Onde está a mente? Uns diriam que ela está na cabeça, é óbvio. No cérebro. Porém, segundo alguns pesquisadores, não apenas: a mente, ou melhor, o processo cognitivo, pode escapar dos limites do crânio e envolver objetos do ambiente. Esta é a hipótese da cognição estendida, proposta há mais de 20 anos. Essa hipótese não ficou restrita aos humanos e já se fala que aranhas, plantas e mesmo organismos unicelulares são capazes de estender a cognição. Num artigo publicado nesta semana, vamos além: propomos que a cognição estendida pode ser muito mais comum do que se imagina, e vários organismos diferentes também teriam suas cognições extravasando para o ambiente.
Reza a lenda que sob o palácio do rei Minos, de Creta, havia um labirinto onde estava encarcerado um terrível monstro, meio homem, meio touro: o Minotauro. A cada sete anos, o rei Minos exigia de Atenas, cidade por ele subjugada, um sacrifício de sete homens e sete donzelas para entrarem no labirinto e serem devorados pelo Minotauro. Quando chegou o momento de enviar um terceiro lote de vítimas, Teseu, o herói grego, desejando pôr fim a esta injustiça, ofereceu-se para fazer parte dos homens que seriam enviados a Creta. Seu plano era entrar no labirinto, encontrar o Minotauro e matá-lo, livrando os atenienses de seu macabro tributo.
Quando Teseu chegou ao palácio de Minos, Ariadne, filha do rei, apaixonou-se por ele. Ela admirou sua coragem, mas temia que, mesmo que matasse o Minotauro, Teseu não conseguisse sair do labirinto, perdendo-se para sempre. Assim, ela lhe deu um novelo de lã, instruindo-o a amarrar a ponta da linha na entrada do labirinto e desenrolar o novelo à medida que avançasse. No momento de voltar, bastaria seguir a linha que ele havia deixado atrás de si. Teseu assim fez. Quando chegou ao coração do labirinto, encontrou o Minotauro e, após uma luta épica, conseguiu derrotá-lo. Depois, seguiu a linha de volta até a saída do labirinto e os braços de Ariadne.
Teseu jamais conseguiria sair do labirinto utilizando apenas a sua mente, por mais inteligente que fosse. O labirinto era enorme, os caminhos, tortuosos, cheios de bifurcações e becos sem saída. Sua memória nunca conseguiria lembrar todo o trajeto. Então, graças a Ariadne, ele empregou um truque: utilizou a linha para se lembrar do caminho. De certo modo, a linha era a sua memória do trajeto, praticamente como se parte de sua mente fosse descarregada no ambiente e estivesse fora de seu corpo, esticada ao longo de todo o percurso. Poderíamos dizer que, de certo modo, sua mente foi estendida à linha?
Mecanismos para externalizar a memória não são incomuns para nós. Fazemos isso o tempo todo de modo quase inconsciente. De modo muito menos épico do que Teseu, escrevemos listas de compras, colamos post-its pela casa para nos lembrarmos de um compromisso, ativamos notificações e alarmes no celular para nos avisar de reuniões, usamos o GPS para nos indicar como trafegar em uma zona da cidade que não conhecemos. O que tudo isso diz sobre o funcionamento da mente? De acordo com alguns cientistas, o uso desses recursos é evidência de que a nossa mente não está confinada na nossa cabeça, mas que ela se estende para o ambiente. De certo modo, a mente não cabe só no corpo e acaba envolvendo objetos ao redor de nós.
Esta hipótese ousada, conhecida como hipótese da cognição estendida, foi proposta pelos filósofos da mente Andy Clark e David Chalmers em 1998. Segundo eles, a mente é estendida, pois objetos que são manipulados pelas pessoas para auxiliar no processo cognitivo tornam-se parte ativa e integral desse processo. Assim, papel e caneta ao fazer uma conta matemática seriam parte do nosso sistema cognitivo tanto quanto os neurônios de nosso cérebro. Não é preciso dizer que essa é uma hipótese bastante polêmica e que tem gerado grandes discussões na academia desde que foi proposta, principalmente no campo da filosofia da mente, até hoje gerando debates. Afinal, a linha de Ariadne é ou não é parte da mente de Teseu?
Esse debate, no entanto, não impediu a hipótese da cognição estendida de extravasar para outros campos das ciências naturais. Em 2017, o professor da Universidade Federal da Bahia Hilton Japyassú publicou, junto com o biólogo evolucionista Kevin Laland, um artigo no qual, após fazer uma ampla revisão da literatura, concluía que aranhas também estendidam sua cognição às suas teias. Isso explicaria, por exemplo, como animais com cérebros tão pequenos seriam capazes de apresentar comportamentos tão complexos, como sofisticadas estratégias de caça ou a própria construção de estruturas tão grandes e complicadas como suas teias. Segundo eles, aranhas usariam as teias não só para capturar presas, mas também para detectá-las (ou seja, percebê-las, estarem cientes delas). Além disso, usariam as teias para se lembrarem do caminho por onde passaram, tal como fez Teseu, e mesmo para adquirir informações sobre como tecer as famosas teias em espiral. Quem diria que um animal tão pequeno teria uma cognição tão grande!
Por sinal, daqui para frente não falarei mais em mente, pois o conceito é muito ligado à ideia de consciência humana. Prefiro usar o termo mais genérico cognição, embora a mente humana seja produto da nossa cognição.
Pouco depois, inspirado pelo trabalho de Japyassú e Laland, eu mesmo publiquei com a ecóloga comportamental Monica Gagliano e o meu orientador do mestrado, professor Gustavo Maia Souza, um artigo no qual propusemos que as plantas também são capazes de estender sua cognição. Afinal, plantas têm uma grande quantidade de sentidos e apresentam comportamentos muito complexos como tomada de decisão, memória e aprendizagem, comunicação, ação por antecipação etc. E no caso das plantas, elas sequer têm cérebros ou neurônios para ajudar no processo! Ainda é um grande mistério como as plantas são capazes de produzir comportamentos cognitivos como os mencionados. Porém, se uma parte do fardo de processar e usar a informação ambiental é descarregada no próprio ambiente, isso poderia acrescentar uma peça a este fascinante quebra-cabeça.
Mas não ficou por aí. Além de aranhas e plantas, outro grupo de organismos ganhou um ingresso para o clube da cognição estendida. Desta vez, um grupo de organismos tão desconhecido quanto inesperado: os mixomicetos. Essas criaturas se parecem com uma gosma que se arrasta pelo chão das florestas devorando matéria orgânica e bactérias. São visíveis ao olho humano, mas podem passar despercebidas, embora algumas espécies sejam de cores vibrantes como amarelo ou laranja. Elas não possuem cérebros, neurônios, nem sequer células individuais. No entanto, são surpreendentemente inteligentes, capazes de resolver problemas como encontrar o caminho mais rápido dentro de um labirinto e fugir de armadilhas. Ao estudar mais a fundo esses organismos, pesquisadores observaram que ao se arrastar pelo chão eles liberam um muco que serve, tal qual a linha de Ariadne para Teseu ou a teia para as aranhas, como uma memória externa dos lugares onde eles já estiveram. Assim, os mixomicetos evitam passar duas vezes pelo mesmo lugar, otimizando sua busca por comida e evitando ficarem presos em becos sem saída. Por esse motivo, os pesquisadores Matthew Sims e Julian Kiverstein propuseram que mixomicetos são outro exemplo de organismos não neurais que estendem sua cognição.
A este ponto, já foi proposto que humanos, aranhas, plantas e mixomicetos estendem a sua cognição. Organismos tão diferentes, cada um numa ponta da árvore da vida, todos compartilhando essa característica. Isso nos fez pensar: e se, afinal, a cognição estendida não for tão incomum assim, pelo contrário? Quais seriam os outros organismos capazes de estender sua cognição? Por quais mecanismos a cognição pode ser estendida?
Com essas perguntas em mente, Monica Gagliano, o biólogo marinho Steve Whalan (ambos da Universidade do Cruzeiro do Sul, Austrália), a bióloga Gabriela Gubert (então na Universidade Federal de Santa Catarina) e eu mergulhamos na literatura atrás de evidências que pudessem corroborar nossa hipótese. Nossa suspeita recaía principalmente sobre organismos capazes de modificar e manipular o ambiente, seja fisicamente ou através de substâncias químicas. Ou seja, construir nichos para agir e habitar. E assim, publicamos na revista científica Frontiers in Ecology and Evolution o artigo Ariadne’s thread and the extension of cognition: a common but overlooked phenomenon in nature? (A linha de Ariadne e a extensão da cognição: um fenômeno comum, mas negligenciado na natureza?). Nele, apresentamos uma série de exemplos que demonstram que é possível, sim, que a cognição estendida seja comum, mas estudos mais aprofundados são necessários para comprovar essa hipótese.
Exemplos de cognição estendida na natureza
Nós já falamos sobre memória externa, que talvez seja um dos fenômenos mais comuns: assim como Teseu e a linha, as aranhas e suas teias, outros organismos poderiam utilizar o ambiente para armazenar suas memórias. Um exemplo curioso é o da planta arabidópsis, também conhecida como erva-estrelada, da família da mostarda. Plantas, de modo geral, secretam várias substâncias químicas pelas raízes, chamadas exsudados, que modificam o ambiente ao redor delas. Assim, elas conseguem manipular o ambiente, por exemplo ao favorescer o crescimento de algumas bactérias do solo e inibindo o crescimento de outras. O que se descobriu recentemente é que essa manipulação serve, também, para armazenar no solo memórias de doenças que elas já tiveram, de um modo análogo ao que o nosso sistema imune faz quando armazena memórias de doenças que tivemos ou vacinas que tomamos (o que chamamos de memória imunológica).
Num estudo de Jun Yan e colegas, plantas de arabidópsis foram contaminadas com uma bactéria que causa doença nas folhas. Após um tempo, os pesquisadores retiraram a planta do vaso e plantaram outra no lugar, repetindo o procedimento cinco vezes. Finalmente, quando plantaram uma sexta leva de arabidópsis, perceberam que elas ficaram muito mais resistentes a essa doença do que as suas predecessoras, pois uma memória da doença de folhas foi armazenada no solo através da composição de bactérias, que foi alterada pelas plantas. Quando as novas plantas acessaram essa memória imunológica, elas puderam se preparar fisiologicamente para enfrentar uma doença que nunca tiveram na vida. Plantar cinco gerações seguidas de plantas doentes pode parecer exagerado, mas um estudo mais recente mostrou que apenas uma geração infectada é o suficiente para modificar o solo e gerar essa memória. Uma memória que não só pode ser utilizada pelas plantas que as produziram, como ser compartilhada com outras plantas que nunca estiveram doentes.
Os exsudados das raízes também podem servir para detectar objetos a distância e entender o ambiente ao redor das raízes. Estudos realizados nos Estados Unidos e em Israel mostraram que algumas plantas secretam essas substâncias para perceber objetos que estão fora do alcance das raízes. Suponhamos que na direção em que a raiz está crescendo há uma pedra. Os exsudados não irão mais se difundir pelo solo, mas acumular-se entre a raiz e a pedra até um ponto em que a raiz para de crescer e pode até acabar morrendo. Como consequência, o processamento da informação "pedra adiante" se dá fora do corpo da planta, entre ela e a pedra. Isso faz com que a planta cresça raízes noutra direção, evitando o obstáculo antes mesmo de chegar perto dele, resultando numa distribuição mais inteligente das raízes. Inclusive, alguns autores afirmam que a cognição é o que gera comportamentos inteligentes, o que reforça a ideia de cognição estendida nesses casos.
Outro modo de detectar obstáculos à frente é através do que se chama de gradientes quimiotáticos autogerados, um fenômeno estudado em organismos unicelulares e até mesmo em células de câncer. Esses gradientes são gerados por células quando elas degradam uma substância que as atrai e que está presente no ambiente. Se existe um obstáculo entre a fonte da substância atrativa e as células, elas vão consumir a substância, criando uma espécie de "vazio químico" entre elas e o obstáculo. Deste modo, as células conseguem dirigir o seu movimento para áreas distantes desse vazio, em direção à fonte da substância.
Para testar como isso poderia funcionar na prática, pesquisadores do Reino Unido colocaram células de mixomiceto ou células de câncer de pâncreas dentro de labirintos. Eles observaram que, ao gerar os gradientes quimiotáticos ao seu redor, as células conseguiam perceber becos sem saída antes mesmo de entrar neles, de modo que elas eram capazes de encontrar a saída graças a esta percepção a distância. Esse efeito foi anulado quando os cientistas produziram células mutantes incapazes de gerar os gradientes ou quando eles forneceram substâncias que as células não conseguiam digerir. Esse estudo é fascinante porque não só demonstra que mesmo seres unicelulares seriam capazes de estender a sua cognição, como pode gerar conhecimento sobre como as células do câncer se deslocam pelo corpo durante a metástase, o que poderia contribuir para encontrar soluções para combater a doença.
Outros organismos que potencialmente estendem a sua cognição são os insetos sociais, como cupins, formigas e abelhas. Esses animais são conhecidos por construir estruturas muito complexas a partir do seu trabalho coletivo. Mas como eles sabem como construir seus ninhos? Como cupins constroem torres tão altas, repletas de galerias, e abelhas suas colmeias cheias de favos perfeitamente geométricos? Parte da resposta pode estar, talvez, na cognição estendida.
No nosso trabalho, discutimos o caso dos cupins. Por muito tempo acreditou-se que ao construir seus ninhos, cupins deixavam feromônios nos grãos de terra. Esses feromônios estimulariam mais cupins a depositar grãos junto do grão anterior, somando também os feromônios, o que estimularia mais cupins ainda a depositaram os grãos ali, e assim por diante até que, no fim, grande estruturas fossem construídas por causa desses ciclos de retroalimentação. Entretanto, até hoje não se encontrou tal feromônio, enquanto que outras explicações parecem mais prováveis. Por exemplo, descobriu-se que, na hora de construir, os cupins são muito mais sensíveis à geografia do terreno do que a feromônios, pois eles tendem a depositar grãos de terra em locais elevados. O curioso é que, quando cupins chegam a um terreno virgem, eles caminham em fila. Esse caminhar faz com que a trilha por onde eles passaram fique mais baixa do que o terreno ao redor, o que os estimula a depositar os grãos de terra nas bordas do caminho. Eles vão fazendo isso sucessivamente até que o primeiro túnel do novo ninho estaria construído. Depois, eles vão construindo por cima desse túnel, e assim por diante, até gerar os enormes cupinzeiros que conhecemos. A partir daí, fica claro que a matéria-prima para a informação sobre como construir o ninho não está na cabeça dos cupins, mas no terreno. A interação dos cupins com o terreno modificado por eles próprios é o que gera a informação para construir o ninho, que se torna uma espécie de memória coletiva do seu trabalho e a base para trabalhos futuros. Daniel Calovi e colegas da Universidade de Cambridge (UK) e de Siracusa (EUA) vão além e sugerem que, na verdade, o cupinzeiro e os cupins formam uma única entidade cognitiva em que os cupins seriam um componente "líquido" e dinâmico, e o cupinzeiro, a memória cristalizada desse sistema cognitivo.
Por fim, outro exemplo curioso de cognição estendida não está no ambiente externo, mas interno, e trata-se da nossa microbiota intestinal. O intestino é povoado por uma quantidade e diversidade enorme de bactérias e fungos que vivem em simbiose conosco e sem os quais não conseguimos sobreviver. Eles ajudam a digerir os alimentos, mas recentemente tem-se descoberto que também liberam substâncias como neurotransmissores que têm efeito no nosso cérebro e modificam a nossa própria cognição, afetando, por exemplo, nossas emoções. Essa conexão entre o cérebro e o intestino é conhecida como eixo cérebro-intestino e estudos recentes em camundongos, ratos e humanos têm confirmado a importância da microbiota do intestino para o funcionamento correto dos nossos processos cognitivos. Por isso mesmo, alguns autores têm sugerido a microbiota intestinal é, também, parte da nossa cognição estendida, mesmo que seja estendida para dentro!
Para se ter ideia da importância da microbiota nos processos cognitivos, um estudo muito interessante, apesar de um tanto triste, foi feito por um grupo francês do Instituto Pasteur. Eles pegaram camundongos saudáveis e aplicaram um protocolo de estresse imprevisível, perturbando os animais até o ponto em que eles começaram a demonstrar sintomas semelhantes a depressão. Os pesquisadores analisaram a microbiota intestinal dos camundongos e viram que isso havia mudado a composição das bactérias do intestino. Então, eles transferiram fezes dos camundongos "deprimidos" para o intestino de camundongos saudáveis, o que fez com que eles desenvolvessem sintomas depressivos, menor formação de neurônios no cérebro e menor atividade do sistema endocanabinoide, que em humanos está relacionado ao humor, apetite, memória e dor. Esses camundongos, então, receberam ou fezes de camundongos saudáveis ou suplementos alimentares probióticos, e isso restaurou significativamente o "bom-humor" deles, a formação de novos neurônios e a atividade endocanabinoide, revertendo os efeitos parecidos com a depressão. Esse estudo sugere que problemas com a microbiota intestinal podem estar relacionados a depressão em humanos, mas mais do que isso: sem perceber, Chevalier e colegas demonstraram que a cognição dos camundongos pode se estender à sua microbiota intestinal.
Os estudos mencionados acima, revisados no nosso artigo, dão uma ideia de que a extensão da cognição pode ser muito mais comum do que se imagina. Aparentemente, primatas, camundongos, plantas, mixomicetos, cupins, células cancerosas e talvez fungos estendem a sua cognição, o que significa que outros organismos construtores de nichos, como corais, esponjas-do-mar, aves, morcegos e outros, poderiam estender as suas cognições também. Se esse fenômeno ocorrer assim frequentemente, é concebível que talvez esteja relacionado à própria evolução da cognição. Ao manipular objetos do ambiente, organismos teriam aumentado a sua capacidade de processamento e uso de informações, o que claramente tem vantagens evolutivas. Assim, a habilidade de estender a cognição foi se mantendo por todos os ramos da árvore da vida.
Tudo isso, é sempre bom lembrar, trata-se de uma hipótese. Apesar de ser fundamentada em estudos já publicados, será necessário que estudos desenhados especificamente para detectar cognição estendida sejam desenvolvidos para que tenhamos segurança ao afirmar que qualquer organismo estende sua cognição. Todavia, é fascinante conjecturar que nossas mentes e processos cognitivos podem não estar somente nas nossas cabeças e corpos, mas estendendo-se pelo ambiente ao nosso redor. Que efeito isso teria nas nossas relações com objetos, o ambiente e mesmo outras pessoas? Ainda estamos por descobrir aonde nos levará a linha de Ariadne.
Este trabalho foi parcialmente apoiado pela Templeton World Charity Foundation.
Ótimo artigo! Muito claro e bem desenvolvido, passível de ser lido e compreendido por uma leiga, como eu. Informações muito interessantes e relevantes para nossa compreensão do mundo e de nós mesmos.