2. Teori
2.1 Inkludering
Como vimos anteriormente, os receptores sensoriais transformam reações
químicas (geradas pelos odores) em potenciais de ação que seguem paralelamente, pelo nervo
cones de fase”. Esses cones ocupam toda a
superfície do bulbo, permitindo a transmissão
da informação mesoscópica significativa – os
padrões MA, as “encarnações dos significados
inconscientes”.221
Esta transmissão, como podemos
observar, é feita pelo trato olfatório lateral, que
leva impulsos dos neurônios de projeção do
bulbo até o córtex pré-piriforme (e também ao
núcleo olfatório, ausente nesta figura).
O trato lateral não apresenta axônios paralelos como o nervo olfatório primário.
Ao contrário, ele é considerado, por Freeman, uma via de divergência e convergência de
sinais, pois: 1)cada neurônio do bulbo manda axônios para diversos neurônios espalhados
pelo córtex pré-piriforme; 2)da mesma forma, cada neurônio do córtex recebe impulsos de
diversos neurônios do bulbo.
Para Freeman, esta arquitetura promove a intensificação da informação
mesoscópica:
“Essa suavização atenua a atividade microscópica sensorialmente-guiada vinda do bulbo mas aumenta o padrão MA mesoscópico auto-organizado, que carrega o significado.”222
Não está claro, no entanto, a forma pela qual os padrões de modulação em
amplitude seriam intensificados por estas vias. Vejamos como isto se daria.
Os padrões MA, como vimos, aparecem na forma de “mapas de relevo”, que
descrevem a intensidade de oscilações gama em cada região do tecido nervoso. Ao observar
as vias de divergência e convergência, no entanto, parece pouco provável que elas transmitam
221 Segundo nosso entendimento do pensamento de Freeman. 222 FREEMAN, 2000, pg. 84
Ilustração 12: vias de transmissão (axônios) no sistema olfativo de mamíferos.
com precisão – e tampouco amplifiquem – as informações espaciais do bulbo. Ou seja: se um
neurônio, em certo lugar do bulbo, manda axônios para diversos neurônios espalhados pelo
córtex, como “o córtex poderia obter informações” sobre a localização original do impulso?
Imaginemos uma geometria
simétrica de divergência e convergência,
onde um neurônio do córtex recebe impulsos
de 5 neurônios do bulbo, como representado
na ilustração 13. Cada neurônio em B enviará
potenciais de ação correlacionados às
oscilações de sua região. Estas oscilações são
diferentes mas, como vimos, apresentam ao
menos uma semelhança: a forma aperiódica
comum na faixa gama, chamada por Freeman
de onda portadora. Se considerarmos que os impulsos dos 5 neurônios se “somam”223 na
membrana do neurônio C, podemos imaginar uma amplificação da “onda portadora”. Isto
ainda poderia, talvez, ser intensificado pelas conexões entre os diversos neurônios em C.
Consideremos, por fim, dois elementos: 1)os diferentes tamanhos de axônios
(A1 a A5) e; 2)a superfície irregular da membrana do axônio C (onde ocorreria a soma das
ondas resultantes dos potenciais de ação recebidos). Se considerarmos estes dois aspectos,
parece necessário que haja certa “suavização” temporal, ignorando pequenas diferenças de
fase para a “detecção” da oscilação comum. Freeman menciona, em artigos posteriores ao
livro, a necessidade e importância desta suavização.224
223 De forma análoga à soma de ondas, que amplifica as sincronias de fase - embora os potenciais de ação possam ser considerados “eventos discretos” na neurociência: “O cérebro opera com diferentes códigos,
sendo um deles formado pelos potenciais de ação. Já vimos que o PA ocorre como conseqüência das propriedades físico-químicas do neurônio, tendo por isso sempre as mesmas características elétricas. A isso se deu o nome de lei do tudo-ou-nada” LENT, R., 2002. Cem Bilhões de Neurônios. Atheneu, Rio de
Janeiro. pg. 89.
224 “temporal smoothing”FREEMAN, W. 2003. The wave packet: an action potential for the 21st century.
Journal of Integrative Neuroscience 2(1):3-30 pg. 19
Ilustração 13: Caso os neurônios 1 e 4 sejam ativados ao mesmo tempo, seria possível ao neurônio cortical
distinguir a fonte de cada impulso, dado que A1 é diferente de A4. Isto requereria alta precisão temporal
Segundo as reflexões acima, portanto, as vias de divergência e convergência
poderiam amplificar ao menos uma propriedade mesoscópica: a “onda portadora”. No
entanto, para Freeman, o aspecto significativo do “pacote de onda” estaria na modulação
espacial da amplitude desta onda portadora. Como os padrões MA poderiam ser amplificados
por estas vias?
Observando novamente o arranjo simples da ilustração 13, nos parece que parte
da informação espacial se perde de B para C. Isto porque o neurônio C não poderia distinguir
ao certo a fonte (localização espacial original) dos impulsos que recebe.
Imaginemos, por exemplo que o neurônio C possa trabalhar com intervalos de
tempo pequenos. Isto permitiria a ele relacionar o tempo de atraso entre as ondas (as
diferenças de fase de uma onda comum aos 5 neurônios em B) com a distância entre os
neurônios que as geraram. Afinal, A1 (o axônio do neurônio 1) deverá ser tanto maior do que
A3 quanto mais distante o neurônio 1 for do neurônio 3. Com isto, o neurônio C “teria meios
de distinguir” entre impulsos das regiões 1 e 3. No entanto, alguma informação espacial se
perderia, pois o neurônio C não poderia diferenciar os impulsos vindos dos neurônios 1 e 5,
dado que A1 e A5 têm o mesmo comprimento – e portanto, têm o mesmo atraso de onda em
relação ao neurônio 3.225 No diagrama, portanto, quase metade da “informação espacial” se
perderia (C poderia distinguir 3 dos 5 neurônios B). No tecido cortical, por sua vez, podemos
entender que haveria, além disto, a “redução de uma dimensão”, visto que a distribuição de
amplitudes na superfície do bulbo (2D) seria representada nas relações temporais (1D) entre
os potenciais de ação recebidos pelo córtex.226
225 Claro que, considerando a existência de outros neurônios no córtex, é possível imaginar uma forma de recuperar toda a informação espacial, embora ela não pareça nada simples. Afinal, embora os neurônios 1 e 5 mandem sinais iguais simultâneos para o neurônio do córtex destacado, isto não deverá ser verdade para a maior parte dos outros neurônios corticais. Ou seja, a informação poderia, a princípio ser recuperada. Como isto ocorreria é outra questão.
226 Parece razoável considerar esta “redução de informação” não como uma simples perda, mas como uma “síntese” (ou representação), caso haja alguma regularidade na transformação do espacial (2D) no linear (1D). Estas reflexões talvez se relacionem ao pensamento recente de Freeman, mas foram aqui tecidas apenas com o intuito de garantir uma análise mais completa das informações apresentadas pelo autor.
Assim, embora tenhamos imaginado um possível mecanismo de “recuperação
da informação espacial”, ele não parece muito provável: seja pela “simetria orgânica” do
cérebro,227 seja pela perda de informações espaciais, ou ainda, segundo podemos entender,
pela necessidade de “alta precisão” temporal (para detectar diferenças de fase) pressupondo
“baixa precisão” temporal (para detectar a onda comum com fases diferentes).228
Continua, portanto, a questão: as vias de convergência e divergência do trato
olfatório lateral, aparentemente adequadas à transmissão da “onda portadora”, seriam também
adequadas para a transmissão do padrão espacial de modulação em amplitude? Como o
aspecto espacial seria transmitido? Talvez se possa elaborar hipóteses com base no caráter
“orgânico” e assimétrico da arquitetura cerebral, onde não seria provável dois axônios terem
exatamente o mesmo tamanho. Isto permitiria a recuperação das informações espaciais do
bulbo “moduladas” na freqüência dos potenciais de ação recebidos por cada neurônio do
córtex. Possibilidades, existem muitas. A maioria delas, cabe aqui observar, parece pressupor
uma notável capacidade de “ação inteligente” dos elementos básicos do sistema: no caso, os
neurônios.
As reflexões tecidas a partir da ilustração 13 foram feitas com base no livro
“How Brains make up their minds”, onde o autor buscava, como vimos, vias de transmissão
que amplificassem os padrões espaciais de modulação em amplitude (MA). Não bastava
transmitir a onda portadora, pois ela não apresentava qualquer correlação com o estímulo
condicionado. Segundo nossa análise, estas vias poderiam amplificar a onda portadora, mas
provavelmente enfraqueceriam os padrões MA, pois eles descrevem justamente a distribuição
de amplitudes no espaço. Seria como descrever um mapa em código morse. Não é uma tarefa
impossível, mas difícil de ser feita, principalmente em tempo real.
227 O que, inclusive, enfraquece a validade de algumas reflexões feitas a partir da ilustração 13.
228 Este vínculo não implica necessariamente, como talvez se possa interpretar, em paradoxo lógico ou redução ao absurdo. Ele pode também evidenciar a complexidade das estruturas e processos cognitivos, pois as duas “resoluções temporais simultâneas e opostas” poderiam ser explicadas pela existência de, ao menos, dois mecanismos diferentes, devidamente integrados.
Talvez se possa ainda formular outras hipóteses alternativas que não
pressuponham uma homogeneidade na divergência e convergência de sinais. Assim,
neurônios próximos no bulbo tenderiam a enviar impulsos para determinadas regiões do
córtex. Isto preservaria, podemos entender, parte da “informação espacial” do bulbo, embora
diminuísse o caráter divergente-convergente das vias de transmissão. Afinal, isto aproximaria
a arquitetura do trato lateral com a do nervo olfatório, que apresenta fibras paralelas. Tal
reflexão, entretanto, não foi encontrada nos escritos de Freeman.
Em suma, embora os padrões MA sejam “mapas” - dependem das relações
espaciais entre as diferentes amplitudes - o autor escreve em 1999:
“O efeito desta integração espacial é aumentar os padrões MA, porque eles têm a mesma forma de onda em todo lugar... A integração feita pelo trato define o padrão MA mesoscópico dado ao resto do prosencéfalo como o sinal do bulbo, e ela rejeita a atividade microscópica guiada pelo estímulo como ruído”229