Capacidade encefálica

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Capacidade encefálica se refere ao volume encerrado no interior do crânio, ocupado pelo encéfalo. Nos vertebrados, o aumento dessa capacidade, observado ao longo da evolução, tem relação com o aumento da inteligência e complexidade psico-comportamental. O aumento desta capacidade atinge o seu máximo no ser humano e faz-e à custa de um aumento massivo do córtex cerebral que fazendo face a um volume não expansível da caixa craniana, enrugou fazendo sulcos profundos chamados circunvoluções. A área do córtex chega a atingir mais de 0,22 m² e parece haver uma relação entre o grau de enrugamento e a inteligência.1 Ver córtex cerebral.

Aspectos gerais[editar | editar código-fonte]

Falar sobre inteligência é delicado e traçar comparações entre ela e qualquer caráter exige alguns detalhes. Para possibilitar essa abordagem, deve-se levar em consideração o quociente de encefalização e os princípios da alometria negativa.

Crânio humano

Quociente de encefalização é a razão entre o tamanho cerebral real e o tamanho esperado em função do tamanho do corpo. Valores de quociente de encefalização inferiores a 1,0 indicam cérebros menores que o esperado; valores superiores a 1,0 indicam cérebros maiores que o esperado2 A alometria negativa postula que animais maiores possuem proporcionalmente encéfalos menores para seu tamanho que animais pequenos. Os porquês das medidas negativas neste parâmetro não são exatamente conhecidos, mas podem estar relacionados ao fato de que corpos maiores não precisam necessariamente de um aumento de massa cerebral equivalente às suas dimensões para desempenhar as mesmas funções quando comparados a corpos menores3 . Inúmeros outros fatores também podem ser utilizados para uma análise comparativa sobre a inteligência, como os tamanhos relativos do telencéfalo e do córtex pré-frontal no cérebro, a profundidade dos sulcos do córtex cerebral, a quantidade de neurônios corticais e sequências moleculares de genes, sem, contudo, ser algum deles mais correto ou completamente preponderante sobre os outros.

Há um padrão em vertebrados: mamíferos e aves apresentam tamanho do cérebro bem maior em relação ao corpo que outros grupos, evidência de que são mentalmente bem equipados. Uma comparação entre os cérebros nessas duas classes permite constatar uma grande divergência organizacional dos centros de cognição, apesar de apresentarem capacidades cognitivas comuns. A proporção média do cérebro dos mamíferos em relação ao corpo é um pouco maior que o das aves e, ambos, são significativamente maiores do que o dos répteis não-aves.

Em mamíferos[editar | editar código-fonte]

Apesar de possuírem como característica cérebros grandes, os mamíferos apresentam uma variação substancial de quocientes de encefalização, o que revela certa amplitude nos tamanhos relativos do cérebro dentro da classe. Roedores têm esses valores por volta de 0,4, cachorros e gatos , um pouco acima do que 1,0, elefantes e baleias , próximo de 2,0 e no ser humano Homo sapiens sapiens , o valor do quociente de encefalização supera 7,04 .

Encéfalo de um camundongo.

Duas ordens se destacam pelo ainda mais acentuado tamanho cerebral, os cetáceos e os primatas5 . Porém, acreditar em uma tendência para a evolução de uma maior capacidade encefálica como um caminho natural na evolução dos mamíferos não é coerente, muito menos seria acreditar que esse fator determinaria, por si só, o nível de inteligência de um ser vivo. Predadores que vivem em grupo, em geral, apresentam cérebros proporcionalmente maiores que os solitários. Muitos animais de encéfalo reduzido apresentam substancial complexidade de comportamento e capacidade de aprendizado. O dragão de Komodo e algumas serpentes, por exemplo, possuem métodos de caça bastante similares aos empregados pelos mamíferos carnívoros, utilizando-se de eficientes estratégias em que é empregado o conhecimento de hábitos das presas em emboscadas3 .

Em cetáceos[editar | editar código-fonte]

Orca (Orcinus orca)

Baleias e golfinhos possuem cérebros avantajados e complexos, sendo animais bastante visados para experimentos comportamentais. Esses estudos, frequentemente, apontam excepcionais habilidades cognitivas, comunicacionais e de memória, e grande complexidade social nos grupos desses organismos. Talvez, tenha esse último fator, uma ligação direta com o advento de maior grau de encefalização e inteligência. O nível de complexidade social pode ser considerado pela quantidade e os tipos de interação entre os indivíduos de um grupo e, o quão importante e útil são essas interações para a melhoria das condições de vida e sobrevivência desse grupo e de cada membro individualmente. Falar disso também requer cuidado, pois para outras linhagens, pode ser que essas interações não sejam necessariamente vantajosas6 7 8 . Algumas espécies de golfinho apresentam quocientes de encefalização maiores que 5,0; esses valores são apenas inferiores aos de seres humanos, entre as espécies viventes. Uma prova do que esses animais são capazes aparece em trecho do documentário Life, da BBC (1999)9 .

Um golfinho-nariz-de-garrafa da Marinha dos Estados Unidos

Golfinhos nariz-de-garrafa da costa da Flórida desenvolveram uma forma bastante incomum e eficiente de caçar. Em grupo, eles se aproximam de regiões mais rasas e se revezam na aplicação de uma técnica inovadora: enquanto um nada em espiral, batendo a cauda no fundo, levantando sedimento e confundindo cardumes, os outros ficam estrategicamente posicionados para abocanhar os peixes que saltam para fora da água na tentativa de escapar. Esse comportamento foi observado apenas nesses golfinhos, o que pode corroborar a hipótese acima. A criação e propagação dessa nova estratégia podem ser explicadas por um alto grau de complexidade nas interações entre os membros do grupo; o que é possível graças à notável inteligência desses animais, que pelo menos em parte, é atribuída aos seus altos níveis de encefalização.

Em primatas[editar | editar código-fonte]

Primatas apresentam particular facilidade no reconhecimento dos membros da família e de grupos sociais. Existem vastos relatos de que foi observada na natureza a formação de padrões de aliança e confiança extremamente complexo entre eles. O cérebro tornou-se repertório de comportamentos mais elaborados, devido a seu tamanho avantajado e sua complexidade, culminando em manifestações culturais sofisticadas, como a utilização de ferramentas e aprendizagem social. De modo geral, símios possuem maiores cérebros relativos que os demais antropóides, que por sua vez, possuem cérebros relativos mais avantajados que os prossímios.

Macaco-prego em Manduri, em São Paulo, no Brasil

O macaco-prego possui quociente de encefalização bastante elevado, por volta de 3,25, o maior entre os primatas não-humanos, representando uma exceção à regra geral. Curiosamente, eles foram uma das únicas espécies de primatas em que foi observado o uso de ferramentas espontaneamente em ambiente natural6 . Entre os símios, o maior valor de quociente de encefalização é do chimpanzé, cerca de 3,0. Uma análise retrospectiva dos quocientes de encefalização da genealogia humana permite constatar que houve uma progressão desses valores ao longo do tempo. Valores importantes são o do Australopithecus afarenses, em torno de 2,5, do Homo habilis, um pouco menor que 4,5, e o do Homo neanderthalensis, que atingiu valor de quociente de encefalização minimamente inferior ao humano10 . Há uma disponibilidade significativa de material fóssil que permite descrever, com relativa facilidade, a expansão da capacidade encefálica dos grupos de primatas ao longo do tempo. Mas a partir desse ponto, conectar as evidências do passado com a evolução da inteligência torna-se um trabalho mais complicado. Isso porque, no registro arqueológico, são raras evidências precisas do funcionamento da mente. A mesma hipótese utilizada anteriormente para os cetáceos é frequentemente empregada para tentar elucidar que fatores teriam contribuído para o desenvolvimento de uma capacidade cerebral tão acentuada nos primatas: a complexidade das interações sociais como uma alavanca em prol da inteligência. A necessidade de lidar com relações sociais cada vez mais complexas, aliada a padrões de subsistência que demandam cada vez mais energia, podem ter representado uma pressão seletiva fundamental para uma maior inteligência. Seguindo esse raciocínio, a socialização tornou-se parte importante da vida dos primatas. Fazer alianças e conhecer e explorar as alianças dos outros se tornou fundamental para o sucesso reprodutivo do indivíduo. A existência de complexidade nas interações sociais foi uma força importante da seleção natural para a expansão do cérebro desses animais. Uma vez que uma linhagem adota essa estratégia evolutiva de utilizar relações sociais para alcançar sucesso reprodutivo, é criado um mecanismo de retroalimentação positiva, onde novas pressões internas irão surgir e agir no sentido de criar ainda mais complexidade, que por sua vez, impulsionará um aumento ainda maior dos cérebros e da inteligência5 . É válido salientar que o tecido cerebral é metabolicamente caro, tanto para seu crescimento como para sua manutenção. Grande parte da sua formação se dá no desenvolvimento embrionário e requer energia proveniente da mãe. Desse modo, pressões seletivas por cérebros maiores somente podem ser satisfeitas se o ambiente fornece energia suficiente, especialmente a fêmea lactante ou grávida.

Em humanos[editar | editar código-fonte]

Encéfalo Humano.

A evolução de cérebros maiores provavelmente requereu um aumento no tamanho e na mobilidade da fêmea e uma maior qualidade e quantidade de alimentos, que na linhagem humana foram, ao menos, parcialmente adquiridos pela utilização do fogo e de ferramentas de pedra3 . Embora tal hipótese não seja satisfatória para explicar porque nossos ancestrais evoluíram uma inteligência extrema, a capacidade dos grandes macacos em elevar-se intelectualmente e aprenderem novas técnicas, por observação, em ambientes culturalmente ricos, faz essa distância parecer menor. Muitos estudiosos suspeitam que um acontecimento chave teria sido a invasão da savana pelo homem arcaico, portador de ferramentas. Para escavar tubérculos e descarnar e defender carcaças de mamíferos maiores, eles precisaram trabalhar coletivamente para criar estratégias e novos artefatos. Depois do surgimento do ser humano anatomicamente moderno, a cerca de 200 mil anos, a história cultural começou a interagir com a característica inata de melhorar o próprio desempenho. A expansão da tecnologia nos últimos 10 mil anos mostra que estímulos culturais podem traspor limites inimagináveis7 .

Referências

  1. a 11-01-2012
  2. Ridley, M. Evolução; tradução Henrique Ferreira, Liciane Passaglia, Rivo Fisher. 3.ed. Porto Alegre: Artmed (2006)
  3. a b c Pough, F. H., Janis, C. N., Heiser, J.B. A Vida dos Vertebrados; tradução Ana Maria de Souza, Paulo Auricchio. 4.ed. São Paulo: Atheneu (2008)
  4. Oakley, D. A., Plotkin, H. C. ‘’’Brain, Behaviour and Evolution’’’ http://books.google.com.br/books?id=DJsOAAAAQAAJ&pg=PA137&lpg=PA137&dq=jerison+encephalization+quotient+fish&source=bl&ots=F6AoJJV3_y&sig=7q_O3Vrd34mpnker33vqJJ7oB0k&hl=pt-BR&ei=2crNTrnzMcjx0gG5tNk9&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=3&ved=0CDEQ6AEwAg#v=onepage&q=jerison%20encephalization%20quotient%20fish&f=false
  5. a b Lewin, R. Evolução Humana; tradução Danusa Munford. São Paulo: Atheneu (1999)
  6. a b Kellen, C. Evolução do Encéfalo nos Seres Vivos: http://www.hc.ufg.br/uploads/files/100/diss_kellenChristina.pdf
  7. a b SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL .ed.48. Maio, (2006): http://www2.uol.com.br/sciam/reportagens/por_que_alguns_animais_sao_tao_inteligentes__imprimir.html
  8. Science Week, Cognitive Science: Dolphin Cognition: http://scienceweek.com/2004/sc041224-5.htm
  9. BBC.Life(1999)
  10. Paiva, M. J. A. F. d'A., Causas e Consequências da Encefalização em Hominídeos. Coimbra (1998): http://nautilus.fis.uc.pt/wwwantr/areas/paleontologia/encefal/textos/html/causas%20e%20consequencias.htm