O cientista israelense que está tentando hackear o cérebro para criar supersentidos


Sua pesquisa permitiu que pessoas cegas vissem usando sons e que pessoas com deficiência auditiva ouvissem usando o toque. O importante cientista cerebral israelense Amir Amedi está certo de que nosso cérebro é muito mais flexível do que pensamos

Qual das duas formas abaixo, na sua opinião, é chamada de “bouba” e qual “kiki”?

Bouba e Kiki. Qual é qual?

Aqueles que pensam que a forma da direita se chama “bouba” e a da esquerda “kiki” não estão sozinhos. Nove em cada 10 pessoas pensam a mesma coisa. O fenômeno, descoberto pelo psicólogo alemão Wolfgang Köhler, foi investigado por quase 100 anos, mas ainda não é totalmente compreendido. Qual é a conexão entre forma e som?

Uma das explicações convencionais para o fenômeno é que, quando dizemos “bouba”, nossa boca faz um movimento mais circular do que quando pronunciamos “kiki”. Em outras palavras, a coordenação intuitiva entre forma e som decorre do sistema de conexões no cérebro entre a parte que sente o movimento da boca e da língua – e a parte visual, que vê as formas. Da perspectiva de Amir Amedi, esta é uma ilustração simples de um fenômeno muito mais complexo que ele tem investigado em vários aspectos ao longo de sua carreira: a conexão profunda, misteriosa e ramificada entre os sentidos.

O Prof. Amedi, que dirige o Instituto Baruch Ivcher para Cérebro, Cognição e Tecnologia no Centro Interdisciplinar de Herzliya, é um dos principais cientistas do cérebro de Israel. As implicações de seu trabalho são surpreendentes. Ele possibilitou que os cegos vissem pelos sons e os deficientes auditivos ouvissem pelos dedos. Seu laboratório está explorando como as portas ocultas entre os sentidos podem ser usadas para reabilitar tanto pessoas que, por exemplo, nasceram cegas ou surdas, quanto pessoas cujos cérebros foram danificados por um acidente vascular cerebral ou acidente, enquanto também procuram maneiras de melhorar as habilidades de indivíduos saudáveis.

Por exemplo, ele e sua equipe estão desenvolvendo tecnologias que permitirão que pessoas com dificuldade de concentração mergulhem na meditação e desfrutem de seus imensos benefícios psicológicos. Em um dia de rotina, o laboratório de Amedi está trabalhando arduamente tentando aproveitar os sentidos existentes para a criação de supersentidos – como ver o calor como uma abelha e ser capaz de discernir objetos atrás de uma cortina como o Superman.

Atualmente, o Amedi tem um objetivo adicional, talvez ainda mais ambicioso: identificar os locais onde o corpo e a mente se cruzam no cérebro. A maioria de seus esforços nesse sentido ainda não foi publicada; são, afirma ele, “pistas significativas” para a solução de um problema que ocupa a humanidade desde tempos imemoriais.

Amedi publicou cerca de 100 artigos sobre diversas questões da pesquisa do cérebro, mas ele está mais identificado com o desenvolvimento do “EyeMusic”, uma ferramenta para cegos que fornece informações visuais por meio de uma experiência musical auditiva. Nos últimos anos, o sistema foi muito melhorado, de modo que agora uma pessoa cega e proficiente em seu uso pode “ouvir” uma imagem de 1.500 pixels por segundo de música. Amedi observa com orgulho que esta resolução permite até mesmo identificar um rosto humano individual. Em seu laboratório, ele conseguiu que cegos utilizassem o olho musical para realizar tarefas complexas que exigem a identificação de cores e movimentos em um espaço tridimensional, como escolher uma maçã vermelha em um prato de maçãs verdes.

Uma das razões pelas quais Amedi decidiu ser entrevistado aqui extensivamente pela primeira vez é que ele quer se libertar até certo ponto da imagem de “o cara que torna possível aos cegos verem através das orelhas”. O EyeMusic é uma ferramenta importante, mas não menos importantes são as descobertas feitas em relação a ele, antes e depois, sobre a natureza do cérebro humano.

De acordo com a teoria de Amedi, o cérebro é construído completamente diferente do que se pensava anteriormente, as paredes erguidas entre os sentidos são artificiais, muito menos estáveis e rígidas do que imaginávamos, e esses elementos podem ser usados para plastificar cérebros que aparentemente se solidificaram completamente. Uma ampla pesquisa que ele publicou no verão passado com seu colega Dr. Bendetta Heimler na revista Neuroscience and Biobehavioral Reviews resume 20 anos de pesquisa: “A plasticidade do cérebro diminui espontaneamente com a idade … mas mesmo assim pode ser reativada ao longo da vida”.

Os estudos de Amedi e seus colegas são altamente complexos, multifacetados e difíceis de entender. Por outro lado – e este talvez seja o elemento mais atraente e atraente de sua obra – há algo intuitivo e facilmente compreensível sobre ele, porque se relaciona diretamente com os sentidos. Todos têm sentidos e todos sentem que estão profundamente interligados. Em certo sentido, Amedi e seus colegas estão dando nome e forma ao que todos sentimos.

O que esta região faz

Amedi, 47, é casado com Inbal, um veterinário e pesquisador do cérebro, e o casal tem duas filhas, de 10 e 7 anos. Ele nasceu no bairro curdo de Nahlaot, em Jerusalém, o mais velho de três filhos. Em seus primeiros anos, ele morou com seus pais e seus irmãos em uma casa lotada que seu avô construiu com as próprias mãos depois de chegar a Israel a pé do Curdistão. Depois, eles se mudaram para o outro lado da cidade para um campo de trânsito e de lá para o bairro vizinho de Ir Ganim, que ele lembra com carinho como “o principal bairro do crime de Jerusalém na época” Seu pai era motorista de ônibus, sua mãe dona de casa e a escola que Amir frequentava era rude e violenta.

Ele tem muitos elogios para seus pais: apesar de suas dificuldades econômicas, eles nunca economizaram quando se tratava de educação. Seu colete salva-vidas era um programa para crianças superdotadas que, a partir da terceira série, o arrancou da escola por um dia por semana para ampliar seus horizontes no museu da natureza da cidade.

“Foi uma experiência incrível”, lembra ele com um sorriso. “Os estudos lá eram muito diversos, da matemática à pintura. Foi um verdadeiro parque de diversões de pura paixão pelo conhecimento em um ambiente muito amigável.” Na sétima série, ele foi aceito na prestigiosa Escola Secundária da Universidade Hebraica (também conhecida como Leyada) e, após superar o profundo choque cultural ali (“Eles corrigiam meu hebraico”), ele embarcou em um caminho seguro para a academia após seu serviço no exército.

A única questão era o que ele estudaria. Com pouco mais de 20 anos, Amedi, um ardente saxofonista, estava dividido entre a Academia de Música e o departamento de biologia da Universidade Hebraica de Jerusalém. No final, ele decidiu estudar as duas disciplinas, durante o dia deslizando entre os prédios do campus Givat Ram da universidade e à noite trabalhando para ganhar dinheiro como segurança no Museu de Israel nas proximidades. Durante seus anos de graduação, ele se deparou com a ciência do cérebro por acaso, na esteira de uma jovem que estava perseguindo. Sua afinidade pela área foi imediatamente revelada: em duas semanas, seu plano de se tornar um biólogo marítimo foi desfeito, seguido por seus sonhos com o saxofone.

Depois de obter seu diploma de bacharel, Amedi foi diretamente para um programa de doutorado em computação neural. Desde o início de sua familiaridade com a neurociência, ele sentiu que o campo estava sofrendo de divisões não naturais entre as diferentes áreas do conhecimento. Não foram apenas vários aspectos do cérebro estudados por cientistas de diferentes disciplinas – biologia, psicologia, medicina, linguística – até mesmo neurobiologistas, que se concentraram na atividade dos sentidos no cérebro, cada um focado em um sentido diferente.

Imagens exibidas no laboratório de Amedi. À direita, a entrada para EyeMusic, uma pintura de um cavalo. À esquerda, a saída – um cavalo borrado representando os sons ouvidos pelos sujeitos em seus experimentos. Crédito: Amir Amedi / Nature Neuroscience

“Descobri que os pesquisadores da visão, por exemplo, investigavam apenas o córtex visual”, diz ele. “Eles se conheciam apenas em conferências. O mesmo acontece com aqueles que estudam a audição. Alguns exploravam a música, outros a linguagem, mas todos lidavam exclusivamente com a audição. E assim por diante.”

As raízes desse método estão no período incipiente da pesquisa do cérebro, quando os cientistas abordavam o conteúdo do crânio da mesma forma que abordavam o abdômen. Depois de entender o que os rins fazem, o que o estômago faz, o que o fígado faz – eles esperavam que o cérebro também se mostrasse composto de algum tipo de partes secundárias, com cada uma tendo uma tarefa clara e definida. Foi apenas em um estágio posterior, graças aos cientistas entre os Amedi serem numerados, que se constatou que as fronteiras que haviam sido demarcadas entre as regiões do cérebro talvez fossem convenientes para fins de classificação, mas estavam obscurecendo a complexidade e a versatilidade que estavam se tornando cada vez mais aparentes .

“Como estudante, tentei pensar em todas as experiências que foram importantes para mim na vida, e não consegui pensar em uma única que não envolvesse vários sentidos em paralelo”, diz Amedi. Natação, alimentação, caminhadas, sexo. Dificilmente existe uma experiência humana que não seja multissensorial. Por que estudar cada sentido separadamente?

Para seu doutorado, que concluiu em 2006, Amedi investigou uma região particular do córtex visual. Localizada na parte de trás da cabeça, essa região ocupa cerca de 30% do córtex cerebral. Esta vasta e labiríntica área foi estudada por pesquisadores da visão durante anos, e um trabalho clássico rigoroso revelou as sub-regiões uma após a outra. Existe uma região em que a imagem recebida do olho é apresentada em uma espécie de tela interna, pixel a pixel; há uma região que se dedica à identificação facial, outra identifica os movimentos corporais (mas não rostos) e ainda outra é especializada em identificar o formato das letras. Amedi se propôs a estudar uma determinada sub-região do córtex visual conhecida como complexo occipital lateral, que havia sido descoberta por seu orientador de doutorado, Prof. Rafael Malach, do Instituto de Ciência Weizmann.

O LOC identifica objetos específicos, como uma lata de Coca-Cola, mas é muito menos ativo quando os olhos são solicitados a identificar um objeto mais abstrato (como a seda). Amedi queria saber o que acontece no cérebro quando uma pessoa é solicitada a identificar a lata sem usar o sentido da visão. “Naquela época, eu costumava fazer caminhadas”, diz ele. “Quando eu não tinha lanterna, identificava os objetos na tenda com o sentido do tato. Eu me perguntei: “Talvez haja uma região como o LOC na região do sentido do tato no cérebro Procurei informações sobre o assunto na literatura científica e não encontrei nada.”

Isso foi no final do século passado, os dias inebriantes da pesquisa do cérebro usando a nova máquina de imagem funcional, a fMRI, que pode exibir a atividade cerebral em alta resolução e em tempo real. Amedi esperava encontrar no córtex para tocar a região que lida com a identificação de objetos e ali fincar uma pequena bandeira – ou seja, localizar a contraparte da descoberta de seu supervisor, mas em um dos sentidos diferentes.

Em uma loja de brinquedos, ele comprou uma variedade de objetos que não contêm metal (objetos metálicos não podem ser usados em fMRI por causa de seu poderoso ímã), e então ele mesmo entrou na máquina de imagens e começou a tocar nas coisas. Ele viu a atividade cerebral na região do toque, o que não foi especialmente surpreendente. Mas a atividade mais intensa foi, na verdade, em uma sub-região específica do LOC – isto é, em um lugar que deveria funcionar apenas em resposta à atividade visual.

“Fiquei chocado”, diz Amedi, “porque estava se transformando em uma espécie de enigma de detetive. Por que essa região ligou, embora não devesse ter nada a ver com o toque?”

Ele continuou investigando o assunto. Entre outros testes, ele estudou o que acontece quando os sujeitos são solicitados a identificar um objeto, como um martelo, por meio do som que ele faz quando é usado. A região não foi ligada. A explicação é que o cérebro não precisa passar por uma forma durante a identificação da origem de um som.

“Você ouve latidos do lado de fora da janela”, diz Amedi. “Você tem que invocar um cachorro em sua mente para entender que é um cachorro?”

Posteriormente, Amedi fez com que pessoas que eram cegas desde o nascimento identificassem objetos pelo toque, e aquela região específica no LOC – que nesse ínterim tinha sido chamada de “tátil-visual occipital lateral” – respondeu distintamente.

“O enigma ficou mais complicado”, explica ele. “O que diabos essa região faz?”

A descoberta foi fascinante em si mesma – outra rachadura na parede da abordagem padrão, segundo a qual o córtex é dividido em regiões separadas, cada uma dedicada ao seu próprio sentido. “Até hoje é isso que os livros didáticos dizem”, observa Amedi. Mas a descoberta teria um significado mais profundo.

Alguns anos depois, após retornar à Universidade Hebraica de um pós-doutorado em Harvard, Amedi queria descobrir o que mais a região LOtv ativa. Essa é uma questão importante, porque a resposta a ela toca no cerne de uma questão crítica na pesquisa do cérebro: a plasticidade do órgão.

A maioria dos cientistas hoje concorda que no início da vida o cérebro é altamente flexível, mas que depois ele “endurece”, por assim dizer, e muitas possibilidades que antes estavam abertas para ele são fechadas. Na esteira dos estudos dos ganhadores do Nobel David Hubel e Torston Wiesel, por exemplo, ficou claro por que nos primeiros anos de vida há um período crítico durante o qual a região visual do cérebro pode ser estimulada. Daí os grandes esforços que são feitos para descobrir e corrigir o olho preguiçoso em bebês. Uma condição de olho preguiçoso ocorre quando, por algum motivo (como estrabismo, uma condição “vesga”), o cérebro não recebe imagens adequadas de ambos os olhos que podem ser integradas para produzir visão tridimensional. Nessa situação, o cérebro escolhe uma imagem que é recebida de um olho e ignora o outro. Como resultado, a região da visão no cérebro não se desenvolve como deveria nessas idades, com danos resultantes que geralmente são irreversíveis. Em contraste, um adulto pode ter um olho fechado por um mês sem quaisquer efeitos adversos.

Como os cegos congênitos não implementam o sentido da visão desde o nascimento, seria de se esperar que sua região de visão fosse atrofiada. Essa é uma das razões para a surpresa de Amedi ao encontrar atividade naquela região do cérebro quando sentiu objetos. Mas pode-se argumentar que foi apenas um golpe de sorte. Digamos que, por acaso, essa região do cérebro também seja ativada pelo toque. Isso entraria em conflito com várias noções aceitas, é verdade, mas poderia ser visto como uma espécie de exceção à regra. Amedi queria provar que seu LOtv não estava relacionado ao toque, visão ou qualquer sentido específico. Ele queria ascender a um plano muito mais abstrato e provar que essa área do cérebro, embora situada no que é chamado de córtex visual, tem uma função muito mais recôndita: a representação de uma forma tridimensional, sem conexão com a questão do sentido a partir do qual a entrada se origina e em cuja base a forma é construída.

Usando som para ver. Experimentos no laboratório de Amedi.

A maneira mais refinada de provar essa proposição era encontrar um método que fizesse uma pessoa perceber a forma tridimensional de um objeto por meio de uma tecnologia que ela – e ninguém mais – jamais havia tentado. Por exemplo, se você pudesse treinar alguém com sucesso para ver em três dimensões apenas através da música, uma habilidade para a qual a evolução definitivamente não preparou os humanos (ao contrário dos ratos-toupeira, por exemplo), e então você verá que isso gradualmente liga aquela região do cérebro da pessoa – você demonstraria a natureza da região que descobriu e, ao mesmo tempo, confirmaria a hipótese de que o cérebro é muito mais flexível do que a ciência pensava. Isso foi o que Amedi e sua equipe fizeram.

O próximo da fila é um cavalo

Como as pessoas podem ver por meio de sons? Em seus estudos, Amedi ampliou o trabalho de seus predecessores, entre eles o falecido Paul Bach-y-Rita, da Universidade de Wisconsin, um dos pais do estudo da neuroplasticidade. O método, em certo sentido, é simples: converter o input adequado para um sentido danificado em input que está disponível para um sentido diferente. No mundo da cibersegurança, isso seria chamado de hacking: uso de um sentido disfuncional, por meio de uma porta dos fundos para entrar nele por meio de um sentido de funcionamento.

Isso é sinestesia, não é?

“A mistura de sentidos que acontece na sinestesia é espontânea”, explica Amedi. “É nosso grande sonho como pesquisadores da transformação sensorial, e é muito mais difundido do que as pessoas pensam. Existem milhões de pessoas no mundo que são propensas à sinestesia, e muitas delas não têm ideia de que sua experiência é diferente da do resto da humanidade. Mas – e este é um importante mas – eles não têm controle sobre a conexão.

“Cada um deles tem seu conjunto de gatilhos, por exemplo gatilhos auditivos, que criam uma determinada experiência visual, por exemplo, uma forma de relâmpago. O cérebro está equipado com a capacidade de converter sons em visão, mas com eles é aleatório e arbitrário. Estamos tentando criar algo ordenado que não se aplique apenas a um número pequeno e muito limitado de gatilhos.”

Em outras palavras, a tecnologia da Amedi consegue libertar o cavalo selvagem da sinestesia que reside no cérebro de cada pessoa e, ao mesmo tempo, domesticá-lo para atender às necessidades do indivíduo.

Em sua pesquisa, Amedi treinou pessoas com cegueira congênita para representar uma imagem no cérebro por meio de sons. Os sons altos representam a parte superior da imagem, os sons baixos representam a parte inferior. Quanto mais forte for o som no ouvido direito, mais ele representará o lado direito da imagem e vice-versa. Por exemplo, uma melodia que começa alto no ouvido esquerdo e termina baixo no ouvido direito representa uma linha diagonal descendo da esquerda para a direita. Uma melodia que começa alto no ouvido direito e termina baixo no ouvido esquerdo, representa uma linha diagonal que desce da direita para a esquerda. Se eu tocar as duas melodias ao mesmo tempo, o resultado serão duas linhas diagonais que se cruzam no meio: você terá acabado de ler a letra X pelos ouvidos.

A propósito dos cavalos, as paredes do laboratório de Amedi no IDC, Herzliya são decoradas com pôsteres retratando dois cavalos, uma lembrança de uma de suas publicações sobre o assunto na importante revista Nature Neuroscience. À direita está uma pintura normal de um cavalo, a contribuição recebida pelo EyeMusic; à esquerda está a saída: uma espécie de cavalo fantasma criado a partir da conexão de todos os pontos que representam os sons ouvidos pelos sujeitos. É uma imagem um pouco mais vaga, um pouco borrada nas bordas, em tons de preto e branco, mas sem dúvida um cavalo. Os cegos identificaram sem dificuldade.

Em uma série de artigos publicados nos últimos anos, Amedi e seus colegas mostraram que, quando melodias visuais são tocadas para uma pessoa cega ou vendada, a princípio nada é ativado no córtex visual. Somente após o treinamento as regiões atuam de acordo com a missão: se forem jogadas faces, a região de faces atuará; se forem tocadas formas de letras, a região das letras atuará; e se objetos são tocados, a região de objetos atuará.

“Cerca de 20 cegos congênitos foram treinados no sistema, assim como muitos, muitos outros que ficaram cegos em idade avançada e também pessoas com visão que foram vendadas”, diz Amedi. “Descobrimos que a capacidade de traduzir um som em uma imagem é universal. Não havia um sujeito, vidente ou cego, que não tivesse sucesso em aprender o algoritmo e traduzir sons em representação visual. Não importa se você era capaz de ver no passado ou não, ou se você tem uma formação musical – todos podem aprender. O cérebro pode ser reprogramado, você pode se transformar em um morcego ou um golfinho em 10 ou 40 horas.”

O desenvolvimento do dispositivo foi possível em parte pela curta e tempestuosa carreira de Amedi no jazz. “Isso me ajudou a resolver o maior desafio da transformação da visão para a audição – o fato de emitirmos muitos sons simultaneamente”, diz ele. “Imagine pressionar aleatoriamente mais de três teclas de piano ao mesmo tempo. Conseguir que 15 a 20 sons combinem bem é um desafio até mesmo para compositores, mas não temos esse privilégio.”

O sistema reproduz automaticamente de acordo com a imagem – não de acordo com qualquer tipo de preferência estética. Daí a escolha da escala pentatônica. “É a escala que constitui a base do jazz, rock, punk e soul”, observa Amedi. “Cada combinação de sons nele vai soar pelo menos razoavelmente.” A formação musical do professor também tornou possível para ele tornar seu sistema colorido, introduzindo instrumentos, cada um dos quais representa um tom diferente. Uma trombeta, por exemplo, é azul, um violino, amarelo.

O que exatamente os cegos congênitos experimentam quando “vêem” dessa maneira pela primeira vez?

“Não sei o que eles vivenciam, porque eles não têm a nossa língua”, responde Amedi. “Você fala com eles e não sabe como fazer a pergunta”, acrescenta ele, referindo-se aos indivíduos cegos que se voluntariam para participar de seus experimentos, com os quais manteve uma relação calorosa ao longo de sua carreira.

É mais fácil descobrir sobre a experiência de pessoas que ficaram cegas quando eram adultas. Amedi está atualmente trabalhando em um artigo sobre uma pessoa que era capaz de ver toda a sua vida e de repente ficou cega há 20 anos.

Shira Shvadron, um colega na sala acústica especial no laboratório de IDC de Amedi, onde a combinação de sons cria a ilusão de que estão emanando de seu corpo. Crédito: Tomer Appelbaum

“Ele relata que nas primeiras horas de treinamento com o sistema ele só ouve”, diz Amedi. “Mas depois de 20-30 horas de treinamento, ele descreve a sensação de que uma região que esteve dormente em seu cérebro por muito tempo está despertando, e ele começa a ver fotos.”

Amedi acha que, se uma pessoa cega congênita usar seu método por um longo período, digamos dois anos, com o tempo desenvolver-se-á uma experiência semelhante à visão de uma pessoa saudável. Na fantasia do cientista, que é um pouco difícil de realizar, é claro, ele gostaria de deixar uma criança que nasceu cega treinar no sistema regularmente. O bebê teria uma visão? Essa questão permanece no reino da teoria por enquanto, como muitas outras questões relacionadas ao EyeMusic. Nesse ínterim, o sistema está fadado a permanecer confinado ao laboratório, pois seu uso diário pode ser perigoso. Transformá-lo em um dispositivo utilizável é um processo altamente complexo que envolve regulamentação complicada.

“Imagine uma pessoa cega andando na rua com seu sistema e caindo – você está com problemas”, diz ele, mas acrescenta que o sistema vai superar esses problemas “em algum momento”.

A dificuldade de transformar o EyeMusic em um instrumento prático que possa auxiliar as pessoas no mundo real empurrou Amedi para uma direção diferente, que o ocupa agora: desenvolver uma espécie de aparelho de escuta que funciona por meio da vibração dos dedos. A pesquisa neste campo é mais simples, o treinamento dos sujeitos mais curto, e não há medo de que você tenha feito alguém colidir com um poste ou vagar por engano na rua. A ideia é intensificar a habilidade auditiva de pessoas com deficiência auditiva por meio do tato. É prática padrão hoje fornecer implante coclear para deficientes auditivos, que melhora a capacidade auditiva em alguns casos, mas pode não ser confiável em certas condições difíceis.

Amedi explica que uma pessoa com o implante pode conviver em um ambiente silencioso, mas terá problemas na rua, principalmente se todo mundo que fala com ele tiver uma máscara cirúrgica cobrindo o rosto, como costuma acontecer hoje.

A dificuldade em entender o que está sendo dito através de uma máscara facial é um exemplo clássico, diz ele, de nossa tendência de usar vários sentidos ao mesmo tempo, a fim de decifrar informações da maneira mais rápida e precisa. De acordo com Amedi, quando os lábios do falante estão escondidos, a capacidade de compreensão do ouvinte diminui drasticamente – uma queda igual a uma redução de 10 decibéis no volume. O mesmo efeito, só que ao contrário, é criado pela vibração dos dedos. De acordo com as descobertas de Amedi e seus colegas, cuja publicação está próxima, após uma hora de treinamento, a compreensão dos sujeitos melhora a um grau comparável a um aumento de 10 decibéis.

Eu pedi um exemplo. A Dra. Katarzyna Ciesla, da Polônia, que está fazendo pós-doutorado no laboratório, colocou fones de ouvido nos meus ouvidos e tocou uma série de frases para mim. Através dos fones de ouvido, ouvi uma voz muito confusa de um homem falando frases curtas em inglês. A voz estava deliberadamente distorcida e, ao fundo, uma mulher também podia ser ouvida falando, tornando as coisas ainda mais difíceis. Não entendi quase nada. Em seguida, fui solicitado a colocar dois dedos em uma pequena caixa com orifícios, na qual havia duas pequenas superfícies vibrantes. Essas superfícies vibraram com a frequência dos comentários do homem e me ajudaram a entender o que eu estava ouvindo – por meio dos meus dedos.

Fiz um breve treinamento, muito mais curto do que o planejado no experimento, mas mesmo assim minha capacidade de identificação melhorou em 80 por cento. Foi uma sensação estranha: de repente, senti que era capaz de ouvir com os dedos.

Em geral, essas experiências não são estranhas. Todo mundo que entende imediatamente o que significa quando lê uma crítica de restaurante que menciona “sabores brilhantes” ou ouve o locutor de um programa de música falar sobre “a cor do som” sabe do que se trata. De repente, lembrei-me de minha lendária professora de música da oitava série em Haifa, Drora Brissman, que contou como, como aluna, ela se deitava no chão enquanto ouvia uma gravação de “St. Matthew Passion”, para ouvir também o oratório divino de Bach através do corpo.

Um anão engraçado com lábios carnudos

Amedi é um entrevistado difícil, e isso não significa uma crítica. A tentativa de seguir o que ele diz e decifrar seus artigos, repletos de jargões das áreas de computação neural e anatomia cerebral, pode rapidamente desgastar as habilidades intelectuais de um jornalista comum. Seu discurso é rápido e associativo, e ele tende a bombardear o ouvinte com relatos de estudos que já escreveu ou que escreverá no futuro, de descobertas notáveis feitas por seus colegas e de desenvolvimentos tecnológicos voltados para o público em geral baseados em suas idéias. Cada um dos vários encontros com ele, cara a cara e via Zoom, durou três ou quatro horas e terminou com o entrevistador esgotado enquanto o entrevistado parecia ter acabado de sair de um banho, pronto para passar para o próximo reunião em sua agenda lotada. Na minha saída, após nossa segunda conversa, um dos membros de sua equipe me entregou quatro artigos que ele imprimiu e encadernou para mim, junto com um disco contendo mais 76 artigos, então eu tinha algo para ler na hora de dormir.

A abordagem de Amedi é multidisciplinar e multifacetada, e às vezes esses caminhos se chocam. Por exemplo, ele tem estudos que revelam a capacidade visual oculta de pessoas cegas. Por outro lado, ele também fez pesquisas mostrando que certas seções do córtex de pessoas cegas que hoje são inativas no cérebro foram mobilizadas durante a infância da pessoa para reforçar sua memória e habilidades linguísticas. Isso acontece até certo ponto com pessoas com visão que se ofereceram para passar cinco dias com os olhos vendados.

Só recentemente surgiu uma nova descoberta, ainda não publicada: o tálamo esquerdo, que é uma estação retransmissora de informações visuais no centro do cérebro, também é mobilizado por cegos para fins de memória e linguagem.

Essas são descobertas surpreendentes, que, como outras, abalam as concepções aceitas sobre a divisão do córtex cerebral e até mesmo sobre sua divisão tradicional em alto e baixo. O que os neurônios do córtex visual têm a ver com a memória? O que o tálamo, que fica nas profundezas do córtex, tem a ver com tarefas complexas de linguagem, geralmente atribuídas apenas ao córtex?

“Os cegos recorrem muito mais à linguagem e à memória do que nós”, explica Amedi. “Quando eles “assistem” a uma partida de futebol, por exemplo, eles precisam entender e lembrar muito mais do que você. Uma região do cérebro pode se tornar algo completamente diferente, porque o que não está em uso será capturado pelo que é importante.”

Outra área com a qual o professor trabalha atualmente envolve o uso de sons para ajudar pessoas que sofrem de ansiedade. Ele começou a se interessar por isso depois que ele próprio começou a meditar durante um ano sabático e descobriu como ficava relaxado graças a um típico exercício de meditação: com os olhos fechados, a pessoa examina o corpo sistematicamente, dos dedos dos pés à cabeça. Ele começou a fazer com que as pessoas entrassem em uma máquina de ressonância magnética (atualmente, ele usa as máquinas de outras pessoas, mas muito em breve terá a sua no laboratório) e serão submetidas a uma varredura corporal interna. “Vimos que quando a atenção é direcionada para uma varredura corporal sistemática, ocorre um grande acalmar o sistema emocional do cérebro.”

Prof. Amir Amedi. Crédito: Tomer Appelbaum

Mas nem todos podem lidar com meditações desse tipo. Minha concentração em meu corpo, por exemplo, é muito evasiva.

“É verdade”, Amedi rebateu, os olhos brilhando, “há pessoas para quem não funciona bem. Sua cabeça é atraída para outras coisas – para uma cafeteira, para tarefas que têm que fazer, para uma briga que tiveram pela manhã. Então, estamos tentando criar meios externos que irão atrair os olhos da mente para o lugar certo no corpo, a fim de continuar a varredura.”

Este é um dos usos de uma sala acústica especial que foi construída no laboratório de Amedi a um custo de centenas de milhares de dólares. As paredes são revestidas com materiais de absorção acústica, às quais estão fixadas 97 colunas de alta qualidade que o rodeiam em todas as direcções. Quando alguém se deita em uma cama neste quarto, a combinação dos sons cria a ilusão de que os sons emanam de seu corpo – da perna, por exemplo. Quando um som emana de sua perna, é muito mais fácil se concentrar nele.

Para entender como os sons podem ser feitos para vir de diferentes partes do corpo, é necessário entender como o cérebro localiza um som. Amedi me pediu para fechar os olhos, estalou os dedos em várias direções e me pediu para identificar a direção de onde vinha o som. O motivo pelo qual posso fazer isso, explica ele, é que o cérebro é capaz de localizar sons calculando a diferença de intensidade e a velocidade da entrada que chega de cada ouvido. Este é o aspecto tridimensional da audição, que se assemelha às três dimensões na visão e é criado pelo cérebro combinando as imagens que chegam de cada olho.

Obviamente, a intenção não é que as pessoas gastem uma fortuna instalando quartos como este em casa. A ideia é colocar microfones sensíveis no ouvido, para gravar os sons combinados recebidos de todos os alto-falantes da sala, e depois tocá-los fora da sala para as pessoas através de fones de ouvido simples.

Meus pensamentos vagaram de novo: pensei em mim mesmo sentado, por exemplo, em um trem e, em vez de ouvir Ofer Levi no Spotify, ouço minha única panturrilha tuitando. Isso é relaxante ou não? Resta ver, mas não há dúvida de que desperta a imaginação

Se é possível aumentar a capacidade de concentração ou permitir que pessoas cegas vejam o espectro de luz visível (usando sons) – por que não podemos instalar no olho musical uma câmera que detecta luz infravermelha também? Qualquer pessoa, cega ou não, equipada com tal sistema seria capaz de ver no escuro usando os ouvidos. E por que não instalar um detector de ultrassom para ver através das paredes? Ou uma câmera ultravioleta que permitiria às pessoas ver o mundo como uma abelha? Quando se trata de melhorias, o céu é o limite para a Amedi.

“Queremos começar a trabalhar com as mesmas técnicas, de evolução acelerada do cérebro, usando tecnologia e treinamento, com pessoas como você e eu”, diz “queremos descobrir se isso fará com que o cérebro desenvolva novas áreas.”

A comunidade de neurocientistas em Israel vê o Amedi como um pesquisador com excelentes credenciais – ou seja, publicações em periódicos conceituados e projetos envolvendo cooperação internacional distinta. A única crítica que ouvi dele, que um colega expressou afetuosamente, é que ele nem sempre é conservador o suficiente ao interpretar suas descobertas.

“Ele é um cientista muito criativo, provocador e estimulante”, disse o colega. “Em muitos casos, ele está certo. Às vezes ele vai longe demais em seu pensamento – mas todos nós fazemos isso. Todo mundo se apaixona por suas idéias.”

Mas que bom cientista não comete ocasionalmente o pecado do excesso de entusiasmo?

Uma das afirmações mais dramáticas de Amedi é que ele pode estar perto de localizar a conexão misteriosa no cérebro entre corpo e mente. Essa possibilidade começou a se delinear na esteira de uma série de novos e intrigantes estudos com o objetivo de encontrar no cérebro o que se chama de “pequeninos”: No centro do córtex cerebral há uma longa faixa que constitui uma espécie de mapa dos dados de sensação e movimento que chegam do corpo. A representação das diferentes partes do corpo nesta faixa não é proporcional. A sensação nas costas, por exemplo, é escassamente representada (peça a alguém para tocar nas suas costas com um dedo e depois com três dedos – você não saberá a diferença).

Outras partes do corpo, porém, estão sobrerrepresentadas. Se um corpo humano fosse esculpido de acordo com essas proporções, o resultado seria um anão engraçado com lábios carnudos, mãos enormes e um órgão sexual grotescamente grande. Esse anão continua aparecendo nos pesadelos de todos que aprenderam sobre ele na universidade.

Essa faixa no cérebro, descoberta em meados do século 20 pelo neurocirurgião canadense Wilder Penfield, é chamada de homúnculo – uma pessoa pequena. Amedi diz que seus estudos revelaram mais de 15 homúnculos adicionais como este, espalhados por todo o cérebro. É outra descoberta que indica a indefinição dos limites do cérebro: não há apenas uma “região de emoção” e uma “região de sensação e movimento”, mas também uma interação entre elas. Entre outras descobertas, Amedi encontrou um mapa da representação do corpo (que se assemelha ao homúnculo) na amígdala, que se acredita ser o centro do medo no cérebro.

De acordo com outra descoberta, ainda não publicada, um mapa semelhante também existe na rede padrão do cérebro – que compreende uma série de regiões e as conexões entre elas – tem sido objeto de crescente atenção nos últimos anos. Essa rede é a parte do cérebro que está ativa quando não estamos envolvidos em nenhuma atividade especial relacionada ao mundo externo, como deitar com os olhos abertos. É lá que o pensamento, o planejamento, a lembrança e o devaneio acontecem.

Em certo sentido, esta é a rede que representa o nosso mundo interno, o nosso eu, em contraste com as partes do cérebro que lidam com a realização de tarefas relacionadas com o mundo externo – como ler, ouvir ou mover a mão para levantar um copo. A Wikipedia (em hebraico) afirma explicitamente: “A rede padrão … é anatomicamente e funcionalmente distinta das redes envolvidas em funções de sensação.”

Mas Amedi acha que tanto a sensação quanto o movimento estão presentes na rede padrão – algo que é de grande significado.

“Sempre se soube, tanto no mundo do espírito quanto na psiquiatria clássica, que existe uma profunda ligação entre o corpo e a mente”, explica o professor. “Mas ninguém no mundo da pesquisa do cérebro tinha qualquer ideia de onde exatamente essa conexão ocorre no cérebro. Agora chegamos a uma série de descobertas, das quais apenas uma pequena parte foi publicada – as demais estão por vir – que nos fornecem uma pista para essa conexão. Cada pessoa que medita está familiarizada com ela – estamos descobrindo onde ela ocorre na prática, qual é sua infraestrutura neural”.

Amedi enfatiza que ainda não compreende totalmente o significado de suas descobertas. “Ainda não se transformou em uma história”, diz ele. “Não temos uma teoria completa. É uma prova científica preliminar, mas bastante dramática.”

Essas descobertas podem lançar a base para uma série de estudos adicionais fascinantes. Uma vez encontrada a interface físico-emocional no cérebro, todos os meios podem ser explorados para reprogramá-lo para ajudar as pessoas que sofrem, por exemplo, de doenças psicossomáticas, da síndrome do intestino irritável a dores de cabeça.

Esta direção de pesquisa pode ou não dar frutos, mas é difícil não se deixar levar pelo impulso de Amedi sobre este assunto e, de fato, em relação a tudo o mais em que ele está trabalhando. Se você fechar a porta, ele entrará pela janela, e se você fechar os olhos, ele entrará por outro sentido.


Publicado em 01/11/2020 23h54

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