Como o cérebro inconscientemente domina habilidades automatizadas?

Um novo estudo liga o aprendizado implícito e as regiões laterais do cerebelo.

Cérebro humano visto de baixo, mostrando cerebelo (latim para “cérebro pequeno”) e tronco cerebral.

Fonte: Wikipedia / domínio público

Regiões específicas do cerebelo são fundamentais para a memória implícita e desempenham um papel importante na aquisição de habilidades automatizadas que alguém pode executar sem consciência ou “pensar demais” o processo, de acordo com um crescente corpo de evidências. Por exemplo, um estudo recente, “Déficit de Aprendizagem Implícito em Crianças com Distrofia Muscular de Duchenne: Evidências de Comprometimento Cognitivo Cerebelar” identificou uma ligação entre a memória procedural (implícita), o cerebelo lateral e a conectividade do córtex cerebral com os gânglios basais via cerebro. redes cerebrais. Estas descobertas foram publicadas em 16 de janeiro de 2018, na revista PLoS ONE .

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Para saber mais sobre a diferença entre memória declarativa (explícita) e memória processual (implícita), consulte: “A linguagem utiliza antigos circuitos cerebrais que pred pregam seres humanos” e “A misteriosa neurociência do aprendizado de habilidades automáticas.” Este vídeo de um minuto mostra como a digitação automatizada utiliza memória processual implícita sem conhecimento explícito de onde as teclas estão no teclado: Como atleta, tenho ficado fascinado com o papel que o cerebelo desempenha no desempenho esportivo e na memória implícita desde que eu era um jovem tenista novato. Meu falecido pai, Richard Bergland, MD, era neurocirurgião, neurocirurgião e autor de The Fabric of Mind (Viking). Ele também era meu treinador de tênis. Os avós noruegueses do meu pai eram imigrantes que vieram para a América sem nenhuma habilidade baseada no mérito. Seus pais eram pobres e não podiam pagar a faculdade. Na década de 1930, durante a era da poeira e da Grande Depressão, meus avós missionários partiram de Minnesota para as terras ruins de Montana, onde meu pai nasceu.

Como parte de seu sonho americano, meu pai conseguiu uma bolsa de estudos para a faculdade com base em sua habilidade esportiva. Papai creditou a memória implícita que ele bateu em seu cerebelo, acertando religiosamente uma bola de tênis contra uma tabela, usando uma raquete surrada e usada com sua destreza atlética. Quando adolescente, “Dick” Bergland tornou-se o campeão de tênis do estado de Montana. Na faculdade, ele jogou tênis e squash. Os esportes de raquete foram sua passagem para fora da pobreza e para a Cornell Medical School de Nova York, onde eu nasci. Ao olhar para trás em sua carreira, meu pai dizia: ” Estou absolutamente certo de que, se tornar um neurocirurgião foi uma consequência direta do meu olho para o baile “.

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Richard M. Bergland, MD creditou seu domínio de habilidades de tênis automatizadas com funções do cerebelo. Como neurocirurgião, acreditava firmemente que realizar operações cerebrais dependia muito mais da memória implícita / processual do que a memória explícita / declarativa que ele adquiria na biblioteca.

Fonte: Cortesia de Kay Bergland

Como treinador de tênis baseado em neurociência, papai me dizia constantemente: “ Chris, pense em martelar e forjar a memória muscular implícita nas células de Purkinje do cerebelo a cada braçada. Ele acreditava que a chave para evitar o que a lenda do tênis Arthur Ashe chamava de “Paralisia por análise” era tornar o jogo de tênis mais automatizado / cerebelar e menos intelectual / cerebral. ( Cerebelo é a palavra irmã para cerebral e significa “relacionado a ou localizado no cerebelo”).

“Não sabemos exatamente o que o cerebelo está fazendo. Mas o que quer que esteja fazendo, está fazendo muito disso. – Richard Bergland, MD (neurocirurgião e neurocientista do século 20)

Muito do que sabemos sobre como o cerebelo humano funciona baseia-se na observação da estrutura ou disfunção cerebelar atípica causada por lesão ou doença e subsequente documentação de mudanças na aprendizagem e no comportamento.

Com base em sua observação de pacientes com lesões cerebelares e outras evidências sobre o cerebelo disponíveis no final do século 20, meu pai tinha um palpite que automatizava o aprendizado e a memória implícita estava ligada à estrutura e função do cerebelo. Dito isso, antes dos recentes avanços tecnológicos do século XXI, era impossível provar suas hipóteses sobre o cerebelo em um laboratório. Portanto, especulativamente ele diria: “ Não sabemos exatamente o que o cerebelo está fazendo. Mas o que quer que esteja fazendo, está fazendo muito disso ”.

Felizmente, antes de sua morte em 2007, pude colaborar com meu pai enquanto escrevia o manuscrito para o meu primeiro livro, A Forma do Atleta: Suor e a Biologia da Felicidade (St. Martin’s Press). Durante este período, falamos todos os dias. E escolhi seu cérebro para aprender o máximo possível sobre como a mente, o corpo e o cérebro trabalham em uníssono com base em sua aquisição de conhecimento explícito sobre neurociência por toda a vida.

Na época, meu pai não conseguia entender suas idéias visionárias sobre o cerebelo publicadas em revistas especializadas. Então, depois que eu quebrei um Recorde Mundial do Guinness e consegui um contrato de livro, eu estava determinado a usar minha plataforma como atleta e autor para publicar suas idéias radicais sobre o cerebelo. Como minha redação foi voltada para um público mainstream, fomos capazes de contornar os guardiões da academia da Ivory Tower e promover idéias inovadoras e pioneiras que desafiavam o status quo.

Este diagrama ilustra as primeiras encarnações do “Bergland Split-Brain Model” e elucida vários papéis hipotéticos que o cérebro e o cerebelo podem desempenhar dentro dos sistemas cerebrais cerebrais cerebrais do cerebelo. (Da p. 81 do Caminho do Atleta: Suor e a Biologia da Felicidade)

Fonte: Foto e Ilustração de Christopher Bergland (Circa 2007)

Juntos, meu pai e eu criamos um modelo de cérebro dividido que chamamos de “cérebro para baixo do cérebro”. Essa foi uma resposta direta e convincente ao infame modelo de “cérebro esquerdo-cérebro direito”. Parte de nossa motivação para mudar a conversa em direção à interação “de cima para baixo” entre o cérebro e o cerebelo foi que meu pai se envolvera em alguma controvérsia em torno do “cérebro esquerdo-direito” quando ele era chefe de neurocirurgia na Harvard Medical. Hospital Beth Israel da escola. (Por exemplo, ele serviu como especialista médico para um livro best-seller denominado Desenho no lado direito do cérebro .)

Mais tarde na vida, o pensamento de meu pai evoluiu para acreditar que a relação entre os dois hemisférios do cérebro (latim para ‘cérebro’) e ambos os hemisférios do cerebelo (latim para ‘pequeno cérebro’) deveria ser incluída em pesquisas e discussões sobre o cérebro. interacção entre os hemisférios esquerdo-direito do córtex cerebral.

Há uma advertência importante: obviamente, todo o cérebro funciona em conjunto e a estrutura cerebral e a conectividade funcional baseadas em modelos de cérebro dividido podem ser simplistas demais. Dito isto, voltemos aos detalhes básicos do estudo de janeiro de 2018 mencionado acima, conduzido por Stefano Vicari, do Departamento de Neurociências e Neurorreabilitação do Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, em Roma, Itália.

Para este estudo, Vicari et al. focou nos indivíduos afetados pela Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) sem deficiência intelectual e os comparou a uma coorte de crianças com desenvolvimento típico (DT). Os pesquisadores usaram uma versão modificada da Tarefa do Tempo de Reação Serial (SRTT – Serial Reaction Time Task), projetada para medir as habilidades de aprendizado da sequência implícita.

Como explicam os autores, “neste estudo, a TRS foi administrada a um grupo de crianças com DMD sem deficiência intelectual e a controles de DT, a fim de investigar seu aprendizado implícito e, consequentemente, sua função de rede cerebro-cerebelar. Mais especificamente, desejamos estabelecer se o SRTT pode detectar sinais de dificuldades de aprendizagem implícitas em um grupo de crianças com DMD sem deficiência intelectual, e se elas estão relacionadas ao local da mutação. O SRTT é capaz de analisar o aprendizado da sequência implícita e demonstrar o papel do cerebelo e seus circuitos como uma estrutura chave para essa função. ”

Os pesquisadores administraram esses testes a 32 crianças de Duchenne e 37 controles de idade cronológica comparável. Notavelmente, o grupo de Duchenne mostrou uma taxa reduzida de aprendizagem implícita, mesmo na ausência de deficiência intelectual global.

Como os autores escrevem: “Parece que há um comprometimento específico na aprendizagem implícita e processual, como observado em adultos com lesões cerebelares, afetando as regiões laterais do cerebelo. O papel do cerebelo nos déficits na aprendizagem implícita e no aprendizado processual também foi observado em crianças com doença neurológica adquirida e dislexia do desenvolvimento ou deficiência intelectual. O cerebelo parece ter um papel importante na detecção e reconhecimento de seqüências de eventos e na aquisição e automatização de novos procedimentos cognitivos ”.

Stefano Vicari e colaboradores resumem suas descobertas: “Em conclusão, nosso estudo documentou um déficit na aprendizagem implícita em uma amostra de meninos com DMD sem deficiência intelectual. Com base em nosso conhecimento, esse déficit pode ser interpretado como a expressão de uma disfunção do cerebelo e, mais especificamente, das regiões laterais do cerebelo e suas conexões de redes ”.

Referências

Stefano Vicari, Giorgia Piccini, Eugenio Mercuri, Roberta Battini, Daniela Chieffo, Sara Bulgheroni, Chiara Pecini, Simona Lucibello, Sara Lenzi, Federica Moriconi, Marika Pane, Adele D’Amico, Guja Astrea, Giovanni Baranello, Daria Riva, Giovanni Cioni, Paolo Alfieri. “Déficit de Aprendizagem Implícito em Crianças com Distrofia Muscular de Duchenne: Evidência de Comprometimento Cognitivo Cerebelar?” PLoS ONE (Publicado em: janeiro 16, 2018) DOI: 10.1371 / journal.pone.0191164

Ulrike Schara, Melanie Busse, Dagmar Timmann e Marcus Gerwig. “A Aprendizagem Associativa Dependente do Cerebelo Está Preservada na Distrofia Muscular de Duchenne: Um Estudo Usando o Delay Eyeblink Conditioning.” PLoS ONE (Publicado em: 14 de maio de 2015) DOI: 10.1371 / journal.pone.0126528

Kristy M. Snyder, Yuki Ashitaka, Hiroyuki Shimada, Jana E. Ulrich, Gordon D. Logan. “O que os datilógrafos experientes não sabem sobre o teclado QWERTY”. Atenção, Percepção e Psicofísica (2014) DOI: 10.3758 / s13414-013-0548-4