Navegando em seu ambiente

Como o cérebro cria mapas para nos ajudar a alcançar nossos destinos

Fonte: Arquivo de Domínio Público

1. Navegação Espacial

Nossas vidas cotidianas certamente não são preenchidas com o tipo de tarefas de navegação exigentes e complexas com as quais os vikings poderiam ter se deparado: temos sistemas de posicionamento global em nossos telefones, tablets, carros e relógios, e temos placas de rua, plantas baixas de construção e trilhas pavimentadas. Temos muitos recursos para nos ajudar a chegar onde queremos estar.

• Apresentando Terapia Multi-Lens
• Nossos líderes estão usando apenas metade de seus cérebros?
• Lições Sobre Recuperação
• Amor: O que é, o que não é, o que poderia ser
• As 25 lentes da terapia multi-lentes

Mas os vikings e outras civilizações antes do advento da modernidade também não tinham uma série de ferramentas com propósitos semelhantes? Embora menos poderosos e convenientes do que nossa tecnologia, instrumentos antigos como o pelorus, uma ferramenta rudimentar para manter o porte de um navio, eram confiáveis ​​o bastante para ajudar as pessoas a descobrir e mapear o mundo desconhecido. E foram os cérebros daqueles que viveram centenas ou milhares de anos atrás, não também engajados em atender às demandas de navegar em ambientes espaciais – ao estabelecer metas e objetivos, estimar a distância entre a localização e o destino, monitorar o progresso e localização e em saber quando alguém está onde quer estar?

Assim, os humanos usaram ferramentas há muito tempo para melhorar suas chances de encontrar os destinos certos, e nosso sucesso em navegar para esses lugares melhorou como nossa tecnologia (por exemplo, os instrumentos em nossos telefones são confiáveis ​​o suficiente para ajudar pessoas em diferentes distantes, locais se reúnem em novos), mas não é – e nunca foi – as ferramentas que fazem a navegação: nós somos.

Se você é um Viking ou seu eu atual, ou mesmo um rato, é o cérebro que está envolvido na tarefa de navegar em ambientes espaciais, e talvez seus maiores instrumentos sejam as habilidades notáveis ​​de criar seu próprio mapa de qualquer ambiente no qual você pode se encontrar e reconfigurar planos quando desvios inesperados surgirem.

• Movendo-se para além do pensamento
• Você procura o negativo mesmo quando as coisas boas acontecem?
• Viver na questão… quando não saber é a resposta
• Cura Stress Relacionamento Com Prática Espiritual
• Como reduzir a ansiedade em nosso mundo nervoso

2. Mapas Cognitivos

Os cérebros de todos os tipos de espécies diferentes de animais são equipados para navegação espacial e, mais especificamente, para criar mapas cognitivos de seu ambiente; nós não somos únicos neste aspecto, e alguns animais são melhores em navegar do que outros. Por exemplo, a maioria das pesquisas neurocientíficas sobre navegação espacial é baseada não em humanos, mas em roedores. Então, talvez esse estereótipo da psicologia seja verdadeiro: a imagem de ratos correndo em labirintos. Isso muitas vezes vem à mente do público em geral quando se pensa em experimentos psicológicos, e eles estão amplamente corretos em imaginar isso se estivermos considerando a área da neurociência comportamental que explora o papel das estruturas cerebrais subcorticais na memória espacial.

Muito progresso teórico foi recentemente feito neste domínio de pesquisa; entretanto, revisar essa literatura aqui e usar muitos termos neurobiológicos e neuroanatômicos diferentes não será útil para o leitor, mas alguns serão mencionados abaixo (para uma revisão, ver Epstein, Patai, Julian, & Spires, 2017). Em vez disso, é suficiente dizer que os pesquisadores há muito tempo pensam que as pessoas usam seus próprios mapas internos para navegar em vários ambientes (Tolman, 1948). Muitas redes de neurônios em várias regiões diferentes do cérebro trabalham juntas para gerar essas representações do mundo.

Estudos neurobiológicos usando camundongos demonstraram que diferentes tipos de células nessas regiões calculam diferentes características de nossos mapas cognitivos. Em suma, os principais tipos são células de localização, grade, borda e direção da cabeça, e estão localizadas principalmente na formação do hipocampo no lobo temporal medial e estruturas relacionadas. Notavelmente, um professor aqui na University College London ganhou o Prêmio Nobel por seu papel na descoberta de células locais, que são disparadas em seu hipocampo com base em sua localização espacial (O’Keefe & Dostrovsky, 1971).

É marcantemente importante para a rede de navegação em nossos cérebros criar mapas espaciais que são aterrados ao mundo real e podem explicar a distância e a direção de nossos objetivos nesse mundo. Embora seja possível navegar sem usar objetos do mundo real para nos ajudar, é bastante útil ancorar nossos mapas cognitivos a marcos e limites específicos em nosso ambiente, porque vê-los ao longo do caminho provavelmente provocará a recuperação espontânea e a recalibração de nossa posição. , lembrando-nos de onde estamos dentro do nosso mapa interno. Durante esses momentos intermitentes de recalibração ou reafirmação de onde estamos, e desde o início do planejamento para ir a qualquer lugar, a rede de navegação em nossos cérebros precisa ser capaz de estimar – e periodicamente reestimar – a distância e a direção até nosso destino.

Além desses aspectos do processamento cognitivo na navegação espacial, o que torna a rede de navegação em nossos cérebros tão adaptativa é que ela pode não apenas gerar uma multiplicidade de mapas cognitivos de diferentes ambientes, mas também de vários estados desses ambientes. Ou seja, pode-se imaginar, por exemplo, não apenas a típica viagem à mercearia ou uma jornada em potencial para uma nova: você pode gerar vários mapas cognitivos desses destinos dos quais você vem de diferentes locais, seja de casa. ou trabalho, em diferentes condições climáticas e com possíveis obstáculos que podem surgir dependendo da hora do dia e assim por diante. O que é mais é que os mapas cognitivos não precisam ser exclusivamente espaciais. Em alguns pontos de vista, nossos cérebros também podem criar modelos mentais de sons, cheiros e conceitos, e relações sociais e períodos de tempo.

3. Encontrar outro caminho

Que nossos caminhos escolhidos para nossos objetivos estão obstruídos é comum. O universo está quase sempre enviando coisas para nos impedir e nos atrasar, parece. Tais eventos incongruentes são às vezes dentro do reino de nosso controle, mas às vezes não, e às vezes bastante previsíveis, mas outras vezes nem tanto. Quando esses eventos são coisas sobre as quais temos alguma autonomia, mas ocorrem de formas inesperadas, muitas vezes somos obrigados a adaptar nossos planos de navegação – fazer um desvio, afastando-nos de nossa meta de alcançá-lo.

Exemplos da vida diária dessas situações são quando há obras na estrada ou no caminho e é necessário encontrar outra rota, quando a estação de metrô está fechada e você precisa encontrar a próxima mais próxima, quando a porta do seu voo muda como você caminha até ela e precisa encontrar a correta no aeroporto, e quando uma ilha da mercearia estiver lotada demais para entrar de onde você está e você precisa encontrar uma rota diferente para chegar ao outro lado dela.

Existem milhares de situações como essas que acontecem às pessoas todos os dias, e esses eventos incongruentes representam uma fração dos eventos diários incongruentes com os objetivos que ocorrem; as pessoas tendem a se sentir bastante frustradas à luz de tais eventos, mas isso é uma discussão para um artigo diferente. Vale a pena notar, porém, que nem todos os desvios são testes de nossa tolerância à frustração: Às vezes o caminho mais rápido não é o mais seguro e, portanto, um desvio pode ser uma boa idéia quando você está andando e percebe um personagem desesperado se escondendo um beco que você normalmente corta. O que mais importa nas situações em que seu caminho é obstruído, além de detectá-las e atualizar seu mapa cognitivo com o fato de que você não pode mais seguir esse caminho, é reconfigurar seus planos de forma adaptativa para o seu destino – planejar um diferente ou nova rota que permite uma evasão efetiva do obstáculo.

O lobo frontal, particularmente o córtex pré-frontal, está envolvido sempre que o cérebro geralmente precisa planejar, ou re-planejar qualquer coisa e pensar de pé – por assim dizer (Shallice & Cooper, 2011). Não é, portanto, surpreendente que pesquisas recentes tenham descoberto que, de fato, o córtex pré-frontal desempenha um papel principal no planejamento da navegação (Balaguer, Spires, Hassabis, & Summerfield, 2016) e na negociação de desvios (ver Spiers & Gilbert, 2015). Em suma, as diferentes sub-regiões do córtex pré-frontal detectam os desvios, processam o potencial conflito entre possíveis rotas e estabelecem novos subobjectivos e os aspectos do processo de formação hipocampal do caminho recentemente seleccionado, integrando-o no seu mapa cognitivo.

4. O caminho a seguir para a neurociência cognitiva

Enquanto neurocientistas comportamentais tipicamente usam roedores em seus estudos, neurocientistas cognitivos neste domínio de pesquisa (isto é, desviar o olhar) usam humanos, e isso é por uma série de razões, mas principalmente porque há certas coisas que você pode fazer com humanos para investigar planejamento que não é possível com roedores e, mais importante, a singularidade do lobo frontal humano significa que é sempre o melhor objeto de investigação, se o nosso objetivo é melhorar a nossa compreensão das funções do cérebro humano.

Muitos estudos sobre desvios e sobre a navegação espacial em geral empregam métodos neurocientíficos como a ressonância magnética funcional (fMRI), na qual as pessoas são obrigadas a ficar paradas em um ambiente artificial para completar várias tarefas cognitivas na tela do computador. No entanto, isso dificilmente reflete o mundo real: sem sensações de auto-movimento, sem sensações de mudanças de elevação, e assim por diante. Neurocientistas cognitivos recentemente tentaram abordar essa questão usando sistemas de realidade virtual para simular ambientes 3D e esteiras omnidirecionais para facilitar o auto-movimento, juntamente com uma técnica conhecida como eletroencefalografia (EEG) que permite a aquisição de dados cerebrais em configurações semi-naturais. Esses tipos de experimentos representam uma direção interessante para a neurociência cognitiva e, mais importante, servem para melhorar a validade ecológica (para uma revisão dessas questões e dos esforços recentes para abordá-las, ver Park, Dudchenko, & Donaldson, 2018).

No entanto, você ainda não consegue sentir a grama sob seus pés – por assim dizer. Os participantes não podem experimentar os vários tipos de estímulos que ocorrem na vida cotidiana quando navegamos em ambientes espaciais, e entre eles está a própria sociedade (por exemplo, todas as pessoas pelas quais devemos prestar contas enquanto nos movemos para nossos destinos). Assim, embora a pesquisa esteja progredindo e usando desenhos experimentais semi-naturalistas, progressos substanciais ainda foram feitos na cognição espacial ou em qualquer outro domínio de pesquisa para trazer a neurociência cognitiva para o mundo real. Um caminho promissor é o uso de espectroscopia de infravermelho próximo portátil sem fio (fNIRS) (ver Pinti et al., 2018).

5. Melhorando sua capacidade de navegação

Francamente, algumas pessoas são péssimas em navegar e outras, excelentes, mas provavelmente não nascem assim. E certamente não podemos aceitar a palavra de alguém para isso; Eu pensei que eu era um adepto de um navegador como James Cook até que eu consegui todos em uma expedição de mochila perdida em uma floresta ao longo das margens do Lago Michigan. Felizmente, temos tarefas bem estabelecidas na neurociência cognitiva que podem indexar uma série de diferentes processos integrados à navegação bem-sucedida, e não é necessário ter o cérebro digitalizado para participar dessas tarefas para praticar a navegação espacial.

Por exemplo, um aplicativo móvel foi lançado recentemente intitulado Sea Hero Quest, que exige que você navegue em um barco para encontrar criaturas marinhas. Ele foi desenvolvido especificamente como parte de um importante estudo transcultural para examinar certos preditores da capacidade de navegação (ver Coutrot et al., 2018). Os pesquisadores descobriram que, na verdade, as pessoas não são apenas navegadores adeptos ou ineptos; em vez disso, os dados da jogabilidade de milhões de pessoas de mais de cem países diferentes sugeriram que as taxas de riqueza econômica e de desigualdade de gênero desses países previam significativamente o desempenho da navegação. Uma direção interessante para este tipo de navegação virtual é usá-lo como uma ferramenta de intervenção no contexto da demência e outras doenças neurodegenerativas. Então, se você se considera um péssimo navegador, pode ser divertido tentar isso; os dados do seu jogo serão úteis, pois este é um projeto em andamento!

Há outras coisas que você pode fazer no seu dia a dia para melhorar sua capacidade de navegação. Ou seja, você pode tentar confiar menos em seu GPS. Isso não quer dizer que devamos tentar não usá-lo quando viajamos para novos lugares. É muito útil nessas situações. Seria uma boa idéia negligenciar sua bússola no meio da floresta? Não. Isso seria jogar o bebê com a água do banho, como dizem. Portanto, a ideia aqui é reduzir a frequência com que você monitora o GPS. Examine a rota do seu GPS como faria com um mapa, depois tente o seu melhor para manter as informações em sua memória de trabalho enquanto percorre a rota, apenas verificando o GPS em ou logo após os pontos de decisão importantes para confirmar que você não cometeu um erro.

De fato, a estratégia menos consequencial pode ser checar depois de ter feito o julgamento em sua cabeça, em vez de quando ou depois de ter feito algo de maneira comportamental. Use mais de um marco. Preste atenção não apenas para onde você está indo, mas também para onde você está. Em outras palavras, esforce-se para alocar mais de seus recursos atencionais à tarefa em questão – em vez de seguir essa linha brilhante e colorida com visão de túnel. É muito fácil deixar nossos dispositivos fazerem o trabalho pesado. Faça o seu cérebro fazer isso. Nossos cérebros se tornam melhores em lidar virtualmente com qualquer tarefa através da experiência e do tempo (isto é, plasticidade neural).

O cérebro não precisa trabalhar muito quando tomamos caminhos bem desgastados; temos mapas internos bem construídos para lugares familiares. Mas não temos tais mapas quando entramos em um ambiente novo e, consequentemente, devemos criá-los em qualquer lugar. As exigências cognitivas de navegar em novos lugares são, portanto, maiores que as familiares. Embora seja geralmente mais difícil encontrar seu caminho em novos ambientes, sua capacidade de navegação certamente não será muito benéfica se você ficar apenas em ambientes familiares. Portanto, busque lugares antes dos quais você nunca esteve e, criticamente, adote um papel ativo em sua navegação – em todas as etapas que levam ao seu destino – até que talvez um local estrangeiro possa ser chamado de lar.

Referências

Balaguer, J., Spires, H., Hassabis, D., & Summerfield, C. (2016). Mecanismos Neurais do Planejamento Hierárquico em uma Rede Virtual de Metrô. Neuron, 90 (4), 893-903. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2016.03.037

Coutrot, A., Silva, R., Manley, E., de Cothi, W., Sami, S., Bohbot, VD,… Spiers, HJ (2018). Determinantes Globais da Capacidade de Navegação. Current Biology, 28 (17), 2861-2866.e4. https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.06.009

Epstein, RA, Patai, EZ, Juliano, JB, & Spires, HJ (2017). O mapa cognitivo em humanos: navegação espacial e além. Neurociência da natureza. Nature Publishing Group. https://doi.org/10.1038/nn.4656

O’Keefe, J. e Dostrovsky, J. (1971). O hipocampo como um mapa espacial. Evidência preliminar da atividade da unidade em ratos que se movimentam livremente. Cérebro Res. 34, 171-175.

Park, JL, Dudchenko, PA e Donaldson, DI (2018). Navegação em ambientes do mundo real: novas oportunidades proporcionadas pelos avanços na geração de imagens móveis do cérebro. Fronteiras na neurociência humana, 12. https://doi.org/10.3389/fnhum.2018.0036

Pinti, P., Aichelburg, C., Gilbert, S., Hamilton, A., Hirsch, J., Burgess, P., & Tachtsidis, I. (2018, 1 de Outubro). Uma revisão sobre o uso da espectroscopia funcional de infravermelho próximo em ambientes naturais. Pesquisa psicológica japonesa. Blackwell Publishing Ltd. https://doi.org/10.1111/jpr.12206

Shallice, T. e Cooper, RP (2011). A organização da mente. Oxford: Oxford University Press.

Spires, HJ e Gilbert, SJ (2015). Resolvendo o problema do desvio na navegação: um modelo de interações pré-frontais e hipocampais. Fronteiras na neurociência humana, 9. https://doi.org/10.3389/fnhum.2015.00125

Tolman, EC (1948). Mapas cognitivos em ratos e homens. Psychol. Rev. 55, 189-208.