Cientistas realizam pesquisa com 182 espécies, confrontam mito de 70 anos sobre os 'cérebros dos reptilianos' e fazem descoberta sobre impulsos, emoção e o surgimento da razão

Durante décadas, uma estrutura imaginária viveu escondida dentro da cabeça humana. O “cérebro do reptiliano” seria a parte ancestral responsável pelos impulsos, enquanto regiões mais novas teriam acrescentado emoções e, por fim, a razão.

Nabil Imam resolveu olhar para essa história de outro jeito. Professor da Georgia Tech, ele não procurou descobrir qual pedaço do cérebro seria mais antigo ou sofisticado. Sua pergunta foi mais básica: e se a evolução cerebral tiver sido guiada pelo modo como os neurônios precisam se conectar?

A resposta levou Imam e pesquisadores da Georgia Tech e da Universidade Cornell a comparar a anatomia cerebral de 182 espécies de mamíferos e construir redes neurais artificiais capazes de processar visão, audição, tato, olfato e memória. O estudo foi publicado na Science Advances.

O resultado sugere que, em vez de um cérebro moderno construído como andares sobre estruturas primitivas, a evolução teria redistribuído espaço entre dois grandes estilos de organização neural, ampliando aquele que fosse mais útil para a sobrevivência de cada animal.

A imagem do cérebro dividido entre instinto, emoção e razão ficou ligada ao trabalho do neurocientista Paul MacLean. Suas ideias deram origem ao chamado modelo do cérebro triuno, popularizado no século XX e depois espalhado muito além dos laboratórios.

Nessa leitura, estruturas associadas aos répteis formariam uma espécie de núcleo ancestral. Sobre ele teria surgido o sistema límbico dos primeiros mamíferos e, posteriormente, o neocórtex, relacionado a capacidades cognitivas mais complexas.

O problema é que a evolução dos vertebrados não ocorreu acrescentando cérebros completos uns sobre os outros. Estruturas correspondentes às regiões consideradas “novas” têm ancestrais muito mais antigos, razão pela qual o modelo triuno já era rejeitado por grande parte da neurociência comparativa.

No neocórtex, os pesquisadores encontraram um padrão que pode ser imaginado como um mapa. Informações próximas no mundo tendem a permanecer próximas no cérebro. Visão, tato e audição preservam relações espaciais entre aquilo que chega aos sentidos.

O sistema olfatório-límbico funciona de forma diferente. Ali, certas informações são representadas por conexões mais espalhadas, semelhantes a um “código de barras” neural, capaz de combinar pontos distantes para representar cheiros ou memórias complexas.

Quando a equipe criou redes artificiais com esses dois tipos de arquitetura, a divisão reapareceu. Conexões localizadas funcionavam melhor para visão, som e tato. Redes distribuídas favoreciam tarefas relacionadas ao olfato e à memória.

Então os pesquisadores fizeram os dois sistemas competirem por um recurso limitado: espaço. Se o ambiente artificial valorizava o olfato, as redes distribuídas cresciam. Quando a visão se tornava mais importante, as estruturas organizadas se sobressaiam.

Na natureza, o contraste pode ser avaliado por meio da relação de funções sensoriais e estruturas cerebrais desenvolvidos. O tatu-galinha depende intensamente do cheiro e apresenta proporcionalmente um sistema olfatório-límbico muito desenvolvido.

A comparação entre as espécies mostrou ainda que partes do sistema límbico tendiam a aumentar juntas. Quando isso acontecia, o neocórtex geralmente ocupava proporcionalmente menos espaço.

Não seriam peças evoluindo separadamente, mas conjuntos sujeitos à mesma troca de recursos. Isso não significa que cada decisão humana seja uma batalha simples entre dois sistemas.

O estudo também não observou pessoas tomando decisões nem demonstrou que emoção e razão vivem em lados opostos. Seu foco foi a evolução da arquitetura cerebral e modelos computacionais.

Ainda assim, a hipótese abre uma segunda história. Se parte da eficiência do cérebro nasce de uma arquitetura já organizada antes mesmo do aprendizado, máquinas talvez não precisem começar sempre como folhas em branco.

Para Imam, esse é um dos caminhos mais intrigantes. Copiar princípios de organização desenvolvidos ao longo de milhões de anos poderia ajudar futuras inteligências artificiais a aprender com menos dados e consumir menos energia.