Humberto Maturana

O sistema nervoso

Perguntas

Vou lhes falar sobre o sistema nervoso. Mas antes quero assinalar que há várias perguntas sobre o sistema nervoso e não vou tocar em todas. Uma delas é: O que faz o sistema nervoso, como funciona? Como opera o sistema nervoso como um componente do organismo? Todos sabemos, em parte por nossa educação e nossa cultura, desde muito tempo, se sabe que alterações do sistema nervoso produzem alterações na conduta; produzem alterações no modo do animal se interrelacionar com seu meio.

Outra pergunta é: Como está feito o sistema nervoso? Até onde se estende? Que elementos inclui? A mirada primária a partir da qual se encara o sistema nervoso como um órgão que participa de maneira central na conduta e nas interações dos animais se associa à mirada de um tipo particular de célula: os neurônios. Mas são somente essas células – os neurônios – que constituem o sistema nervoso? Fica o sistema nervoso definido em termos dos neurônios que o compõem? Há somente uma classe de células compondo o sistema nervoso, encarado como esse sistema que faz as coisas que dizemos que ele faz, por exemplo, organizar a conduta ou participar da organização da conduta? Existem outros sistemas que sejam “sistemas nervosos”, embora não estejam compostos de neurônios? Protozoários, como os paramécios, se comportam como animais dotados de sistema nervoso – mas, como organismos unicelulares, não têm neurônios.

Outra pergunta ainda é: Qual a origem do sistema nervoso? Como surge na história evolutiva? Como surge esse sistema que, supostamente, permite – segundo o discurso moderno – obter informações do ambiente e usá-las para computar a conduta? Em que momento da história evolutiva surge esse sistema? Como podemos reconhecer o seu aparecimento – em termos de suas condições mais primitivas, antes que estejam configurados da maneira atual, antes que surjam os sistemas celulares complexos que reconhecemos como os sistemas nervosos de um artrópodo ou de um verme?

Não vou responder a todas essas perguntas embora, de vez em quando, vá fazer referência a elas. Vou me orientar essencialmente para ver como funciona o sistema nervoso. E ao falar sobre como funciona o sistema nervoso vou ter que dizer algo sobre sua composição.

Perguntas sobre o sistema nervoso:

Como opera o sistema nervoso?

Como está construído o sistema nervoso?

Qual a origem evolutiva do sistema nevoso?

         A estrutura do sistema nervoso

Ontem ouvi falar sobre o grande número de células de diferentes estirpes que participam do sistema imune. Em primeiro lugar, quero chamar a atenção para que o sistema nervoso também está composto de um número muito grande de células. O sistema nervoso de um ser humano adulto deve conter mais de 1011 , talvez 1012 neurônios. De modo que é um número muito grande, comparável ao número de linfócitos. Não somente isso, como também os neurônios estão conectados uns aos outros, formando redes de conexões. Algumas dessas conexões são conexões imediatas – e falamos de sinapses – o contacto direto de um neurônio com outro. Outras são conexões não tão imediatas que se fazem através de substâncias – neuropeptídeos, por exemplo – que são secretadas para os espaços intercelulares que têm uma ação nas redondezas ou em áreas distantes, dependendo do caso. Se contarmos a multiplicidade dessas conexões, as cifras se tornam ainda maiores, atingindo talvez 1015 conexões. Um neurônio motor da medula espinhal, um neurônio que manda seu axônio para conectar-se com um músculo da periferia, pode ter mais de duas mil sinapses, mais de dois mil contactos com outros neurônios, alguns repetitivos – uma mesma fibra que chega ao neurônio se contacta várias vezes. Mas isso quer dizer que o neurônio está em contacto com muitos, muitos outros neurônios.

 

A importância da postura teórica

Quais são os elementos que compõem o sistema nervoso? O reconhecimento dos elementos que compõem o sistema nervoso depende da mirada, isto é, do modo de ver que adotemos para distinguir o sistema nervoso. Esta manhã fiz uma reflexão sobre o fenômeno do conhecer; nem todos vocês estavam presentes e não vou repetir o que disse mas vou fazer algumas referências. Podemos proceder de duas maneiras:

 

– podemos proceder com base na suposição de que o sistema nervoso

é algo que está aí e cujos limites eu tenho que descobrir. Porque

está aí, e eu o descubro como algo que é independente do que eu faço;

ou,

– podemos admitir que nossa mirada, em última análise, é o que vai

decidir o que aceito como sendo esse sistema.

 

Essas duas posturas não são idênticas, diferem mais uma da outra do que usualmente se supõe. São diferentes no critério de satisfação da resposta à pergunta: “O que é o sistema nervoso?” Se eu digo que vou encarar o que está aí, à minha frente, preciso de um critério alheio a mim que me diga que o vi – que este é o limite; este é o limite que surge a partir de lá, do mundo externo, não a partir de mim. Então, se necessita de um critério adicional, externo, que nos diga: este é o limite. Por exemplo, eu poderia dizer que:

-o sistema nervoso está composto por todos os neurônios; e, que

-são neurônios as células que se coram de uma determinada maneira ,

 

pensando que assim procedendo eu faço referência a algo que é independente de mim e não levo em consideração de que eu mesmo estou estipulando o que vou considerar como parte do sistema nervoso, ao dizer qual é o critério que vou usar. A postura alternativa seria, exatamente, levar em conta o critério que decidi usar para ver até onde chego. Não é a mesma coisa: em um caso busco uma justificação externa; no outro, assumo a criação da justificação que emprego.

Se busco uma justificação externa, oculto a mim mesmo ao fato de que estou, em última análise, sempre decidindo como se valida minha decisão. Por exemplo, a coloração que os neurônios adquirem: “São neurônios todas as células que se coram de uma dada maneira e o sistema nervoso se estende até onde se estendem esses neurônios.” E como sei disso? Bem, os neurônios são assim! Não levo em conta que estou, eu mesmo, especificando esse critério. Claro, se muda a história de minha experiência, passo a levar em conta, depois, que preciso incluir outros critérios, mas não levo em conta, necessariamente, minha autoria porque estou sempre crendo de que estou descrevendo o sistema nervoso com algo independente de mim. Na outra opção, levo em conta que sou eu que especifico o critério. Quer dizer, tenho uma postura teórica e digo: “O sistema nervoso é um sistema que: blá, blá, blá.” E a partir dessa postura teórica defino os limites, ou vejo os limites, através dos critérios especificados em minha postura teórica.

Essa diferença de posturas é um problema geral, não é particular do sistema nervoso. Por exemplo, se escuto dizer, inocentemente, que o sistema imune é: um sistema de defesa que distingue o próprio do estranho – e não me dou conta de que esta é uma proposição teórica, isso é o que eu irei buscar, e isso é o que usarei como critério para definir o que é o sistema imune ao distingui-lo. E faço isso pensando que estou falando de algo que é independente de mim em um mundo externo, quando na realidade foi minha postura teórica sobre aquilo que o sistema imunitário faz que definiu, para mim, o que ele é.

De modo que o que vou fazer aqui é colocar minha postura teórica sobre o sistema nervoso.

 

Determinismo estrutural

O organismo é um sistema determinado por sua estrutura. Isso quer dizer que nada externo ao organismo pode determinar (especificar) o que se passa nele. Qualquer ente ou qualquer agente externo que incida sobre o organismo somente pode determinar uma mudança estrutural que surge de sua dinâmica estrutural, é determinado pela dinâmica estrutural do organismo, e não a partir do lado de fora, não de fora para dentro. Falei disso esta manhã, mas o menciono aqui porque é importante levar em conta de que isso é o que está em jogo.

Se o organismo é um sistema determinado em sua estrutura, como pode um componente do organismo – como o sistema nervoso – dizer algo sobre algo independente do organismo? Como pode um sistema, como o sistema nervoso, permitir ao organismo gerar uma conduta adequada ao mundo externo, se não pode dizer como o mundo externo é, pois o organismo é um sistema determinado em sua estrutura? Vocês levam isso em conta? Pois é exatamente esta a problemática em relação ao sistema nervoso.

Se não levo isso em conta, corro o risco de pensar que o sistema nervoso tem as características de uma “caixa preta”, com uma entrada e uma saída, uma caixa analisável, mas com entradas e saídas. Penso que entra informação por uma parte e sai conduta pela outra; penso que algo entra no sistema nervoso, algo do mundo externo. Mas se esse sistema é determinado por sua estrutura, a entrada (o estímulo), pode apenas desencadear uma mudança estrutural que é determinada dentro do sistema. Portanto, nada entra. O que se passa é uma mudança estrutural que tem conseqüências sobre como o sistema passa a incidir sobre o meio, mas não pode ser o resultado de uma computação, de algo que vem de fora, do meio, para gerar a conduta adequada ao meio.

Durante muito tempo pensou-se (e muitos ainda pensam) que o sistema nervoso opera com representações do mundo externo, que a informação que chega aos órgãos sensoriais permite fazer uma representação do mundo externo; o sistema nervoso computaria, então, uma conduta adequada a esse mundo externo usando a informação recebida. Nos últimos trinta anos, porém, tornou-se cada vez mais evidente que essa postura, essa forma de pensar, não é adequada, não conduz a resultados. Essa postura não pode explicar o fenômeno da percepção, nem o fenômeno da consciência, nem o fenômeno da linguagem. Ela esbarra em limitações porque supõe que todas essas noções – percepção, consciência, linguagem – têm a ver com a captação de algo externo ao organismo.

De modo que, o que tenho a destacar primeiro é que qualquer teoria sobre o sistema nervoso, qualquer tentativa de explicar como ele funciona, tem que levar em conta de que o sistema nervoso, como componente do organismo, é um sistema determinado em sua estrutura e tem que operar com um “fechamento” de sua dinâmica que é próprio de todos os sistemas determinados em sua estrutura.

 

O acoplamento estrutural

Sabemos pela experiência cotidiana – como Mpodozis e eu discutimos ontem e anteontem – que quando dois sistemas determinados por sua estrutura interagem, ou se separam após algumas interações, ou, então, interagem recorrentemente e mudam de uma maneira congruente. Se tomamos uma pedra e uma superfície relativamente plana e movemos a pedra sobre a superfície – como para criar uma pedra de moer – a pedra que seguramos e a superfície vão mudando de maneira congruente. Mudam de tal maneira congruente que se, por alguma razão, a pedra que seguramos se perde ou se parte, uma outra pedra não nos servirá. Se queremos polir cristais esfregamos um sobre o outro; independentemente da maneira como os esfregamos se formam superfícies coerentes: se os esfregamos em todas as direções, se formam duas superfícies planas; se os esfregamos de maneira circular se produz uma superfície côncava e outra convexa. Quer dizer, as interações recorrentes de dois sistemas, enquanto permanecem recorrentes, resultam em mudanças estruturais coerentes.

O interessante é que quando vemos dois sistemas que estão em uma história de interações recorrentes na qual mudaram de maneira coerente, podemos fazer certo tipo de comentários que têm a ver com o que nos parece “adequado”, com o “oportuno”, com o “significado” da mudança. Por exemplo, vocês compram um par de sapatos e os usam e esse par de sapatos se transforma e os pés também se transformam, de maneira que após um ano existe uma perfeita correspondência entre o sapato e o pé. Nessas circunstâncias os sapatos e os pés não são iguais ao que eram no começo. Mas esse sapato não é congruente com qualquer pé; é congruente com o pé que o usou. Se outra pessoa experimenta o sapato, pode dizer; “Ah, esse sapato não me reconhece!” Se vocês o calçam, dizem: “Como não? esse sapato reconhece a mim. Não reconhece a você porque não o conhece”. Quer dizer, podemos fazer esse tipo de comentários, podemos falar como se estas relações entre os dois sistemas tivessem uma coerência significativa, como se significassem algo.

Figura 1. Dois organismos que interagem recorrentemente entre si mudam de forma congruente.

Figura 1. Dois organismos que interagem recorrentemente entre si mudam de forma congruente.

Quando dois seres vivos estão em interações recorrentes, é precisamente isso o que se passa. Esta manhã fiz um desenho como o da Figura 1 indicando que os dois seres vivos e o meio mudam de maneira coerente pelo simples fato de manterem interações recorrentes. Se encaramos isso, e o encaramos ao longo da história evolutiva dos seres vivos, podemos descobrir várias coisas.

Uma delas é que os seres vivos se transformaram nessa história de uma maneira coerente com sua circunstância e as circunstâncias se transformaram de maneira coerente com os seres vivos. De modo que os seres vivos não têm uma forma qualquer: têm uma forma que tem a ver com sua história. E não estão em qualquer parte: estão em uma parte que tem a ver com sua história. Isso é particularmente interessante porque nenhum ser vivo, como ente dinâmico, surge em qualquer lugar, ou está em qualquer lugar. Tem uma forma, tem um modo de mover-se, tem um modo de estar que têm a ver com o lugar onde vive. E vive nesse lugar como resultado de uma história evolutiva.

De modo que mesmo nas criaturas sem um sistema nervoso, podemos ver essa curiosa relação de congruência dinâmica entre o ser vivo e sua circunstância. E quando vemos a criatura em coerência com sua circunstância podemos fazer comentários sobre como é “adequada” sua conduta, como são “oportunas” suas reações, ou o “reconhecimento” de uma situação ou outra. O que está em jogo aí é uma história de mudança estrutural coerente entre ser vivo e circunstância.

E os seres vivos são parte da circunstância de outros seres vivos. Similarmente ao que ouvimos ontem sobre o desenvolvimento das diferentes linhagens celulares no organismo.

Para entender o sistema nervoso teremos, então, que imaginar um sistema que é capaz de participar da geração das condutas adequadas do organismo porque sua estrutura mudou de alguma maneira que tem a ver com a história, de modo que a dinâmica estrutural desse organismo está em congruência com a circunstância na qual se encontra no presente. É a partir dessa classe de sistemas que lhes vou falar.

Notem que esse modo de ver é totalmente diferente da mirada tradicional, na qual o sistema nervoso tem que obter informações do meio para computar uma conduta adequada. Vou falar de um sistema que tem uma dinâmica estrutural e que, como resultado dessa dinâmica estrutural, que se dá sob certas condições de interação do organismo, esse sistema participa da dinâmica estrutural do organismo de modo que essse organismo flui de maneira coerente com sua circunstância. Vejamos os seus componentes.

 

Os neurônios e os sensores

Os componentes do sistema nervoso são neurônios. Se olhamos para esses neurônios, vemos que eles são células com várias formas, em geral uma forma ramificada, algumas mais longas que outras, que se conectam umas com as outras. Uma das grandes descobertas de Ramon y Cajal – uma delas, porque toda a neurobiologia está apoiada nas descobertas de Santiago Ramon y Cajal – foi a de que cada neurônio era independente dos demais. Os neurônios não formam um retículo, mas sim uma rede; não formavam um sincício, mas sim uma rede de unidades interconectadas. E daí ele deduziu que o fenômeno do operar do sistema nervoso se dava através de um fluxo de atividade que passava através das zonas de contacto entre os neurônios. Se olhamos os neurônios que Cajal mostrou, nos encontramos com uma rede de interconexões de tal natureza que podemos nos deslocar de um neurônio ao outro através de seus contactos sem jamais sair dessa rede.

Vou fazer, inicialmente, um desenho esquemático representando o organismo e seu sistema nervoso (Figura 2).

Figura 2: O sistema nervoso é uma rede neuronal fechada que opera como uma rede fechada de relações cambiantes de atividades. O sistema nervoso, portanto, não tem sensores nem efetores: os sensores e efetores pertencem ao organismo. Nessa Figura, os sensores são triângulos com a base voltada para fora enquanto que os efetores são triângulos com um vértice voltado para fora.

Figura 2: O sistema nervoso é uma rede neuronal fechada que opera como uma rede fechada de relações cambiantes de atividades. O sistema nervoso, portanto, não tem sensores nem efetores: os sensores e efetores pertencem ao organismo. Nessa Figura, os sensores são triângulos com a base voltada para fora enquanto que os efetores são triângulos com um vértice voltado para fora.

Seja esse círculo que se completa com uma seta, um organismo, como qualquer um de nós. Dentro desse organismo, vou desenhar os neurônios, como círculos negros, e outros elementos – sensores e efetores – que represento por triângulos, porque não têm necessariamente a forma de neurônios; os triângulos com um lado para fora representam sensores, e os triângulos com um vértice para fora são efetores. Todos esses elementos formam uma rede como a que mostra a Figura 2. Os neurônios estão interconectados uns aos os outros e aos receptores e sensores por contactos sinápticos. Há muitas classes de contactos sinápticos, muitas classes de neuro-humores, mas esse desenho sintetiza a conectividade do sistema nervoso como uma rede neuronal. Essa rede de neurônios se entrecruza com o organismo nas superfícies sensoriais e nas superfícies efetoras. Eu, como observador, desde um ponto representado no ângulo superior direito, vejo o sistema nervoso.

Notem que, ao desenhar o sistema nervoso assim, o que estou dizendo é que há partes que são do sistema nervoso e partes que são do organismo. Estou propondo que o que é do organismo não é do sistema nervoso, ainda que se entrecruze com ele; e o que é do sistema nervoso não é do organismo, ainda que se entrecruze com ele.

É isso um artifício? Sim, é um artifício conceitual para poder encarar e entender a dinâmica que permite entender as coisas que o organismo faz em sua circunstância tratando o organismo como um sistema determinado em sua estrutura. Mas tal artifício é o que sempre uso na proposição de qualquer mecanismo gerativo para explicar uma experiência que temos.

Encaremos um receptor em uma superfície sensorial, por exemplo, um foto-receptor (Figura 3). O foto-receptor na retina é uma célula única. Vamos dividi-la, porém, conceitualmente, em duas partes. Uma é a parte foto-sensível, outra é uma parte que é como um neurônio.

Figura 3: Um foto-receptor da retina pode ser conceitualmente dividido em duas partes; uma parte foto-sensível, na qual moléculas de retinenos da membrana são modificadas por fótons; outra, se parece a um neurônio. A parte foto-sensível pertence ao organismo; a parte neuronal, ao sistema nervoso.

Figura 3: Um foto-receptor da retina pode ser conceitualmente dividido em duas partes; uma parte foto-sensível, na qual moléculas de retinenos da membrana são modificadas por fótons; outra, se parece a um neurônio. A parte foto-sensível pertence ao organismo; a parte neuronal, ao sistema nervoso.

Na Figura 3, uma seta indica a existência de uma interface conceitual entre o sistema nervoso e o organismo; uma interface que existe entre parte neuronal, que é do sistema nervoso, e a parte foto-sensível, que é do organismo. Estou propondo que, quando chega um fóton, ele é recebido pelo organismo, pela parte sensorial do organismo, não pelo sistema nervoso. E no sensor, na parte foto-sensível do sensor, se desencadeiam mudanças estruturais que têm a ver com as características das moléculas foto-sensíveis -moléculas de retinenos – que estão presentes na membrana do sensor. Dada à estrutura do retineno, se produzem mudanças na configuração da molécula . Ao se produzirem modificações na molécula – desencadeadas pelo fóton, mas especificadas pela estrutura da molécula de retineno – se produzem modificações em um fluxo de corrente que está se dando o tempo todo pela membrana da célula. Quando isso ocorre, muda a estrutura das zonas das sinapses de contacto do foto-receptor com outros neurônios, muda o fluxo elétrico nos neurônios e se passa algo na rede neuronal. Algo que é contingente à ação do fóton, mas não é determinado pelo fóton.

Todos vocês, quando estudaram fisiologia, aprenderam que quando um nervo é estimulado todo o processo que se desencadeia tem a ver com a estrutura do nervo, não com o estímulo; o estímulo apenas desencadeia o processo. O mesmo se passa com as interações moleculares. Quando uma enzima se encontra com um substrato o que se passa é um desencadeamento de mudanças estruturais segundo a estrutura da enzima e do substrato. A enzima não determina o que acontece com o substrato e o substrato não especifica a enzima mas, se têm estruturas coerentes de alguma natureza, o encontro permite o desencadeamento de mudanças estruturais no substrato. E muitas vezes também na enzima, e os dois se separam e a enzima volta à uma situação inicial.

A seta na Figura 3 assinala a intersecção conceitual do sistema nervoso com o receptor, sendo o receptor parte do organismo e não do sistema nervoso. O mesmo se passa com o efetor. No efetor, que poderia ser um músculo como o representado na Figura 4, ao qual se conecta um nervo que o ativa. O músculo inclui também um sensor. Quando o nervo é ativado, desencadeia-se na sinapse um processo local que desencadeia a contração do músculo. Ao contrair-se, o músculo desencadeia uma mudança de atividade no sensor – por exemplo, um sensor inserido nos tendões – e há um fluxo de atividade desde esse sensor até o sistema nervoso, e se fecha a rede neuronal.

Figura 4: Na transmissão neuromuscular impulsos aferentes pelo nervo motor desencadeiam a contração muscular que, por sua vez, ativa sensores inseridos nos tendões que ativam neurônios e fecham a rede neuronal.

Figura 4: Na transmissão neuromuscular impulsos aferentes pelo nervo motor desencadeiam a contração muscular que, por sua vez, ativa sensores inseridos nos tendões que ativam neurônios e fecham a rede neuronal.

O sistema nervoso como uma rede neuronal fechada

O sistema nervoso é uma rede neuronal fechada que se entrecruza com o organismo em vários pontos que são as superfícies sensoriais e as superfícies efetoras. Quando o organismo se encontra com algo, isto é, quando uma incidência do meio desencadeia uma mudança estrutural na parte sensorial e depois na parte neuronal que se entrecruzam no sensor, muda a atividade da rede neuronal. Mas ao mudar a atividade da rede neuronal, muda a estrutura de muitos neurônios.

Nos sensores, as mudanças estruturais são cíclicas; mudam e desaparecem de uma maneira cíclica, como o que se passa nas reações enzima-substato: se produz o acoplamento, se produz a ruptura do substrato, a enzima é liberada e volta a uma condição inicial. Um fenômeno cíclico de transformação estrutural. Mas esses fenômenos de transformação estrutural, que se dão como resultado da atividade do organismo, têm constantes temporais diferentes. Alguns duram milisegundos. Na transmissão do influxo nervoso ocorre uma mudança transitória na estrutura da membrana celular, com uma transitoriedade da ordem de alguns milisegundos. Há uma mudança transitória no fluxo iônico e a estrutura da membrana se reconstitui e fica idêntica ao que era antes depois de milisegundos. Mas há outras mudanças estruturais de duração mais longa; podem durar minutos, horas, dias ou indefinidamente. O que se passa, então, é que no encontro do organismo com algo, na incidência de um agente externo com o organismo nas superfícies sensoriais, se desencadeiam mudanças estruturais no elemento neuronal. Isso tem como resultado uma mudança na atividade da rede e, por sua vez, uma mudança na estrutura da rede neuronal. Isto é: a estrutura do sistema nervoso muda com a história de interações do organismo.

Que quero dizer com isso? Quero dizer que o modo de interagir dos neurônios muda porque sua estrutura muda; muda a composição da membrana, muda, por exemplo, a sensibilidade dos receptores para os neuro-humores. De modo que no fluxo das interações do organismo, a estrutura do sistema nervoso vai mudando, e vai mudando de uma maneira que é contingente, que é circunstancial à história de interações do organismo.

Em termos da atividade do sistema nervoso, podemos dizer que o sistema nervoso é um rede fechada de mudanças de relações de atividade entre os neurônios. É uma rede fechada porque qualquer mudança de relações de atividade em alguma parte da rede dá origem a outras mudanças de relações de atividade no restante da rede.


A geração da conduta

Algumas dessas mudanças de relações de atividade têm conseqüências a nível dos efetores. E quando se produz uma mudança na configuração do organismo se produz uma mudança no modo de incidência do organismo sobre o meio. E o que vê um observador do organismo nessa situação? Ele vê uma mudança na conduta do organismo. Muda o modo de incidência do organismo com a circunstância e o que o observador vê é uma mudança condutual.

Eu caminho aqui de um lado para outro. O que está se passando em meu sistema nervoso? Uma dinâmica fechada de mudanças de relação de atividade. E o que vocês me vêm fazendo? Movimentando-me de um lado a outro. O que está fazendo o sistema nervoso em termos de sua dinâmica em entrecruzamento com o organismo? Correlações de atividade entre as superfícies sensoriais e efetoras. Há uma dinâmica contínua de correlações de atividade entre as superfícies sensoriais e efetoras nesses movimentos que faço, no falar, no que quer que o organismo faça.

Ou seja: o sistema nervoso opera como uma rede fechada de mudanças de relação de atividade que segue um curso segundo a estrutura da rede. A estrutura da rede implica a conectividade particular e os diferentes valores e pesos que tem essa conectividade segundo a estrutura dos neurônios. Essa estrutura é cambiante e muda segundo a história de interações do organismo. E esse sistema nervoso em seu operar gera correlações senso-efetoras.

O observador vê, nas interações, as correlações senso-efetoras. Por outro lado, se utilizar uma mirada interna, o observador vê mudanças na atividade neuronal. Quer dizer: são dois domínios completamente diferentes de atividade. Por um lado, no domínio das interações do organismo, vejo conduta: caminhar, comer, fazer discursos; por outro lado, se olho para dentro, para a estrutura do organismo, vejo mudanças de atividade neuronal.

O que cabe destacar aqui é que essa estrutura que tem o sistema nervoso é uma estrutura particular em cada classe de organismo; é uma conectividade particular, é uma arquitetura particular que tem a ver com a classe de animais em questão. E é como é como resultado da uma história evolutiva.

De modo que quando no desenvolvimento surge um animal qualquer – de um ovinho sai um verme, ou, de um ovinho sai uma rãzinha , ou, de um zigoto surge um Homo sapiens sapiens – cada um desses seres se transforma no desenvolvimento com uma dinâmica de configuração de uma rede neuronal que tem uma estrutura particular. E essa estrutura particular é aquela que tem a ver com a forma do organismo, com o modo de interagir desse organismo no meio e é o resultado de uma história evolutiva que tem muitos milhões de anos – na verdade, três mil e quinhentos milhões de anos.

Então, o presente de qualquer organismo é um presente de encaixe dinâmico com sua circunstância. O sistema nervoso e o organismo não têm uma estrutura qualquer: têm uma estrutura que é ad hoc ao viver desse organismo mas que não é ad hoc   ao viver desse organismo porque haja sido projetada assim por um Projetista, mas sim porque provém de uma história de mudanças estruturais, uma história evolutiva. A coerência estrutural entre o organismo e sua circunstância se dá porque há uma coerência estrutural, não porque o sistema nervoso obtenha nada de fora, obtenha informação ou qualquer coisa que lhe permita computar a conduta adequada.


O olho da salamandra

Vou agora fazer referência a um experimento que mostra que isso é assim usando circunstâncias especiais. É um experimento muito famoso, feito por volta de 1942, por um grande neuroanatomista/neurofisológo americano chamado Roger Sperry, que ganhou o prêmio Nobel em 1978. Sperry havia mostrado que o nervo ótico de rãs e salamandras pode se regenerar após ser cortado e o animal recupera a visão. A nós mamíferos isso não ocorre, em parte, porque ocorre uma reação cicatricial muito forte que impede a regeneração neural. Nas rãs e salamandras, no entanto, a regeneração pode ser total em cerca de um mês.

Em algumas experiências, Sperry removeu totalmente um dos olhos da salamandra da órbita e o recolocou na órbita girando-o antes por um ângulo de 180°. A salamandra recupera a visão, porém, de uma maneira curiosa. Uma salamandra normal atira a língua e capta vermes colocados à sua volta com uma precisão impecável. Quando a salamandra operada é apresentada a um vermezinho à sua frente, ela gira o corpo e atira a língua para trás; quando o verme é colocado atrás, a salamandra atira a língua para a frente. Curioso, pois não? (Figura 5)

Sperry fez duas perguntas. Primeiro, “Aprende a salamandra a corrigir sua pontaria?” Segundo, “Encontram as fibras neuronais suas localizações originais mesmo com o olho rodado 180°?” A resposta à primeira pergunta é: não, a salamandra não aprende a corrigir a pontaria. A resposta à segunda pergunta é: sim, as fibras neuronais se projetam aos mesmos pontos do teto ótico a que estavam conectadas originalmente.

Eu repeti essa experiência, quando estudante na Inglaterra, em 1955, e me fiz as mesmas perguntas. Mas em 1966, eu pensava de outra maneira e me dei conta de que a pergunta “Aprende a salamandra a corrigir sua pontaria?” é uma pergunta enganadora. É enganadora porque implica a suposição de que a salamandra estava apontando para um verme externo a ela. E essa pergunta enganadora não me permitia ver o que mostra esse experimento. Esse experimento mostra que o sistema nervoso faz uma correlação interna e que a salamandra jamais aponta a um verme externo.

Figura 5: A salamandra que teve seu olho girado em 180 graus não atinge mais seus alvos; exposta a um verme colocado atrás de si, atira a língua para a frente.

Figura 5: A salamandra que teve seu olho girado em 180 graus não atinge mais seus alvos; exposta a um verme colocado atrás de si, atira a língua para a frente.


Na
Figura 5, a parte superior do olho é S, a parte inferior é I, a anterior é A e P é a posterior. Ao girar o olhos 180°, a situação muda como indicado no detalhe da Figura 5. Acima agora está a parte inferior do olho (I), abaixo está a superior (S), adiante está a parte posterior (P) e atrás está a parte anterior do olho(A). O que Sperry mostrou foi que, apesar do olho estar girado, a retina conserva sua identidade: o que era antes a retina anterior (A) e se projetava em uma certa região do teto ótico, continua a se projetar onde se projetava a retina anterior. De modo que, no que diz respeito à conectividade, é como se não se houvesse girado o olho; a conectividade do olho se restitui de uma maneira exatamente igual à anterior; cada parte da retina se projeta onde se projetava antes. Então, se eu punha o verme atrás da salamandra, e ela se voltava e atirava a língua para trás, a imagem do verme, por razões de dioptria se formava na parte anterior da retina. Com o olho girado, colocando o verme adiante da salamandra, a imagem se forma no que está agora atrás, mas continua sendo retina anterior. E a salamandra faz exatamente o que fazia antes: atira a língua para trás.

Isso é importantíssimo. Porque o que isso mostra é que quando a salamandra atira sua língua está fazendo uma correlação entre a atividade de uma parte da retina com o sistema motor. Faz uma correlação de atividades entre uma parte do sistema nervoso e outra parte do sistema nervoso. Não aponta a um verme externo a ela. Não aponta, porque cada vez que há atividade na retina anterior a salamandra atira sua língua para trás, independentemente de como se origina esta atividade da retina anterior; independentemente da posição em que esteja a retina anterior quando eu giro o olho da salamandra, pelo fato de que se restitui a conectividade normal da retina com o teto ótico.

Há outros experimentos que mostram a mesma coisa: por exemplo, se pode tomar um girino e girar um anel de pele no tronco de forma que a parte dorsal fique agora situada na parte ventral do corpo, e vice-versa – o que se pode reconhecer facilmente porque há uma diferença de cor entre a pele das duas regiões. Quando o girino se desenvolve em uma rã adulta e irritamos a pele da região dorsal, a rã coça a pele da região ventral, e vice-versa. O que a rã está fazendo é uma correlação interna que tem a ver com seu corpo; está correlacionando atividades de diferentes partes do corpo.


A geração da conduta adequada é fruto da história evolutiva

Se a salamandra não aponta a um verme externo a ela, como é que normalmente existe um verme no exato ponto ao qual ela atira a língua? Isso é o resultado de uma longa história evolutiva. A salamandra é o presente de uma história evolutiva da qual ela e o verme são partes coerentes e a salamandra tem uma estrutura tal que, cada vez que se ativa uma certa parte da retina, ela atira sua língua em uma certa direção e aí há um verme. Isso é a expressão de uma coerência histórica. A salamandra não aponta. Nosso sistema nervoso funciona igual ao da salamandra: fazendo correlações internas.

O desenho da Figura 2, implica duas coisas interessantes. Uma é que esse organismo com seu sistema nervoso tem uma estrutura inicial, que surge em seu desenvolvimento, que é coerente com as circunstâncias nas quais surge. E essa coerência se dá como resultado de uma história evolutiva na qual a coerência se conservou de maneira sistêmica, como mencionava Mpodozis esta manhã. Porque a rã não põe seus ovos em qualquer lugar: a rã põe seus ovos em algum lugar e nesse lugar surgem os girinos que se desenvolvem e, por sua vez, põem seus ovos no mesmo lugar; e assim se conserva uma história, se conserva uma linhagem. Quando isso muda, aparece outra linhagem. Mas essas mudanças vão se dando de uma maneira coerente: organismo e circunstâncias mudam juntos.

E nisso intervém o operar do sistema nervoso. Esse sistema opera gerando correlações internas nas quais o que se passa nas interações do organismo aparece como correlações senso-efetoras e, portanto, como conduta. Mas como a estrutura do sistema nervoso muda de uma maneira contingente à história de interações do organismo, na história do viver do animal o sistema nervoso permanece gerando correlações senso-efetoras que são adequadas ao viver do animal, porque se vão transformando como o viver do animal. Essas são transformações estruturais. Para o observador, isso aparece como se estivesse gerando uma conduta adequada às circunstâncias: o verme aparece adiante da salamandra e ela atira sua língua para diante e capta o verme. Mas o que se passa é que a estrutura desse sistema mudou de uma maneira contingente à história de interações do organismo.

Portanto, enquanto o organismo vive, seu sistema nervoso muda de uma maneira coerente com seu viver e seu viver é constituído de suas correlações senso-efetoras.

 

Variações estruturais do sistema nervoso alteram a conduta

Ao mesmo tempo, qualquer coisa que se passe no sistema nervoso, não importando sua origem, dará origem a correlações senso-efetoras que fazem sentido no espaço do viver do organismo.

Por favor, brinquem com essa idéia. Nelson Vaz pode lhes mostrar que há muitas dimensões de correlação ou de semelhança do sistema nervoso com o sistema imunitário, que são muito diferentes do discurso atual (“cognitivo”) sobre o sistema imune, segundo o qual o sistema imune “aprende” e desenvolve uma “memória imunológica”. O sistema nervoso também não é um sistema “cognitivo” nos termos em que utilizamos usualmente o conceito de cognição, como fazemos ao nos movermos no discurso e na linguagem. O sistema nervoso é um sistema de estrutura variável e sua estrutura varia de uma maneira contingente à história de interações do organismo, da mesma maneira que a estrutura do sapato varia de uma maneira contingente a suas interações com o pé, e o pé varia de uma maneira contingente às interações com o sapato.

Na Figura 5, estou fazendo referência ao que um observador vê. Mas qualquer animal com um sistema nervoso tem uma dimensionalidade de interações que não são necessariamente visíveis para o observador. Não vemos todas as interações. Em outras circunstâncias, nos damos conta depois que temos que haver tido uma certa experiência ou interagido de uma certa maneira – mas nos damos conta disso depois: “Ah!, eu devo ter visto isso ontem!” Mas resulta que quando vi aquilo, não o vi. Nosso sistema nervoso se transforma de uma maneira contingente a todas essas interações – as que vemos e as que não vemos.

E isso é interessante porque qualquer que seja o espaço de interações, suas conseqüências terão a ver com o viver do animal em seu espaço de viver como a classe de animal que é. Ou seja, nós existimos no espaço interacional, um espaço em grande parte invisível, um “inconsciente relacional”. Mas o que sucede conosco nesse inconsciente relacional tem conseqüências porque nosso sistema nervoso muda de uma maneira contingente ao que se passa nesse inconsciente relacional. E tem conseqüências para o nosso viver. Porque qualquer que seja a mudança estrutural que aqui se dê, ela se traduz em uma correlação senso-efetora que é própria do espaço do viver do organismo. Qualquer coisa que se passe no sistema nervoso aparece nas correlações senso-efetoras de maneira imediata ou protelada, dependendo de como isso ocorre. Quer dizer, qualquer coisa que se passe no sistema nervoso, em última análise, se faz sentir no viver do organismo.

Assim como se entrecruza com o ambiente nos sensores e efetores, o sistema nervoso também se entrecruza com o organismo em superfícies sensoras e efetoras internas. A estrutura do sistema nervoso também muda de maneira contingente a essas interações internas e o que se passa nessas interações internas é contingente ao que se passa nas interações do organismo.

Com o que têm a ver essas dimensões de interações internas? Com diferentes aspectos da fisiologia do organismo: com a dinâmica hormonal, com a dinâmica das moléculas de adesão, com a dinâmica de regulação das produções celulares através das substâncias secretadas nessas interfaces internas, etc. De modo que o que está ocorrendo aqui é um sistema fechado de relações de atividade que aparece sempre dando origem a correlações senso-efetoras que, no espaço de observação, no espaço do observador, que é o espaço em que o organismo vive como tal, aparecem como conduta. Nessa dinâmica de mudanças estruturais do sistema nervoso, que opera como um sistema fechado determinado por sua estrutura, a dinâmica fisiológica segue também um curso contingente às interações do organismo através do que se passa na dinâmica do sistema nervoso.

Quando eu comecei a estudar medicina, em 1954, na primeira aula de clínica que tive, em 1953, o professor de clínica, um famoso médico chileno, disse: “O médico começa a atuar quando aceita a chamada.” Eu escutei isso mas não entendi. De que está falando esse professor? Meu professor deve ter razões que não entendo para dizer isso. Vim a entender isso muito tempo depois. Estou seguro de que muitos de vocês já tiveram a experiência de ter alguém doente em casa – um filho, um tio, uma avó – e chamam ao médico, e o médico diz “Não se preocupe, eu estou indo; não posso ir agora mas vou assim que possa.” E quando chega o médico, horas depois, quase temos que nos desculpar porque a pessoa doente está muito melhor. Que se passa nessas circunstâncias? Não creio que temos tempo para discutir isso, mas podemos dizer que a fisiologia está mudando de uma maneira contingente ao que se está passando nas interações. A mãe sabe que o médico virá, se tranqüiliza e tranqüiliza a criança doente, mudam todas as reações na casa, muda toda a fisiologia interna. Muda a atividade do sistema imune, do sistema endócrino, muda tudo. E não muda porque haja recebido informações no sentido em que correntemente se entende isso. Muda porque nesse fluir das interações, mudou a dinâmica relacional de uma maneira que tem a ver com o fechamento dessa rede neuronal (Figura 2). Mudaram as interações dessa rede neuronal em seus entrecruzamentos com o organismo. E o organismo muda. Mas notem o que está em jogo é o operar de um sistema nervoso que opera como um sistema fechado; que isto se inicia na linguagem “Não se preocupe, senhora, estou indo” – diz o médico – e conduz a uma mudança estrutural.

E é uma mudança estrutural que nos parece ter sido resultante de “um fluxo de informação”; mas o que está em jogo é uma dinâmica estrutural. O sistema nervoso não opera com representações do mundo externo. Não pode operar com representações do mundo externo. Opera gerando mudanças de relações de atividade em uma rede fechada. Não tem como se referir a um mundo externo, para o sistema nervoso nada há “dentro” ou “fora”. Para o operar do sistema nervoso não há “eu” (self) e “não-eu” (nonself). Nem pode havê-lo, porque é um sistema determinado por sua estrutura e porque opera como uma rede fechada de relações de mudanças de atividade.

Sob certas condições de convivência, pode surgir o viver na linguagem, como ocorre conosco, seres humanos. O que está em jogo ao surgir o viver na linguagem? Uma certa dinâmica de encontros que tem conseqüências na dinâmica estrutural do sistema nervoso de modo que, nesse viver na linguagem, a estrutura do sistema nervoso muda de uma maneira contingente às conversações de que participamos. É no viver na linguagem, é nesse domínio de interações, que pode surgir o “dentro” e o “fora”, que surge o observador e o observar. Mas o sistema nervoso funciona como uma rede fechada para a qual não há “dentro” nem “fora”, nem “self” ou “nonself”, com uma estrutura que, ao mudar de maneira contingente às interações do organismo, permanece gerando correlações senso-efetoras que fazem sentido no domínio do viver do organismo, até que o organismo morra.

Essencialmente, isso é tudo o que queria dizer hoje sobre o sistema nervoso.

 

O sistema nervoso

Humberto Maturana

Facultad de Ciências, Universidad de Chile, Santiago

[1] Palestra durante o Curso de Imunologia básica, XVIII Congresso da Sociedade Brasileira de Imunologia, Aguas de Lindóia, SP, 22/09/93. Transcrição e tradução: Nelson Vaz e Cláudia Carvalho, ICB-UFMG.