Circuitos Cerebro-Cerebelares nos lembram: saber não é suficiente

Uma história baseada no cerebelo para ilustrar o significado de “Non Satis Scire”.

Ilustração anatômica do início do século XX do cérebro humano (a partir de baixo) mostrando os hemisférios esquerdo e direito do cerebelo e do cérebro. “Cerebelo” é a palavra irmã para “cerebral” e significa “relacionado ou localizado no cerebelo”. “Cerebro-Cerebelar” geralmente se refere à conectividade funcional e interação entre regiões do cérebro e regiões do cerebelo.

Fonte: Wikipedia / domínio público

Cerca de dez anos atrás, eu estava voltando para casa do ginásio e tive um encontro aleatório com um conhecido que mudou a forma como penso sobre o cérebro humano. Em 2009, eu estava trabalhando em uma proposta de livro, “The Origins of Imagination”, que explorou a neurociência dos avanços criativos baseados principalmente em evidências de pessoas que tinham “ Eureka! ”Ou“ Aha! Momentos ao fazer algum tipo de atividade aeróbica bípede. (por exemplo, Albert Einstein disse sobre E = mc ² , “pensei nisso enquanto andava de bicicleta”).

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Minha hipótese era de que engajar o cerebelo (latim para “cérebro pequeno”) andando, correndo, andando de bicicleta etc. era uma maneira universalmente acessível de “soltar” o córtex pré-frontal, que encorajava ideias que estavam incubando em algum lugar do subconsciente. “Borbulhar” na consciência consciente. ( * No “The Gospel of Relaxation”, William James disse famosamente: “ Solte , em uma palavra, sua maquinaria intelectual e prática, e deixe-a correr livremente; e o serviço que você fará será duas vezes melhor”.)

Sim eu conheço. Minha hipótese sobre idéias “borbulhando do subconsciente” não parece muito científica. Mas eu tive um palpite baseado em extensas conversas com meu falecido pai, Richard Bergland (1932-2007), que era um neurocientista e autor de The Fabric of Mind, que a interação entre o cérebro e o cerebelo pode ter algo a ver com o processo criativo.

Meu pai morreu de um ataque cardíaco em 2007, apenas algumas semanas depois de meu primeiro livro ter sido publicado. Na minha imaginação, muitas vezes imagino meu pai em seu leito de morte dizendo-me: “Chris, ainda não sabemos exatamente o que o cerebelo está fazendo. Mas, o que quer que esteja fazendo, está fazendo muito disso. Você pode manter suas antenas para pesquisas de ponta sobre o cerebelo para ajudar a resolver esse enigma depois que eu partir? ”Desde sua morte, eu fiz o meu melhor para relatar continuamente novas pesquisas sobre o cerebelo e estou constantemente pensando sobre o que o cerebelo está fazendo.

Em 2005, meu pai e eu criamos um modelo de pai-filho e cérebro dividido que chamamos de “cérebro para baixo” como base para meu livro, The Athlete’s Way. Nosso modelo de cérebro dividido basicamente enquadrou o cérebro como a sede da aprendizagem explícita, da mentalidade e da memória declarativa; e emoldurava o cerebelo como o lugar da aprendizagem implícita, “conhecer-sem-saber” e memória muscular baseada em Purkinje. (Para mais informações, veja “O Rachado-Cérebro: Uma Hipótese Sempre em Mudança”).

Na década de 1970, meu pai perdera alguma credibilidade entre seus pares da Harvard Medical School quando ele serviu como perito médico para um livro best-seller denominado Desenho no lado direito do cérebro , que se tornou parte do cérebro-cérebro esquerdo, que ainda é um trem fugitivo da “pseudociência” quase 50 anos depois.

Nosso objetivo com o modelo “up brain-down brain” foi desviar o foco da lateralização do cérebro esquerdo-cérebro direito dos hemisférios cerebrais e focar mais na interação “de cima para baixo” entre o cérebro e o cerebelo. Eu também queria começar uma discussão em um fórum público que ajudaria a desmistificar o mito do ” lado direito do cérebro é a sede da criatividade ” com a esperança adicional de reivindicar a reputação de meu pai. Escusado será dizer que, recebendo o gênio do cérebro esquerdo-cérebro direito de volta na garrafa é uma tarefa assustadora.

Minha proposta de livro de “Origens da imaginação” de 2009 colocou o cerebelo no centro das atenções como um ator subestimado e não reconhecido em processos cognitivos, inteligência fluida e pensamento divergente. (Infelizmente, nenhum dos editores dos “Cinco Grandes” estava interessado neste livro há dez anos e meu agente não conseguiu vender a proposta.)

Voltando ao meu encontro aleatório há uma década que mudou a forma como penso sobre o cérebro … Um dia, em 2009, eu estava voltando para casa da academia na Commercial Street em Provincetown, Massachusetts, quando esbarrei na minha amiga Maria, que é poeta. Ela me perguntou: “O que você está fazendo hoje em dia?” Eu disse a ela sobre o conceito acima mencionado para o livro “Origens da imaginação”. Enquanto estávamos lá, Maria começou a mexer o corpo para imitar uma máquina elíptica e disse: “Sempre que começo a mexer os braços e as pernas para trás e para a frente no aparelho elíptico, a poesia flui para fora de mim”.

Como eu estava na calçada assistindo Maria mime fazendo um treino aeróbico, eu tive um ” Eureka! Momento em que tanto os modelos de cérebro partido esquerdo como cérebro direito e cérebro aberto estavam parcialmente corretos em termos de atividade física, facilitando a inteligência fluida e o pensamento criativo.

De maneira cruzada e contralateral, o hemisfério cerebral esquerdo trabalha em conjunto com o hemisfério cerebelar direito para coordenar o movimento no lado direito do corpo; e o “cérebro direito” do cérebro trabalha com o hemisfério esquerdo do cerebelo para coordenar movimentos voluntários no lado esquerdo do corpo. Em termos de todo o cérebro trabalhando em conjunto, otimizar a estrutura e conectividade funcional de todos os quatro hemisférios cerebrais é fundamental.

Como é frequentemente o caso, depois de meses enchendo minha cabeça de conhecimento cristalizado e evidência empírica, o “ aha! O momento de finalmente conectar ideias aparentemente não relacionadas a algo potencialmente novo e útil foi desencadeado por uma circunstância aleatória e casual. Eu disse a Maria que ouvi-la dizer “Sempre que começo a mexer os braços e as pernas para trás e para frente no aparelho elíptico, a poesia escorre de mim”, me dera uma nova ideia. Então, corri para casa para rabiscar o esboço rudimentar do “mapa do cérebro” que você vê abaixo:

Este mapa cerebral topográfico do circuito “cerebro-cerebelar” ilustra a importância de otimizar a conectividade funcional contralateral entre os dois hemisférios cerebrais e os dois hemisférios cerebelares.

Fonte: Foto e ilustração de Christopher Bergland por volta de 2009

Quando eu esbocei este “mapa cerebral topográfico” muito básico uma década atrás, eu estava completamente inconsciente do termo “cerebro-cerebelar” e não tinha conhecimento cristalizado da inovadora hipótese “Dismetria do Pensamento” de Jeremy Schmahmann e sua identificação do “Cognitivo Cerebelar”. Síndrome Afetiva ”(CCAS). A ilustração infantil, desenhada com Sharpies multicolores e marcadores fluorescentes, é o resultado de eu reunir provas aleatórias, experiências de vida pessoal e ter muitas conversas sobre o cérebro e cerebelo com meu pai.

Agora que passei muito mais tempo estudando fastidiosamente a neurociência, sei que Schmahmann publicou um artigo histórico, “The Cerebrocerebellar System”, em 1997, que lançou as bases para décadas de pesquisas subseqüentes sobre a interação entre os hemisférios esquerdo e direito do cérebro. cérebro e cerebelo. Por exemplo, ontem eu escrevi um post no blog Psychology Today sobre um novo estudo, “Conectividade funcional Cerebro-Cerebelar está associada ao equilíbrio da inibição da excitação cerebelar no distúrbio do espectro autista”.

Foi assim que Schmahmann descreveu “The Cerebro-Cerebellar System” em 1997:

Se houver uma contribuição cerebelar para a função não motor, particularmente para habilidades cognitivas e estados afetivos, então deve haver substratos anatômicos correspondentes que suportem isso. O cerebelo está fortemente interligado com os hemisférios cerebrais em ambos os feedforward (hemisférios cerebrais para o cerebelo) e direções de retorno. Essa relação há muito tem sido reconhecida, particularmente no que diz respeito aos córtices motor e sensorial. Investigações realizadas ao longo da última década, no entanto, demonstraram pela primeira vez a organização e a força das conexões que ligam o cerebelo a áreas do córtex cerebral conhecidas por estarem preocupadas com o comportamento de ordem superior e não com o controle motor ”.

Nesta fase da vida, dedico a maior parte do meu tempo a atividades cerebrais. Eu passo algumas horas todos os dias lendo e escrevendo sobre evidências empíricas baseadas em ciência. Dito isso, quando se trata de reportar sobre neurociência e aprender mais sobre o cerebelo, fica claro para mim que existe alguma verdade no axioma: “ Quanto mais você sabe, menos você entende. “

Por exemplo, com o Google Scholar na ponta dos dedos, posso gastar muito tempo lendo estudos científicos detalhados sobre algo como as células cerebelares de Purkinje. Mas, em um certo ponto, esse tipo de sobrecarga de informação cria uma sopa de letrinhas no meu cérebro e é contraproducente. Ter muito conhecimento cristalizado em minha cabeça de uma só vez, sem dar tempo às idéias para gestar, cria uma viscosidade de pensamento e sufoca o que eu chamo de “ superfluidez ” . “

Sempre que me vejo pensando demais ou sofrendo do que Arthur Ashe chamou de “ paralisia por análise ”, é sempre útil fazer algo mais cerebelar (como fazer uma corrida longa) e ficar um pouco fora do ar por um tempo. A realização de atividades baseadas no cerebelo parece “desobstruir” regiões específicas do meu córtex cerebral de uma forma que me ajude a pensar melhor e a resolver problemas.

O lema de minha Alma Mater é: Non Satis Scire (“Saber não é suficiente”)

Uma das razões pelas quais decidi escrever um post narrativo em primeira pessoa esta manhã é que a minha história de vida e a transição de atleta profissional para escritor de ciência descobrem alguns aspectos fundamentais da mecânica cerebral que impulsionam o nosso circuito cerebro-cerebelar.

Meu pai era uma usina “cerebral” que recebia A’s diretos e estava sempre no topo da sua classe. Ele também tinha a proeza atlética “cerebelar” de ser um campeão de tênis. Papai esperava o mesmo nível de conquistas acadêmicas e esportivas de seus filhos. Infelizmente, através das lentes do circuito cerebro-cerebelar, minha irmã mais velha e eu éramos apenas “meio cérebros” em termos de viver de acordo com a expectativa irreal do pai de que todos os seus filhos em idade escolar apresentariam extraordinárias habilidades cerebrais e cerebelares.

Minha irmã mais velha tinha um incrível “conhecimento de livros” e conseguiu as pontuações do National Merit SAT, mas não era particularmente boa em jogar tênis. Por outro lado, eu era terrível na escola (e provavelmente era visto por muitos como um “atleta idiota”), mas era bom em esportes. Uma razão pela qual decidi publicar um livro depois de me aposentar de competições esportivas foi provar ao meu pai (e a outros opositores) que a neuroplasticidade e a neurogênese permitem que todos e cada um de nós fortaleçam nossa estrutura cerebral-cerebelar e conectividade funcional em qualquer estágio vida – que era o ponto inteiro do Caminho do Atleta: Suor e a Biologia da Felicidade .

Como pai de uma criança de 10 anos agora, é importante para mim que a educação e o dia-a-dia de minha filha sejam bem-arredondados de uma maneira que otimize seus circuitos cerebro-cerebelares.

Olhando para as minhas experiências acadêmicas, tive a sorte de frequentar escolas que inconscientemente nutriam um equilíbrio saudável entre meu cérebro e cerebelo. Também tive a sorte de passar algum tempo presa em uma instituição acadêmica que só parecia se preocupar em obrigar os alunos a ficar parados na aula, memorizar montanhas de conhecimento cristalizado e obter altas notas nos testes. Essa experiência abriu meus olhos para as armadilhas de enfatizar excessivamente o conhecimento cerebral e ignorar o importante papel que ambos os hemisférios cerebelares desempenham em nossos processos cognitivos e criativos.

Fonte: Wikipedia / domínio público

Quando eu estava na sétima série, comecei a estudar latim com o sr. Bourne na The Park School, em Brookline, Massachusetts. Embora eu fosse geralmente um estudante terrível, eu amava o latim e destacava-me nesse assunto. Bourne fez aprender latim antigo como uma base de conhecimento surpreendentemente útil para os tempos modernos. Até hoje, eu me encontro referenciando palavras em latim regularmente e a frase “non satis scire” inspirou este post no blog.

Depois de deixar a existência semelhante à do ventre e a pedagogia da escola The Park School “sem fronteiras”, fui enviado para um internato draconiano em Wallingford, Connecticut, chamado Choate Rosemary Hall. Seu lema é Fidelitas et Integritas (Fidelidade e Integridade). No início dos anos 80, o Choate era um ambiente tóxico para mim. Eu não me encaixava no molde do Preppy Handbook e odiava o lugar. Eu me rebelei contra o autoritarismo da escola e vivi pelo tema “Nós não precisamos de educação” do álbum do Pink Floyd, “The Wall”. Basta dizer que minhas notas foram péssimas. Eu tive problemas com testes padronizados e minhas pontuações no SAT foram os pits.

Fonte: Wikipedia / domínio público

Felizmente, minha mãe sabia sobre uma pequena faculdade de artes liberais em Amherst, Massachusetts, que não se importava com os resultados do SAT e, propositadamente, tirou a ênfase do “livro inteligente” cerebral chamado Hampshire College. Na época, Hampshire era uma das únicas faculdades do país que não exigia que os alunos tomassem   quaisquer testes e não houve notas. Parecia um lugar perfeito para mim e eu estava ansioso para me candidatar.

Quando me matriculei no Hampshire College, no outono de 1984, minha memória declarativa sabia que o lema da escola era Non Satis Scire (Saber Não é Suficiente). Mas, percebo agora, eu realmente não sabia (no verdadeiro sentido da palavra) por que o lema de Alma Mater era tão importante até décadas depois, quando me aposentei de ser um atleta profissional de ultra-resistência e me tornei um escritor baseado na ciência. .

De uma perspectiva metacognitiva de “pensar sobre o pensamento de alguém”, não me perco a noção de que saber o significado das palavras latinas para “saber não é suficiente” é muito diferente de perceber o significado de como essa frase se aplica. nossos processos cognitivos em uma era digital. Muito antes da revolução da internet, os fundadores do Hampshire College perceberam que “conhecer” muita informação cristalizada é inútil se você não consegue conectar pontos de idéias aparentemente não relacionadas de maneiras novas e úteis.

Em uma era de pesquisa do Google, temos muito conhecimento cristalizado na ponta dos dedos 24 horas por dia. Essa abundância de informações cerebrais torna mais importante do que nunca manter o cerebelo envolvido mantendo-se fisicamente ativo. Sedentarismo e sentar-se em frente a uma tela de computador durante todo o dia pode causar atrofia do volume de matéria cinzenta das células de Purkinje no cerebelo e reduzir a integridade dos tratos da substância branca entre as várias regiões do cérebro. Esse golpe duplo impede que os quatro hemisférios cerebrais trabalhem em perfeita harmonia e pode resultar em menor conectividade funcional cerebro-cerebelar.

Acredito firmemente que encontrar maneiras cotidianas de otimizar a conectividade funcional de nossos circuitos cerebro-cerebelares é fundamental para o pensamento divergente e a inteligência fluida. Como os fundadores do Hampshire College perceberam décadas atrás, “conhecer (informação cristalizada) não é suficiente”. Esperançosamente, nos próximos anos, mais educadores perceberão a importância da estruturação de ambientes de aprendizagem que ativamente envolvam todos os quatro hemisférios cerebrais e se esforcem para otimizar conectividade funcional cerebro-cerebelar dos alunos em uma base diária.

Referências

Jeremy D. Schmahmann e Deepak N .. Pandya. “The Cerebocerebellar System” Revista Internacional de Neurobiologia (1997) DOI: 10.1016 / S0074-7742 (08) 60346-3

Jeremy D. Schmahmann e Janet C. Sherman. “A Síndrome Afetiva Cognitiva Cerebelar” Cérebro (1998) DOI: 10.1093 / brain / 121.4.561

Jeremy D. Schmahmann “Dismetria do Pensamento: Conseqüências Clínicas da Disfunção Cerebelar na Cognição e no Afeto”. Tendências em Ciências Cognitivas (1998) DOI: 10.1016 / S1364-6613 (98) 01218-2

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