente da mostarda, a Arabidopsis thaliana, e o fungo da podridão-cinzenta, Botrytis cinerea.

Após uma série de estudos muito elegantes, eles descobriram que a transferência de siRNAs não é passiva, seguindo um gradiente de concentração, mas sim ativa, por meio de vesículas contendo os siRNAs que são entregues ao fungo. A planta produz siRNAs e os empacota em vesículas, as quais ela “presenteia” ao fungo. Este, tendo na superfície das suas células proteínas que reconhecem e atuam na absorção das vesículas, ao internalizá-las, tem a desagradável surpresa de descobrir que estavam recheadas de siRNAs que irão silenciar os seus genes. Um verdadeiro presente de grego!

Os pesquisadores perceberam que os genes fúngicos que os siRNAs das plantas silenciam são, justamente, genes relacionados à triagem e tráfego de vesículas na célula do fungo. Silenciando-os, a planta impede o fungo de criar e secretar vesículas ele também. Ou seja, a planta, malandramente, impede o fungo de utilizar as armas que ela mesma está usando contra o fungo.

Ao nos depararmos com um mecanismo desses, no qual durante uma guerra entre reinos adversários (o reino Plantae e o reino Fungi) um “presente” é utilizado para atravessar as muralhas de um dos combatentes (a parede celular do fungo) e entregar a devastação e a morte, não podemos deixar de lembrar da história épica do Cavalo de Troia que, repleto de inimigos, penetrou as muralhas da cidade para destruí-la e dar a vitória aos gregos.

Não à toa, num artigo escrito por Claudia Castillo-González e Xiuren Zhang, os autores bem-humoradamente fizeram essa analogia ao ilustrar essa interação, a qual eu compartilho aqui também. Contudo, veja como isso é fascinante: na árvore da vida, os ancestrais das plantas e dos fungos se separaram há cerca de um bilhão e setecentos milhões de anos. Apesar disso, os mecanismos básicos de silenciamento de genes ainda são essencialmente os mesmos, demonstrando como eles são bem conservados. Assim, é possível que plantas e fungos pelejem desde que ambos os grupos surgiram, há vários milhões de anos. Uma batalha que faz os dez anos que durou a Guerra de Troia parecerem briga de colégio!

Representação do mecanismo de ataque da planta: siRNAs são produzidos e carregados no “Cavalo de Troia” vegetal que irá ser entregue ao fungo com o auxílio das proteínas TET8 e TET9. Ao chegar na célula do fungo o cavalo libera os siRNAs que irão fazer o seu trabalho, silenciando genes fúngicos relacionados à infecção | Castillo-González & Zhang, 2018

5 de dezembro de 2018

Tamanho do cérebro é documento quando falamos de inteligência?

Por Axel Fogaça Rosado, Patrícia Aparecida Ferrari e Vanessa Schadeck Deconto


É fácil perceber que o ser humano está longe de ser o maior mamífero em relação a tantos outros exemplos de animais terrestres e aquáticos, entretanto, dificilmente alguém irá afirmar que exista algum animal mais inteligente que o ser humano. Afinal, o que é inteligência? O que confere essa capacidade intelectual diferenciada aos humanos? Talvez você possa pensar na relação do tamanho do cérebro com o do corpo, resposta em parte correta. Mas primeiro vamos contextualizar seu o funcionamento analisandos significados e consequências dessa nossa capacidade intelectual comparada aos outros animais.

O corpo de um organismo tende a se desenvolver de forma harmoniosa para garantir a manutenção de suas necessidades, com o intuito de manter-se vivo. Conforme a complexidade corporal aumenta, é preciso que ocorra uma diferenciação em sistemas específicos, como sistema respiratório, sistema digestório, sistema nervoso, entre outros, para que esse equilíbrio seja mantido. 

Vamos pensar agora no sistema nervoso. Ele basicamente funciona como uma grande rede que capta estímulos externos do ambiente e internos do próprio corpo, para no fim gerar uma resposta adequada. É composto por uma variedade de células; entre elas há os neurônios, cujo funcionamento baseia-se nas comunicações feitas entre eles. Esse sistema, sobretudo, resume-se a captar as informações, integrá-las gerando uma resposta e, por fim, executar essas respostas. Por ser semelhante a uma rede, quanto mais células ou neurônios envolvidos nesta circuitaria, mais eficiente e complexa pode ser a resposta a um estímulo.

Ficou confuso? Tente associar a um computador, onde os clicks do mouse ou o teclado geram inputs (entradas de informação), o processador integra-as com os programas que possui, e a tela gera o output (saída ou resposta adequada à esses estímulos).

E a inteligência onde entra nisso tudo? Sua definição e compreensão ainda são motivo de debate, já que envolvem diferentes aspectos, como conhecimento, criatividade, resolução de problemas e formas de integrar as informações obtidas do meio ambiente. Logo, sabemos que atualmente a “inteligência” pode ser compreendida como uma série de conjuntos necessários para realizar algo, como assimilar, processar e resumir. Isso é bem visível a partir de contextos específicos nos quais existem diferentes formas de “inteligência”, como a musical, verbal, lógico-matemática, espacial, cinestésica, intrapessoal e interpessoal¹. 

Mas afinal, como podemos medir a inteligência de um organismo? Contar o número de neurônios do cérebro e associar essa medida aos comportamentos observados de um animal de acordo com a complexidade? A pesquisadora Suzana Herculano-Houzel explica neste vídeo o que o cérebro humano tem de tão especial.

Figura 1. Esquema representando as diferentes características anatômicas do cérebro dos animais | Fonte: Herculano-Houzel (2012)

Número de neurônios x volume do cérebro

É comum a ideia citada acima de pensar no funcionamento do sistema nervoso como baseado nas interações e nas redes formadas entre os neurônios; entretanto, na prática, essa afirmação não é tão simples de ser respondida.

A partir da pesquisa de Herculano-Houzel foi possível contestar algumas relações evolutivas sobre a inteligência. Diferentes volumes corporais possuiriam variados tamanhos de cérebro, pois necessitariam de neurônios em quantidades adequadas para suportar as demandas do corpo ao executar uma atividade. Assim, comparando vários mamíferos, conforme sua massa corporal aumenta ou diminui, o volume cerebral acompanha essa proporção. Então, os animais maiores seriam os mais inteligentes? Tendo em vista essa relação, seria viável afirmar que dentre os mamíferos terrestres, o elefante pelo seu volume corporal seria o animal terrestre “mais inteligente”. Parece estranho, não? De fato é, um estudo de Houzel em 2017 indicou que vertebrados menores podem apresentar comportamentos tão ou mais complexos que os dos elefantes, como os macacos, golfinhos, corvos, papagaios e os humanos.

Como justificar essa complexidade maior e variada de inteligência em animais que possuem um menor número de neurônios?

Quantidade de neurônios x inteligência

Nesse caso, a quantidade de neurônios no cérebro do animal é apenas parte da equação para decifrar seus comportamentos e sua inteligência. Então por que apesar do elefante possuir uma quantidade superior de neurônios, ele não é mais “inteligente” que os seres humanos? Essa questão reside no fato da distribuição desses neurônios não ser padrão entre as espécies, ela não segue uma tendência exata entre os diferentes seres vivos, cada grupo possui uma anatomia cerebral levemente distinta.

Nos elefantes, por exemplo, a maioria dos neurônios está concentrada em uma estrutura chamada de cerebelo, que é responsável pelo controle dos movimentos, como foi demonstrado no estudo de Suzana Herculano-Houzel e co-autores em 2014. Já na região do córtex cerebral - área responsável por funções mentais mais complexas, como a atenção e o raciocínio - os elefantes apresentam um número menor de neurônios em comparação com o cérebro de um ser humano. Portanto, a diferença crucial estaria no número de neurônios concentrados no córtex cerebral, e não na quantidade total de neurônios no cérebro todo. No fim, a distribuição desses neurônios é mais importante para efeitos de comportamento do que a suas quantidades, embora, mesmo com essa diferença de distribuição neural, os elefantes possam apresentar comportamentos típicos associados aos humanos, como o interesse maior por esqueletos e cadáveres de indivíduos de sua própria espécie quando comparado aos de outras espécies.

Referências:

¹ GAZZANIGA, Michael S.; HEATHERTON, Todd F.. Ciência Psicológica. 2. ed. São Paulo: Artmed, 2007. 624 p.