Circuito condicional em Rede Neural Cerebral

Nossa ideia leiga e natural a respeito dos pensamentos em relação ao cérebro se resume a um conhecimento primário de que alguns neurônios, referentes aquilo em que se está pensando, são ativados ao mesmo tempo.

Se você pensa em uma bicicleta, vem em sua mente uma figura esboçada deste veículo. Mas isto é resultado de um resumo da sensação visual que você teve ao ver diversos modelos de bicicleta, até que seu cérebro fizesse um resumo destas imagens na forma de duas rodas ligadas por um quadro, com um guidom na frente.

Vemos que pensar em um objeto é facilmente explicável.

Mas qual seria a forma de armazenar procedimentos pelos neurônios ?

Circuito Condicional

Veja o seguinte diagrama:

Como um princípio, tenha em mente o seguinte: para fim de representação, quando apresentamos um neurônio, à medida em que o cérebro correspondente amadurece, um neurônio pode ser substituído por uma rede, pois a quantidade de parâmetros para se avaliar uma mesma situação aumenta. Quanto mais velho é o indivíduo, mais fatores ele passa a levar em conta para tomar decisões.

Neste diagrama capturamos o intervalo entre duas instruções: NA1 e NA2. Em termos de execução, é preciso haver uma regulação. se entre duas instruções não houver um regulador, vamos tender a fazer todas as etapas de um procedimento de uma vez, levando a resultados desastrosos. Um exemplo seria o de fazer um suco.

Temos que (1) pegar um copo no armário, (2) colocá-lo na mesa, (3) pegar a jarra de suco na geladeira, (4) colocar o suco no copo, (5) pegar o açucareiro no armário, (6) pegar a colher na gaveta, (7) pegar um pouco de açúcar com a colher no copo, (8) misturar o suco com açúcar.

Imagine tentar pegar a jarra de suco na geladeira, ao mesmo tempo em que se pega o açucareiro no armário. Um dos dois você vai deixar cair no chão. cada etapa precisa de uma marca, de uma condição de controle para que o cérebro saiba que a mesma foi concluída, para só depois passar para a próxima.

Em nosso diagrama, o controle de condição é feito pelo neurônio NC (Neurônio de Condição). Repetindo o que já dissemos, "quando apresentamos um neurônio, à medida em que o cérebro correspondente amadurece, um neurônio pode ser substituído por uma rede". O Neurônio de Condição pode ser uma rede com impulsos vindos da visão e/ou tato e/ou sensores de frio/calor. Vamos supor que estamos na etepa (1). Para saber se concluímos a etapa de "Pegar o copo no armário", teremos que receber uma informação visual de que nossos dedos estão ao redor do copo, e também dos sensores do tato, informando que exercemos uma pressão compatível de nossos dedos para pegar este copo.

Desta forma, o potencial elétrico Pa do neurônio NA1 que guarda a instrução de pegar o copo, ativado no início desta etapa, somado ao potencial Pb oriundo da visão e do tato dos dedos, consegue chegar e talvez ultrapassar o Potencial Pt exigido para ativar o Neurônio NA2, através do interneurôniio entre o NA1 e NA2, que coloca na mente do indivíduo a lembrança da próxima tarefa a ser feita. E desta forma, atingido o potencial Pt, o neurônio NA2 recebe o disparo para instruir o cérebro do indivíduo a executar a próxima tarefa da sequência do procedimento. Esta unidade fundamental de par de eventos prossegue desta forma, até que o procedimento esteja completo.

Segundo a literatura, uma vez ativada uma rede neural no cérebro, a ativação persiste por 15 minutos, em média (variação de 5 a 20 minutos), mesmo sem novos estímulos, até sua extinção total. No entanto, se o procedimento não for interrompido por mais de 15 minutos, o indivíduo terá o impulso de levá-lo até o fim.

Comentários

Como nossas Redes Neuronais possuem esta arquitetura, acrescentado o fato de que estamos tomando decisões a toda hora, percebemos que toda a extensão do nosso cérebro é formada por circuitos condicionais. Se um neurônio dispara se as somas dos potenciais atingirem determinado limite, é fato que não existe uma linha horizontal de circuito com encadeamento unicamente de unidades independentes. Existe um encadeamento múltiplo, onde vários impulsos concorrem para que se possa atingir a soma necessária de potenciais. Todas as nossas decisões, mesmo as mais primárias, passam por processos de soma. Todas elas se baseiam em contribuições de 2 ou mais neurônios, que podem ter disparado por contribuições de outros múltiplos neurônios, e assim por diante.

Conclusão

O "programa computacional" a que corresponde o nosso cérebro é extremamente variado e balanceado. As possibilidades de disparos neuronais são infinitas. Se acrescentarmos o fator PLASTICIDADE, o alcance é literalmente infinito. Nosso cérebro está constantemente refazendo suas redes, não só com a contribuição do conhecimento, mas também de emoções. Isto nos torna uma das maiores obras computacionais da natureza.


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Bibliografia:
www.learningsolutionsmag.com - brain-science-focuscan-you-pay-attention

O medo registrado na Amígdala e a dor

No post "O Cérebro e os seus componentes funcionais" tratamos, entre outros componentes do Sistema Cerebral, da Amígdala. E o que encontramos registrado nesse artigo é que "A amígdala é o órgão sentimental do Sistema Cerebral. É o processador de emoções, e fixador de memórias". A abordagem do artigo em questão se voltou para a memória.

Medo e seu registro

No início do aprendizado dos componentes cerebrais, muitas vezes pode parecer que a Amígdala é uma espécie de Amplificador de Emoções. No entanto, alguns estudos exaustivos com ratos em labirintos tradicionais, onde existe um ambiente marcado pelo dualismo Estímulo Doloroso e Recompensa, apontaram para o fato de que memórias cruciais para a sobrevivência são armazenadas na própria Amígdala.

Diante desta apresentação, chegamos quase a crer que existem mesmo memórias armazenadas na Amígdala. O que poderíamos dizer a respeito dela é que esta CONHECE o que é Medo. Mas então citamos outra evidência,  de que uma vez retirada a Amígdala de um indivíduo, este não consegue julgar se um rosto conhecido é de alguém de quem ele gosta ou não. A parte afetiva da memória não mais se manifesta.

Estas características da Amígdala mostram que ela faz um "link" (ligação) entre Tipos de Registros de Medo ou Alerta já conhecidos na memória, com as respostas corporais características, tanto que uma vez removida transforma o indivíduo em uma pessoa extremamente dócil. Portanto, ela liga os Registros de Memória às Reações Corporais constatadas no contexto.

O indivíduo não pode ter medo daquilo que não conhece ou não reconhece ou que não deduza que pode ser doloroso por todas as experiências que lhe possam ser semelhantes em contexto. Desta forma, a Amígdala sozinha não pode dar um ALERTA. Ela precisa estar ligada a um comparador de memórias, devido ao fato de termos dito "que lhe possam ser semelhantes em contexto". Por esta razão, vamos recusar a ideia de que o registro do medo está na Amígdala. A Amígdala apenas dita o quanto de emoção o contexto atual traz consigo.

Dor e seu Registro

A Dor pode ser definida como Alarme Explícito que vem do Corpo Físico. Como vimos no post citado no início deste artigo, o Tálamo é um centralizador dos vários estímulos que vem do Corpo Físico do indivíduo em estudo. Diferente da Amígdala, o Tálamo é bem mais objetivo. Ele não consulta a Memória e nem avalia contextos parecidos com o que se está vivendo no momento. Ele traz as reações físicas reais do Corpo da Pessoa.

A Dor tem uma relação com a Emoção que pode ser chamada de Impressão do Indivíduo frente à uma situação. Por exemplo, o indivíduo está andando de skate em uma avenida. De repente um veículo o atropela, esta pessoa cai e se machuca na perna, vindo esta a sangrar e a exibir um ferimento. O evento será registrado na memória desta pessoa com o contexto do local da avenida onde ele sentiu a dor do ferimento, e a emoção negativa será percebida pela Amígdala, e este registro complexo ficará registrado em sua memória, não somente para aquela avenida, devido à participação do Hipocampo.

O Hipocampo reconhecerá familiaridade com o evento do acidente ocorrido, em cruzamentos semelhantes, para o contexto desta pessoa andando de skate, e vai gerar um certo medo de que o tipo de acidente se repita, provocando o ferimento e a dor.

Conclusão

A Dor gera a produção de um registro de Memória forte, devido à Emoção envolvida, conforme já discutimos em posts anteriores. A Dor não gera uma Emoção. O Contexto, a composição do cenário, com o registro de que "FOI RUIM" é que gera a Emoção. E a Emoção reforça, devido à Amígdala, a Memória do Contexto experimentado.

E em casos extremos, a psiquê humana pode cometer erros de interpretação, misturando o Contexto com outros que o sugerem, mas que não tem as mesmas características. É o caso de uma criança que desenvolve medo de cães de brinquedo pelo fato de ter sido mordida por um cão de verdade.

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Bibliografia:
A amígdala e a tênue fronteira entre memória e emoção - Fabíola da Silva Albuquerque e Regina Helena Silva
Memórias - Ivan Izquierdo
A LIGAÇÃO ENTRE MEMÓRIA, EMOÇÃO E APRENDIZAGEM - ADÃO, Anabel do Nascimento

As ligações Neuronais - Redes Neurais - Cérebro Único

Somos bombardeados constantemente por anúncios de novas descobertas envolvendo o Cérebro, mas a única conclusão ao fim dos artigos é a cansativa afirmação de que:

CADA CÉREBRO É ÚNICO

Sim, verdade, assim como cada pessoa é única.

Mas como entender fisiologicamente este atributo de ÚNICO ?

Tipos de ligações Neurais

Os Neurônios tem um corpo celular, um filamento, o Axônio, e porções terminais. Ao Corpo Celular chamamos Porção Proximal do Neurônio. Ao Axônio chamamos Porção Medial. E aos terminais finais do Axônio chamamos Porção Distal.

Para cada grau de importância da ligação entre neurônios, existe a porção apropriada. Ligações importantes do Neurônio, ou seja, às ideias que mais lhe são afetas, SEGUNDO A IMPRESSÃO DO INDIVÍDUO QUE O POSSUI, se dão na Porção Proximal do Neurônio correspondente à ideia ou conceito abordado. Ligações não tão importantes mas que tem uma associação pertinente se dão na Porção Medial do Neurônio correspondente à ideia ou conceito abordado. Já as de somenos importância, caso o indivíduo queira deixar registrado, se dão na Porção Distal do Neurônio:

Vejamos, um primeiro exemplo de ligações Neuronais em um indivíduo com conhecimento bem primário da ideia de Wifi, por exemplo:

No cérebro desta pessoa, e como insumo para emitir suas opiniões, ela tem o Wifi como algo muito fortemente ligado à ideia de celular (a ligação se dá em ambos pela Porção Proximal) e também se associa fortemente a algo que tem sua ação à distância.

Vejamos agora a visão de uma pessoa um pouco mais técnica:

Para esta pessoa, o Wifi continua fortemente ligado à ideia de celular, mas a associação com a distância não é tão relevante, daí se ligar a esta última pela Porção Distal. E como acréscimos por ter mais conhecimento técnico vemos uma ligação à Porção Medial de computador, mostrando que ela tem consciência de que o Wifi pode servir para conectar computadores à Internet. E pela sua porção Medial também reconhece a associação aos princípios das Radiofrequências.

Vejamos agora a visão de uma pessoa com conhecimento conceitual mais profundo do Wifi:

Preste a atenção nos neurônios Internet e Telefonia. A tecnologia e particularmente a Informática interpuseram entre estes dois conceitos, que não tinham uma relação muito perceptível no passado, as ideias da Internet e da Telefonia. Estas duas ideias intermediárias se ligam, nestas relações, às duas ideias originais, de maneira tão forte, que observamos a ligação pelo Corpo Celular de ambas.

Também a ideia de Celular (telefone celular) faz ligações fortes entre Telefonia e Comunicação. Dai as ligações se darem igualmente pelo Corpo Celular do neurônio. Outra evidência de que esta rede se trata da Rede Neural de um técnico é o fato dele reconhecer que o Wifi estabelece comunicação via princípios do antigo Rádio.

E como técnico que é, ele não faz a associação que os leigos (mostrados nos diagramas anteriores) tem como verdade, de que Wifi e Celular são diretamente associados. Ele percebe que o Celular é um meio de comunicação que PODE utilizar Wifi, pois seu principal princípio está no terreno da Telefonia. Talvez um dia evoluiremos para a Telefonia totalmente baseada em princípios de Internet, e não mais através de estações intermediárias a base de transferência física.

Observações Importantes

Repare as ideias de Rádio e Celular. Apesar de não se ligarem diretamente, o cérebro deste técnico vai, em um segundo ou terceiro momento, sinalizar na mente do mesmo que estas ideias estão INDIRETAMENTE RELACIONADAS. E se achar que esta associação se tornou mais óbvia, quando talvez, por exemplo, o Celular se comunicar a outros via Rádio, estes neurônios vão se rearranjar, para efetuar uma ligação DIRETA através de seus corpos celulares.

Nosso cérebro é plástico quanto às suas ligações, daí podermos mudar de opinião e nos adaptar a novas situações.

O que entenderíamos como a sensação de que entendemos o significado de Wifi seria a excitação nas ligações representadas entre os neurônios, seja quais porções eles liguem. Estas são fisicamente representadas pelos INTERNEURÔNIOS nestes diagramas.

Conclusão

A visão de mundo que uma pessoa tem molda a arquitetura das ligações entre os conceitos que aprendeu, determinado pela clareza e extensão que aprendeu a respeito dos vários contextos que vivenciou. As possibilidades são infinitas.

As redes neurais aumentam sua complexidade, à medida que o indivíduo conhece mais conceitos e os cruza de uma forma que obedece a um grau de importância baseado em fatos e não em achismos.

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Bibliografia:
Neocortex - Neocortical Microcircuits, Javier DEFelipe e Edward G. Jones
Learning and Brain - Marilee Sprenger
In search of Memory - Erick Kaendel