Do surgimento das Neurociências às bases da Neuropedagogia: uma trajetória

Conhecida até os anos 1990 como Neurofisiologia, as Neurociências deram um impressionante salto quantitativo e qualitativo após o avanço dos diagnósticos por imagem verificado já na virada para o século XXI. Os conhecimentos dessa área do saber humano têm modificado a maneira como entendemos a nós mesmos. Visualizar a estrutura e o pleno funcionamento do encéfalo vivo enquanto realiza tarefas diversas trouxe novas concepções ao ato de aprender. Segundo a neurocientista e professora Carla Tieppo, aquilo que é popularmente conhecido como “cérebro” (ou seja, toda a massa que se encontra no interior da caixa craniana) chama-se cientificamente encéfalo. Em Neurociências, o cérebro é apenas uma das estruturas que compõem a massa encefálica. Por essa razão, utilizaremos a palavra encéfalo ao invés de cérebro ao longo deste trabalho. Para saber mais sobre esse assunto sugerimos um vídeo de anatomia. Por conseguinte, o ato de ensinar precisa necessariamente ser revisto, atualizado sob novas luzes. Neste artigo, trazemos um histórico do surgimento das Neurociências e uma de suas contribuições ao ensino-aprendizagem: a criação da Neuropedagogia.

Neurociências: o início de tudo

Os questionamentos científicos sobre o funcionamento encefálico começaram no início do século XIX. Naquele momento, o principal tema de investigação consistia em saber como o encéfalo funciona para produzir a mente. Assim surgiu a Frenologia (entre 1810 e 1819), com estudos realizados por Franz Joseph Gall e J. G. Spurzheim. Segundo eles, as funções cognitivas e as emoções e sentimentos estavam situados em partes específicas do encéfalo. Essa linha de raciocínio da dupla concluiu que quanto maior a frequência do uso de uma capacidade cognitiva (como falar, por exemplo) ou de uma emoção ou sentimento (como a autoestima) mais se desenvolvia a região na qual essa habilidade estivesse situada, exatamente como acontece com um músculo. Esse aumento do tamanhode determinada região, de acordo com os frenologistas, causava alteração no tamanho total e, consequentemente, no formato do crânio.

Com base nessa conclusão, os frenologistas passaram a acreditar que a análise minuciosa da anatomia do crânio ofereceria os elementos necessários para descrever a personalidade de uma pessoa. Eles chamaram essa análise de “Personologia Anatômica”.

Como podemos facilmente depreender, tais alegações não eram científicas, pois não se baseavam em experimentos. Elas foram questionadas e refutadas pelo fisiologista experimental Pierre Flourens (França, 1798-1877). Ele descobriu que ferimentos em regiões específicas no encéfalo de pássaros não causavam déficits permanentes de comportamento e que, portanto, todas as regiões que o compunham participavam da recuperação dessas lesões.

Na sequência, estudos e observações de outros cientistas, tais como John Hughlings Jackson (Reino Unido 1835-1911), Paul Broca (França, 1824-1880), Gustav Fritsch (Alemanha, 1838-1927) e Eduard Hitzig (Alemanha, 1838-1907), entre outros, concluíram que o encéfalo deveria ser estudado em nível celular e não apenas a partir de suas regiões (Raichle, 1998).

Conforme explicamos até aqui, foi necessário que se percorresse um longo caminho de refutações e comprovações até que se chegasse à descoberta do neurônio. Esse grande avanço nos estudos do encéfalo-mente se deu graças a dois cientistas trabalhando individualmente: Camilo Golgi (Itália, 1843-1923) e Santiago Ramón y Cajal (Espanha, 1852-1934). Ambos eram médicos e foram covencedores do Prêmio Nobel de Fisiologia (ou Medicina) de 1906.

A “Doutrina do Neurônio” ficou completa com a descoberta de Charles Scott Sherrington (1857-1952), um histologista britânico. Seus estudos esclareceram a maneira pela qual um neurônio se comunica com outro: usando impulsos elétricos, que ele denominou sinapses (Shepherd, 2015). Sherrington recebeu o Prêmio Nobel de Fisiologia em 1932. Surgiram assim os estudos neuronais. Inicialmente, essa nova área de estudos foi denominada Neurofisiologia; somente após os anos 1990 passou a ser conhecida pelo nome mais abrangente de Neurociências.

Tal mudança de nome se deu porque, a partir dos anos 1950, com o avanço de novas ciências (como a Cibernética de Wierner e McCulloch) e teorias (como a da Nova Comunicação), os estudos neurofisiológicos se sofisticaram e diversificaram. Assim sendo, as “neurociências” passaram a ser tema de interesse de um público cada vez mais amplo. Praticamente todas as demais ciências começaram a se interessar por saber sobre a forma como o encéfalo realmente funciona e como isso repercute em nossos pensamentos, emoções, sentimentos, ações e aprendizagens (Shepherd, 2015). O objetivo final era melhorar a qualidade de vida das pessoas e, consequentemente, o desenvolvimento humano como um todo.  Dessa forma, o prefixo “neuro” tornou-se pauta obrigatória de diversas disciplinas. A título de exemplo, temos Neurofísica, Neuroanatomia, Neuropediatria, Neuropsicologia e a Neuroendocrinologia.

A Neurociência e a cognição: como o encéfalo aprende?

No tópico anterior, conhecemos o longo caminho que resultou no surgimento das Neurociências. A par dessa evolução, outras ciências e tecnologias também evoluíram. No início do século XXI, o avanço dos aparelhos de diagnóstico por imagens trouxe consigo uma revolução para o estudo do encéfalo e suas funções. Hoje podemos observar o encéfalo humano vivo em pleno funcionamento sem causar-lhe dano algum por meio das técnicas de neuroimagem, como a ressonância magnética funcional (fMRI), a tomografia computadorizada por emissão de pósitrons (PET scan) ou por fóton único (SPECT), a magnetoencefalografia (MEG) e traçadores de atividade neuronal baseados em expressão gênica (c-Fos). Toda essa tecnologia trouxe novos conhecimentos sobre a anatomia e a localização das funções encefálicas. Atualmente sabemos, por exemplo, que existem diversos tipos de neurônios, com habilidades diferentes. Eles estão envolvidos em atividades como reconhecer uma imagem, utilizar a linguagem falada ou ler um texto simples, por exemplo.

Situando o resultado desses conhecimentos no foco de interesse da Educação, verificamos o surgimento de novos campos de estudo que atualizaram e diversificaram as práticas profissionais de ensino. A Psicologia do Desenvolvimento, a Neuropsicologia Cognitiva do Desenvolvimento e a Neuropsicologia Infantil têm colaborado muito para reestruturação e revisão de algumas perspectivas mais tradicionais de ensino (Cagnin, 2009). Neste trabalho falaremos sobre a Neuropedagogia.

O surgimento da Neuropedagogia

A palavra Neuropedagogia foi criada no início dos anos 1980 por Hèléne Trocmé-Fabre (1931, França), doutora em Linguística e Língua Francesa.

Para conceituar a Neuropedagogia, podemos dizer, em linhas gerais, que Trocmé-Fabre se apropria dos conhecimentos das neurociências para entender e explicar o motivo pelo qual o processo de ensino-aprendizagem é tão penoso para os educandos, em especial para as crianças. Segundo ela, a instituição educacional atribui uma importância muito maior aos resultados do que ao processo de aquisição de conhecimento (Trocmé-Fabre, 2006).

Em tal situação, as metodologias e práticas pedagógicas não merecem muita atenção; elas são apenas meios para que se atinja um fim prático e conteudista, mensurável em provas e exames. Não é de se admirar que, em uma concepção assim, haja tanto fracasso escolar.

Foi nesse diapasão que Trocmé-Fabre engendrou o conceito de Neuropedagogia, cuja proposta é estabelecer um diálogo entre o encéfalo humano com suas especificidades de funcionamento e a Pedagogia com suas práticas profissionais de ensino. Suas pesquisas foram norteadas na busca por respostas à questão: como integrar o funcionamento mental em uma pedagogia coerente? As respostas veremos a seguir.

Os principais conceitos da Neuropedagogia

A Neuropedagogia é um conceito transdisciplinar. Seu objetivo visa o aprender. Trocmé-Fabre resume a definição de Neuropedagogia da seguinte forma: “a Neuropedagogia é um retorno às raízes biológicas da aprendizagem. Nascemos para aprender e para descobrir o nosso potencial ao longo do tempo” (2006). Para que tal potencial seja alcançado, precisamos conhecer o mundo que nos cerca. Para que isso efetivamente aconteça em termos de ensino-aprendizagem em ambiente escolar, os professores necessitam adquirir algum conhecimento do mecanismo de funcionamento encefálico. Nesse sentido, Trocmé-Fabre sintetiza conhecimentos em Neurociências e os aplica a questões do ensino institucional. A seguir estão algumas de suas assertivas que não são popularmente conhecidas e, portanto, não praticadas nas linhas pedagógicas mais tradicionais.

1 - O encéfalo humano é uma estrutura intrincada e extremamente complexa. Porém, o sistema educacional utiliza apenas o nível cortical (ou seja, o do intelecto) dele. Tal prática reduz em muito as experiências de aprendizagem.

Essa afirmação refere-se ao fato de que, em geral, a aprendizagem escolar não privilegia os afetos e as emoções do educando. Em outras palavras, o nível límbico do cérebro – que se refere aos comportamentos emocionais (Barret, 2020) – não é levado em conta no planejamento das aulas nas didáticas tradicionais.

Essa colocação de Trocmé-Fabre é de suma importância. O renomado cientista António R. Damásio (1944), após trabalhar com diversos pacientes que sofreram algum tipo de dano encefálico, concluiu que as emoções não estão dissociadas das tomadas de decisão e outras operações lógicas (ou seja, funções executivas) do encéfalo (Damásio,1996). A aprendizagem está entre essas funções.

Para elucidar a explanação feita até o momento traremos a seguir algumas informações sobre uma estrutura encefálica chamada hipocampo. Na Figura 4, destacado em amarelo, vemos sua anatomia e seu posicionamento no encéfalo.

O hipocampo recebe esse nome porque seu formato lembra um cavalo-marinho (hipocampo, em grego). Ele é fundamental no armazenamento de memórias; portanto, está diretamente relacionado à aprendizagem. Nessa conjuntura, o afeto (emoção positiva) é tido como poderoso elemento de alívio de estresse conforme explicaremos a seguir.

O hipocampo está localizado próximo ao nosso sistema límbico (emocional). Nessa posição estratégica, ele seleciona quais são as coisas (informações, fatos, acontecimentos) que têm relevância para serem “guardadas” ou não, sejam elas positivas ou negativas. Assim, devemos marcar positivamente nossas aulas, tornando-as mais significativas por meio de experiências multissensoriais (vídeos, músicas, atividades artísticas tanto em sala quanto ao ar livre etc.) para que o sistema límbico do educando seja ativado gerando uma emoção positiva que será facilmente memorizada por ele juntamente com a aprendizagem que a proporcionou.

Nesse quadro, estudos robustos conduzidos por universidades renomadas demonstraram que a ausência de afeto na infância faz com que o hipocampo não se desenvolva adequadamente. Isso ocorre porque crianças que foram tratadas com negligência tiveram que enfrentar um nível tão alto de estresse que fez com que elas se tornassem adultos com hipocampos menores do que a média. Em termos práticos, isso significa menor capacidade de memória e, portanto, dificuldades de aprendizagem.

Um dos estudos que mencionamos foi realizado por Nathan Fox, cientista e professor no Departamento de Desenvolvimento Humano da Universidade de Maryland/EUA, com crianças romenas que viviam em orfanatos e posteriormente foram adotadas. Para mais informações sobre o tema, vale a pena ler a reportagem da BBC A tragédia comunista que revelou à ciência os danos da negligência na infância, listada ao final.

Assim, finalizamos este tópico frisando a necessidade da utilização de estratégias de ensino que levem nossos alunos a gostar dos conteúdos e do ambiente escolar. As emoções positivas facilitam a aprendizagem e, além disso, atuam na prevenção da evasão escolar.

2 - As tarefas mais complexas de abstração só podem ser ensinadas quando o processo de mielinização do corpo caloso já estiver bastante avançado. Isso ocorre, em média, por volta dos onze anos de idade.

Consultando e coligindo obras de neurocientistas diversos (dentre os quais Raichle, 1998; Shepard, 2015), explicamos que mielinização é o processo de mielinizar, cobrir de mielina, que é uma camada lipoproteica (em outras palavras, uma capa de gordura que cientificamente recebe o nome de “bainha de mielina”) que envolve o axônio (uma espécie de cauda) do neurônio, como mostra a Figura 7.

É por meio dos axônios que um neurônio dispara um impulso elétrico unindo-se a outro neurônio nas chamadas sinapses neurais, conforme demonstram as Figuras 8 e 9.

Todo esse processo nada mais é do que a transmissão de um comando de um neurônio a outro. É ele que nos permite pensar, sentir e executar toda e qualquer tarefa motora voluntária.

Vimos na abertura deste tópico que o corpo caloso, estrutura cuja função é ligar um hemisfério encefálico a outro (destacado em verde nas Figuras 5 e 6), também necessita ser mielinizado. Esse processo começa a ocorrer no corpo caloso entre o quarto mês de gestação e o primeiro ano de vida, durando até o início da vida adulta. A mielinização do corpo caloso aumenta a condução neuronal e a velocidade dessa comunicação entre os neurônios (Pinheiro, 2007). Para uma compreensão mais detalhada sugerimos este vídeo disponível no YouTube.

Esse importante dado comprova neurocientificamente a concepção piagetiana do desenvolvimento intelectual da criança, em que Jean Piaget aponta o Período das Operações Formais, que começa entre os 11, 12 anos de vida, como a fase que inaugura o pensamento abstrato no ser humano.

De posse desse conhecimento, os educadores se tornam aptos a adequar conteúdos e atividades ao grau de maturidade de seus alunos, além de detectar possíveis problemas de aprendizagem quando eventualmente determinada habilidade não vier a emergir na faixa etária prevista.

3 - Hèléne Trocmé-Fabre recomenda que se considere a questão da plasticidade do encéfalo no processo de ensino-aprendizagem.

O encéfalo é formado por um conjunto de estruturas que existe para possibilitar a interação de cada indivíduo com o ambiente em que vive. Com relação ao aspecto do funcionamento dessas diferentes estruturas, lembramos a analogia de Stephen Hawking (2016): o encéfalo não possui uma CPU (unidade central de processamento do computador) única que processa cada comando em sequência; ao contrário, possui milhões de processadores (os neurônios) trabalhando juntos ao mesmo tempo.

Além disso, a organização do encéfalo se modifica ao longo das fases da vida (crescimento, vida adulta, envelhecimento) e reflete as experiências vivenciadas por cada pessoa. Por ser uma estrutura adaptável, passível de mudanças e transformações, o encéfalo é mencionado por sua plasticidade (Sant’Anna, 2010). Para esse autor, o termo “plasticidade neural” é o que mais adequadamente engloba todas as alterações do sistema nervoso, incluindo as dos neurônios. A propriedade de plasticidade se aplica não apenas às mudanças decorrentes do crescimento-envelhecimento (envolvendo a ação dos hormônios), mas também como resposta a estímulos externos, como consumo de drogas (incluindo fármacos, drogas lícitas e ilícitas), alimentação, horas e qualidade de sono, barulho, fatores estressores etc.

Como verificamos no item 2, a comunicação entre as células do encéfalo (neurônios) acontece por meio de sinapses. São as sinapses neuronais que dão origem a nossos pensamentos, ideias, sensações e ações. Os neurônios que sempre se comunicam entre si para executar determinada tarefa acabam formando circuitos. É o estabelecimento desses circuitos que consolida uma aprendizagem. Desse modo, existem circuitos específicos para cada uma de nossas ações, como falar, dirigir um veículo automotivo, ler um texto etc. Tais circuitos neuronais são fortalecidos e automatizados à medida que são mais e mais acionados.

Ora, sendo esse o processo de aquisição de aprendizagens e sendo o encéfalo uma estrutura que visa adaptar os indivíduos ao mundo conforme mencionamos, podemos facilmente depreender que experiências traumáticas também o modificam. Nesse aspecto, Trocmé-Fabre ressalta que os professores devem conhecer e considerar as especificidades do ambiente (familiar e social) em que seus alunos vivem. Se os estímulos que esse estudante recebe em sua família (ou de seus amigos, no caso de alunos adolescentes ou jovens adultos) não são benéficos (como agressão verbal/física, discussões violentas entre familiares ou quaisquer outras condições de insegurança), eles influenciarão negativamente na plasticidade neural do educando, gerando consequências deletérias tanto estruturais (conforme demonstrado nos casos de atrofia do hipocampo motivada por hormônios de estresse) quanto funcionais.

Assim, de acordo com Trocmé-Fabre (2010), podemos compreender os motivos de dificuldade ou estagnação de aprendizagem em alguns alunos atentando-nos para o fato de que a plasticidade neural de um indivíduo nunca será igual à de outro, ainda que ambos tenham a mesma idade cronológica.

Considerações finais

Neste trabalho apresentamos um histórico do surgimento das Neurociências. Nele falámos do progresso dessa área do conhecimento verificado no início deste século e da relevância que ela passou a ter em diversas áreas presentes na vida cotidiana das sociedades (como o marketing, por exemplo), apesar de a maioria das pessoas sequer se aperceber disso. Como não poderia ser diferente, a Educação passou a buscar as formas pelas quais os conhecimentos obtidos até o momento em Neurociências pudessem otimizar o trabalho planejado e profissional de ensinar. Uma das respostas a essa busca foi a criação da Neuropedagogia, apresentada de forma condensada neste artigo.

Embora as origens das grandes dificuldades encontradas na prática profissional do ensino nos levem para além das chamadas “ciências da mente”, conhecer as contribuições de tais disciplinas para a Pedagogia nos auxilia a produzir materiais didáticos mais efetivos e a planejar nossas aulas de modo a tornar a experiência do aprendizado escolar mais agradável e significativa para nossos educandos.

Encerramos ressaltando que, dada a sua natureza totalmente fundamentada nas Neurociências (uma área prolífica em descobertas que estão constantemente se atualizando), a Neuropedagogia não é um conhecimento pronto e acabado. Ao contrário disso, ela está sempre aberta ao futuro, à renovação. Tomemos, pois, conhecimento dela e de tudo quanto possa favorecer nosso desempenho diário como educadores.

Referências

CAGNIN, Simone. Neuropsicologia cognitiva e psicologia cognitiva: o que o estudo da cognição deficitária pode nos dizer sobre o funcionamento cognitivo normal? Psicologia em Pesquisa, 2009. Disponível em: https://periodicos.ufjf.br/index.php/psicologiaempesquisa/article/view/23654. Acesso em: 19 jul. 2021.

DAMASIO, António R. O erro de Descartes: emoção, razão e o cérebro humano. São Paulo: Companhia das Letras, 1996.

FELDMAN, Lisa Barret. Seven and a half lessons about the brain. Londres: Mariner, 2020.

HAWKINGS, S. O universo numa casca de noz. Rio de Janeiro: Intrínseca, 2016.

IDOETA, Paula Adamo. A tragédia comunista que revelou à ciência os danos da negligência na infância. BBC News Brasil, São Paulo, 21 dez. 2019. Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese/internacional-50790315. Acesso em: 27 jul. 2021.

PINHEIRO, Marta. Fundamentos de Neuropsicologia – o desenvolvimento cerebral da criança. Revista Vita et Sanitas, v. 1, nº 1, 2007.

RAICHLE, M. E. Behind the scenes of functional brainimaging: a historical and physiological perspective, 1998. Disponível em: https://www.pnas.org/content/95/3/765. Acesso em: 28 jul. 2021.

SANT’ANNA. D. M. G. Plasticidade neural: as bases biológicas do aprendizado. I COLÓQUIO NACIONAL DO CÉREBRO E MENTE. PUC-PR, Maringá, 2014. Disponível em: http://www.cascavel.pr.gov.br/arquivos/27062014_plasticidade_neural_-_capitulo_de_livro.pdf. Acesso em: 15 mar. 2022.

SHEPHERD, G. M. Foundations of the Neuron Doctrine: 25th Anniversary Edition. EUA, 2015.

TROCMÉ-FABRE, Hèléne. Nascemos para aprender. São Paulo: Triom, 2006.

______. Reinventar o ofício de aprender. São Paulo: Triom, 2010.