NEUROCIÊNCIA E APRENDIZAGEM: CONTRIBUIÇÕES DE LENT, COSENZA E TIEPPO

Revista Inovação Social | ISSN: 2674-8185 Volume 6 / Número 2 / jul. - dez. – 2024 www.revistainovacaosocial.com.br 62 NEUROCIÊNCIA E APRENDIZAGEM: CONTRIBUIÇÕES DE LENT, COSENZA E TIEPPO NEUROSCIENCE AND LEARNING: CONTRIBUTIONS FROM LENT, COSENZA, AND TIEPPO Aldemisa Porto Vieira Rodrigues Graduada em Pedagogia na UNILINHARES, Pós Graduada em Supervisão Escolar e Cursando Mestranda em Ciência da Educação em Universidade Columbia. E-mail: [email protected] DOI: 10.5281/zenodo.17929731 Resumo Em plena era do Conhecimento tornase um fator de sobrevivência intelectual, aprender como se aprende com as contribuições da Neurociência. Para a pedagogia ter a compreensão de quais áreas cerebrais deverão ser estimuladas nos estudantes com dificuldades de aprendizado ou não, é a base. Enquanto para a neurociência é fundamental entender os processos pedagógicos e como a intervenção é feita e ver na pratica a eficácia de estudos realizados sobre como o cérebro humano acolhe a informação, os estímulos ou experiências e como no cérebro do aluno ocorre o aprendizado. Desse modo, conhecer o ambiente onde ocorre a aprendizagem e familiarizarse com o mesmo é um dos requisitos para que aconteça a aprendizagem de como se aprende. Surge assim, o maior desafio desse artigo: que os educadores, leitores possam vivenciar, conhecer as principais estruturas do sistema nervoso central (SNC) focando no encéfalo como sendo o órgão da aprendizagem. Considerar que cabe ao SNC a missão de receber e transmitir as informações para todo o organismo; semelhante a uma central de comando que coordena todo o corpo humano. E perceber as chamadas sinapses como sendo conexões entre as células nervosas através das inúmeras redes neurais, onde os impulsos nervosos passam de célula para célula e essas vão se estabelecendo e tornandose cada vez mais complexas. Será possível, dentro de uma realidade, que as informações sejam transformadas em conhecimento e o conhecimento em vivências e saberes. Palavras-Chave: Neurociência. Encéfalo. Sinapses. Aprendizagem. Abstract In the midst of the Knowledge Era, learning how learning occurs through the contributions of Neuroscience becomes a factor of intellectual survival. For pedagogy, understanding which brain areas should be stimulated in students, whether they have learning difficulties or not, is fundamental. Meanwhile, for neuroscience, it is essential to understand pedagogical processes, how interventions are carried out, and to observe in practice the effectiveness of studies on how the human brain receives information, stimuli, or experiences, and how learning takes place in the student’s brain. Thus, knowing the environment in which learning occurs and becoming familiar with it is one of the requirements for learning how learning happens. From this perspective, the main challenge of this article arises: that educators and readers may experience and become familiar with the main structures of the central nervous system (CNS), focusing on the brain as the organ of learning. It is important to consider that the CNS is responsible for receiving and transmitting information throughout the entire organism, like a command center that coordinates the whole human body. It is also necessary to understand synapses as connections between nerve cells through countless neural networks, where nerve impulses pass from cell to cell, becoming increasingly established and complex. Within this reality, it becomes possible for information to be transformed into knowledge, and knowledge into experiences and forms of understanding. Keywords: Neuroscience. Brain. Synapses. Learning. Revista Inovação Social | ISSN: 2674-8185 Volume 6 / Número 2 / jul. - dez. – 2024 www.revistainovacaosocial.com.br 63 1. INTRODUÇÃO: A Era do Conhecimento é o contexto perfeito para se compreender como ocorre a aprendizagem sustentada pela neurociência. Cenário esse em que a informação e o conhecimento têm um valor imensurável e um poder transformador. E é nesse cenário que esse artigo desenvolverá um raciocínio científico voltado para o Encéfalo, Sinapses e aprendizagem, base forte da Neurociência. Para melhor direcionamento desse estudo a neurociência cognitiva terá destaque com as chamadas funções executivas. Para que ocorra uma ligação entre a Pedagogia e a Neurociência, optou-se por começar explorar a estrutura do Sistema Nervoso Central-SNC de forma anatômica, as funções executivas e a aprendizagem. Assim, o cérebro segundo Tieppo (2019), “essa pequena massa esbranquiçada de menos de um quilo e meio dentro da cabeça, e que, à primeira vista, pode parecer mole, estranha e insignificante, é, de fato, o dispositivo mais complexo, poderoso e surpreendente de todo o universo”. O cérebro atua como o centro de controle de todos os sentidos, ou seja, a percepção que temos e interações com o que ouvimos, vemos, sentimos, percebemos, indo além do contexto de crenças, memórias e até nossa identidade. Observando as principais áreas do sistema nervoso, suas funções, particularidades, ligações e as formas de interferência na vida humana. Essas explicações ficam mais claras quando consideramos o que Tieppo (2019) diz: “Isso porque tudo o que você é surge apartir de sua coleção de cerca de 86 bilhões de neurônios, que fazem cada um cerca de mil a 10 mil transmissões sinápticas por segundo e proporcionam uma possibilidade de combinações sem igual, e o tornam quem você é.” Neurônios que em suas conexões transmitem informações, ou seja, que através das sinapses produz o que se conceitua como aprendizagem. E Tieppo (2019), considera a neurociência uma das disciplinas mais ricas e inovadora na modernidade científica. Capaz de revelar como o ser humano capaz de pensar, planejar o futuro, guardar registro, intervir no meio social, e outros. 2. METODOLOGIA Para a realização desse artigo foi realizada uma pesquisa Bibliográfica, que é apresentado como uma análise prévia dos artigos científicos para identificar linhas de pesquisas, palavras-chave, revistas, autores principais, para produzir análise e apontar novos caminhos ou novas contribuições de conteúdo para estes debates e produções. Nessa caminhada, foi explorado os termos: Sistema nervoso central, Revista Inovação Social | ISSN: 2674-8185 Volume 6 / Número 2 / jul. - dez. – 2024 www.revistainovacaosocial.com.br 64 neurociência, sinapses e aprendizagem com o objetivo de observar os debates científicos no contexto da aprendizagem na visão da neurociência. Todo esse artigo será sustentado por pesquisa no Google Acadêmico por contemplar o maior número de artigos nacionais que abordam o tema dessa pesquisa. Além de análise criteriosa das obras de Lent, Cosenza et al, e Tieppo. 3. MAPEANDO O SISTEMA NERVOSO CENTRAL Anatomicamente, o Sistema Nervoso apresenta duas divisões: Sistema Nervoso Central-SNC, o qual se divide em Encéfalo e Medula Espinhal e Sistema Nervoso PeriféricoSNP com nervos e gânglios nervosos que ligam o SNC aos órgãos do corpo. Fonte: Magalhães (2024) Considerando a estrutura e funções do encéfalo: o encéfalo possui uma forma irregular, cheia de dobraduras e saliências, o que permite reconhecer nele diversas subdivisões. As funções do encéfalo são bastante mais complexas que as da medula espinhal, possibilitando toda a capacidade cognitiva e afetiva dos seres humanos, e as funções correlatas de que os animais não humanos são capazes. ( LENT, 2001 p. 9) Lent (2001) ainda declara que, essa forma irregular do encéfalo se deve ao enorme crescimento que sofre a porção cranial do tubo neural primitivo (o primórdio embrionário do SNC), muito mais exuberante do que a porção caudal, que dá origem à medula. E para mapear o encéfalo surgem três partes: o cérebro, constituído por dois hemisférios justapostos e separados por um sulco profundo; o cerebelo \ um "cérebro" em miniatura, e o tronco encefálico. No cérebro, a superfície enrugada cheia de giros e sulcos é o Revista Inovação Social | ISSN: 2674-8185 Volume 6 / Número 2 / jul. - dez. – 2024 www.revistainovacaosocial.com.br 65 córtex cerebral, região em que estão representadas as funções neurais e psíquicas mais complexas. (LENT, 2001, p. 9 – 10) Retornando às informações a respeito do Cérebro, Lent (2001) relata sua estrutura, em que grandes regiões do cérebro, de delimitação às vezes pouco precisa, são os chamados lobos: frontal, parietal, occipital, temporal e insular. Em seus registros Lent (2001) ainda esclarece que os estudos do sistema nervoso foram um grande passo para a Neurociência e que desse estudo surgem descobertas do neurônio e do gliócito (ou célula glial), que são unidades estruturais e funcionais do SN. Sendo o neurônio a estrutura funcional principal e a célula glia, como unidade de apoio. Nos estudos de Lent, (2001) ele registra que os neurônios formam verdadeiros circuitos ou redes neurais. E ao considerar sua forma e propriedades fundamentais o neurônio possui ramificações, os chamados dendritos, nos quais ocorre o recebimento de informações entre os neurônios. Ainda em relação à estrutura de um neurônio em Lent, (2001) aparece uma ramificação pouco no trajeto e muito na sua porção terminal: é o axônio, ou fibra nervosa. E entre os axônios ocorre algo que Lent, (2001) destaca em relação à região de contato entre um terminal de uma fibra nervosa e um dendrito ou o corpo (mais raramente, um outro axônio) de uma segunda célula, chama-se sinapse, e constitui uma região especializada fundamental para o processamento da informação pelo sistema nervoso. De acordo com os estudos de Lent (2001) há neurônios com diferentes funções: visuais, motoras,auditivas, voltadas para as emoções, outras que comandam os músculos e os órgãos como o coração, neurônios da memória e outros da vontade e do pensamento. Nesse contexto é possível destacar: Os neurônios relacionados a funções mais complexas são estudados por meio de engenhosos experimentos que levam os sujeitos experimentais a realizar tarefas complicadas como lembrar-se de um objeto, falar alguma frase ou emitir um som vocal característico, ser tomado por uma forte emoção, realizar um movimento composto, e assim por diante. (LENT, 2001. p. 21) Nesse momento as contribuições do alemão anatomista Korbinian Brodmann ajudam a compreender um pouco mais sobre o cérebro. Revista Inovação Social | ISSN: 2674-8185 Volume 6 / Número 2 / jul. - dez. – 2024 www.revistainovacaosocial.com.br 66 Fonte: Gaspar (2024) Nos estudos de Lent (2001), ele considera as funções destacadas em cada lobo quando diz: Observa-se então que o lobo occipital concentra as funções relacionadas à visão, o lobo temporal representa a audição, aspectos elaborados da visão, a compreensão linguística e alguns aspectos da memória, o lobo parietal agrupa as funções de sensibilidade corporal e reconhecimento espacial, e o lobo frontal as funções motoras, de expressão linguística, memória. (LENT 2001 p. 29) Após a visualização da imagem da Área de Brodmann, cabe nesse momento o conceito essa região do córtex cerebral baseada nas estruturas citoarquitetonicas e organização de suas células enumeradas pelo próprio Brodmann. Mapeadas em 52 áreas com uma organização e funções neuronal diferenciadas. Que segundo Tieppo(2019), “isso evidenciou a relação da estrutura das partes do cérebro com suas funções” e ainda afirma que “ao nascimento, o cérebro todo é muito parecido, mas, à medida que ele vai sendo utilizados, alguns neurônios morrem, outros aumentam de tamanho, especializam-se e o uso modela a arquitetura de cada região”. Torna aqui necessário destacar que os estudos em relação ao cérebro são complexos e estão em constante evolução com as contribuições de pesquisadores e especialistas. Numa das conclusões de Tieppo (2019), associase o cérebro e os processos mentais às mais distintas áreas do conhecimento em busca de respostas para a compreensão de seu funcionamento. E ainda considera que, uma abordagem transdisciplinar é que nos fará avançar no entendimento do cérebro. Nessa ordem, aparece o cerebelo. Com o nome derivado do Latim, significando, pequeno cérebro. Estabelece o equilíbrio do corpo, recebendo o estímulo de músculos e tendões, apresenta a função de controlar as atividades motoras, mantendo o tônus muscular, ou seja, o músculo fica num estado Revista Inovação Social | ISSN: 2674-8185 Volume 6 / Número 2 / jul. - dez. – 2024 www.revistainovacaosocial.com.br 67 semicontraído pronto para responder aos estímulos mais rapidamente. Desse modo, o cerebelo é uma parte do SNC que está relacionada, diretamente com a postura e equilíbrio do corpo humano. O cerebelo pode ser estimulado através de metas e desafios intelectuais, sejam elas pessoais ou profissionais, além de trabalhos voluntários que fazem muito bem ao cérebro. E inclui aqui também, a leitura, a escrita e o aprendizado de coisas novas melhora as conexões cerebrais, como aprender um novo idioma ou tirar a carteira de habilitação. Muitos podem perguntar se existe alguma diferença entre o cérebro e o cerebelo? Essa diferença se estabelece no fato de que em relação ao funcionamento, o cerebelo funciona de forma involuntária e de forma inconsciente e atuando exclusivamente nas funções motoras. Quando o cerebelo é lesionado, o equilíbrio do corpo pode ser atingido, perdendo o equilíbrio, tônus muscular e a coordenação dos movimentos. No final dessa sequência aparece o tronco encefálico e também chamado de tronco cerebral, localizado entre a medula espinhal e o cérebro. Sua função de caráter involuntário está relacionada pelo controle da pressão arterial, deglutição, respiração e batimentos cardíacos. 4. SINAPSES E APRENDIZAGEM No primeiro momento surgem contribuições em relação ao conceito das sinapses. No início da leitura desse tópico as expressões não fazem muito sentido, parecendo um pouco confuso, mas, à medida que a leitura continuar, o conceito ficará claro e o entendimento ocorrerá. Existe entre os neurônios, um processo denominado de sinapses. A região de contato entre um terminal de uma fibra nervosa e um dentrito ou um corpo (mais raramente outro axônio) de uma segunda célula, chama-se sinapse, e constitui uma região especializada fundamental para o processamento da informação pelo sistema nervoso. (LENT, 2001p.117). O processo chamado de sinapses é a comunicação entre os neurônios. Essas sinapses que acontecem no sistema nervoso podendo ser elétricas ou químicas. Segundo Consenza et al (2011) espinhas dentríticas são expansões dos dentritos produzidas quando o neurônio é ativado de forma elétrica ou química produzindo proteínas. Ao longo do dia há estímulos para a memória operacional processar as informações recebidas e ao dormir parte dessas informações pode vir a ser arquivadas, ou melhor, guardadas para futuramente ser depositadas na memória de longa duração. As elétricas são resultados de impulsos elétricos que podem acontecer pelo corpo, porém em sua maioria ocorrem no cérebro. Em relação a sinapses, Lent (2001) apresenta uma relação entre a química e a elétrica: A informação que emerge de um neurônio quase sempre é diferente da que ele recebe do outro neurônio. Esse é justamente o grande passo adaptativo possibilitado pela sinapse química em relação à sinapse elétrica: a capacidade de alterar (modular) a informação transmitida entre as células Revista Inovação Social | ISSN: 2674-8185 Volume 6 / Número 2 / jul. - dez. – 2024 www.revistainovacaosocial.com.br 68 nervosas, como um verdadeiro microcomputador biológico. (LENT, 2001 p. 118). Essas informações transmitidas são mais bem explicadas quando se considera a dupla conversão de códigos, ou seja, as informações produzidas: A transmissão sináptica consiste em uma dupla conversão de códigos. A informação produzida pelo neurônio é veiculada eletricamente (na forma de potenciais de ação) até os terminais axônicos, e nesse ponto é transformada e veiculada quimicamente para o neurônio conectado. (LENT, 2001 P. 113) Nessa conexão ao ser notada pelo neurônio seguinte a informação química retorna eletricamente, com a informação genética, levando outros potenciais de ação. Percebem-se assim uma comunicação entre os neurônios, a chamada sinapses. Para esclarecer e ter maior fundamento científico a sinapses é comparada a um chip, onde vários processamentos ocorrem, a saber: A sinapse é um chip biológico, pois nela se realizam as computações de que os circuitos neurais são capazes - de filtragem, amplificação, adição, bloqueio e tantas outras. Cada neurônio, em média, recebe cerca de 10.000 sinapses, todas elas "processando", isto é, modificando as informações aferentes. ( LENT, 2001 P. 113) É de se considerar que se as sinapses possuem maior capacidade de elaboração, ou melhor, processamento, quando existem ligações ou associações entre os neurônios. Na visão de Cosenza et al (2011 ) no contexto da Neurociência, a aprendizagem ocorre devido a formação de redes neurais que são formadas apartir de sinapses. Desse modo, o comportamento e as formações de memórias são armazenadas para servirem de base para novas aprendizagens. Para isso, novas experiências devem ser vivenciadas, estimulando o cérebro para novas aprendizagens num processo contínuo. Esclarece ainda que o cérebro humano embora planejado para desenvolver capacidades específicas, necessitará de aprendizado, levando a muitos comportamentos e inúmeras expressões. Segundo Cosenza et al (2011) as conexões sinápticas dos bilhões de células presentes em nosso sistema nervoso são em número incalculáveis. Um neurônio normalmente pode estabelecer sinapses com centenas de outros neurônios ao mesmo tempo em que recebe informações vindas de outras centenas de células. Essas conexões são explicadas devido a ações sinápticas excitatórias e inibitórias envolvendo os circuitos que o neurônio participa. É de se destacar em Cosenza et al (2011) que o axônio é o prolongamento através do qual o neurônio conduz a informação que eventualmente será transmitida a outras células, sendo a velocidade dessa condução um dado importante. Revista Inovação Social | ISSN: 2674-8185 Volume 6 / Número 2 / jul. - dez. – 2024 www.revistainovacaosocial.com.br 69 É nesse exato momento que ocorre a transmissão de informação de um neurônio para outro. Outro dado a ser considerado é a substância cinzenta, o córtex cerebral, com seus bilhões de neurônios responsáveis pela linguagem, memória, planejamento de ações, o raciocínio crítico e outros. Funções essas superiores pertencentes à espécie humana e também chamadas de funções executivas. Para que ocorra a aprendizagem, alguns itens devem ser considerados: a atenção. Quando o indivíduo se volta para tal assunto ou foco. A seguir surge a motivação. A motivação é o que leva o indivíduo em busca de um objetivo, de uma meta. Surgem dois tipos de motivação: a intrínseca e a extrínseca. A motivação intrínseca está diretamente ligada à aprendizagem, uma vez que a mesma direciona o aprendiz de forma espontânea buscar o desafio, uma curiosidade que desperta seu interesse, e assim novos conhecimentos e experiências significativas. Numa visão voltada para as contribuições da neurociência cognitiva surge a neuroplasticidade ou plasticidade cerebral para que ocorra a aprendizagem. Nessa conexão destacam-se os estímulos sensoriais, aumentando assim, as sinapses, logo mais habilidades. Assim, o aprender depende de novas sinapses. Segundo COSENZA et al (2011) é a neuroplasticidade que permite que o cérebro se reorganize e expresse os novos comportamentos. Sendo a plasticidade cerebral a formação de novas redes neurais. Entende que essa plasticidade é a capacidade que o cérebro possui de fazer e desfazer ligações entre os neurônios como consequências das interações com o ambiente esterno e interno do corpo. Estabelecida uma relação entre aprendizagem e plasticidade cerebral, a aprendizagem se fundamenta numa nova forma de comunicação entre os neurônios, desse modo, torna-se primordial os diferentes e diversos estímulos e bem como as vivências de cada indivíduo. Esses estímulos e as vivências serão facilitadores para novas informações e meios para que ocorra o conhecimento. Novas experiências possibilitam a criação de novas redes neuronais, de novas sinapses e de novas respostas ao ambiente. As áreas cerebrais envolvidas na aprendizagem vão sendo potencializadas por novas conexões e, todas as áreas cerebrais estão envolvidas no processo de aprendizagem, inclusive a emoção. Nesse contexto as experiências e as vivencias são potencializadas através da atenção, motivação e das emoções. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS Após a escrita desse artigo que foi sustentado por pesquisa bibliográfica voltado para compreender como ocorre a aprendizagem com base nas contribuições da neurociência, o mesmo considerou a estrutura do Sistema Nervoso Central principalmente o Encéfalo, a sinapses que são as conexões entre os neurônios que transmitem informações e logo onde ocorre a aprendizagem. Considerar o cérebro como o centro de controle de todos os sentidos, ou seja, a percepção que temos e interações com o que ouvimos, vemos, sentimos, percebemos possibilita uma conexão entre a pedagogia e a neurociência. Pois partindo dessa relação, um profissional dessas áreas, principalmente da educação saberá fazer intervenções significativas e com intencionalidade para que o aprendiz possa alcançar e até ultrapassar seus limites no processo de aprendizagem. Revista Inovação Social | ISSN: 2674-8185 Volume 6 / Número 2 / jul. - dez. – 2024 www.revistainovacaosocial.com.br 70 Reconhecer à plasticidade cerebral, a memorização, a emoção, novos comportamentos que surgem a partir de conexões entre neurônios, o pensamento são benefícios, contribuições fundamentais em diversas áreas que atuam em processo de aprendizagem, reabilitação, readaptação. Principalmente no contexto educacional as funções voltadas para a atenção, emoção, autocontrole, memória de curta e longa duração, linguagem, comunicação, comprova que todos têm capacidade de aprender e que as estratégias, motivações, recursos e metodologias fazem toda a diferença alcançando resultados surpreendentes e compreendendo na relação entre o cérebro e o comportamento, como ocorre a aprendizagem a partir das contribuições da neurociência. As questões registradas nesse artigo são contribuições que possibilitam conhecer e incentivam o levantamento de inúmeras novas hipóteses para permanentes leituras e estudos científicos. Diante desse artigo, sabendo que as sinapses, um chip biológico e que nesse momento estão em constante comunicação entre os neurônios fazendo de cada ser humano um ser capaz de aprender, que possamos aqui e a partir de então, aprender como se aprende. Acredita-se diante de todas essas conexões de pesquisa desse artigo acerca de como o cérebro aprende, é possível ao profissional interessado nessa área continuar a pesquisar e aprender cada vez mais como ocorre o processo de aprendizagem para que na sua prática, contribuições riquíssimas possam acontecer nessa teia continua, que é o aprender. E aos profissionais da pedagogia, que sua mediação no espaço educacional seja embasada em pesquisas científicas e de forma consciente, a teoria e a prática possam contribuir com o direito que o aluno tem em aprender e também o direito de aprender a aprender. REFERÊNCIAS: COSENZA, RAMON M. Neurociência e educação: como o cérebro aprende/ Ramon M. Cosenza Leonor B. Guerra. –Porto Alegre: Artmed, 2011. 151 p.:Il; 23 cm. GASPAR, Catarina. Disponível em:< https://www.passeidireto.com/arquivo/95349884/areas-debrodmann>. Acesso em 10 jul. de 2024 LENT, Roberto. Cem bilhões de neurônios? Conceitos fundamentais de neurociência. 2. ed. São Paulo: Atheneu, 2010. MAGALHÃES, Lana. Disponível em:<https://www.todamateria.com.br/sistema-nervoso-central/>. Acesso em 06 jun. de 2024. TIEPPO, Carla. Uma viagem pelo cérebro: a via rápida para entender neurociência. 1ª Ed. São Paulo: Conectomus, 2019. p. 302.