Mecânica Quântica nos Seres Vivos

Estudos recentes, compilados numa reportagem da BBC (que você pode ler na íntegra aqui) mostram que alguns seres vivos reagem a determinados estímulos do ambiente como se fossem máquinas quânticas.

Primeiramente temos de entender o que seria a mecânica quântica. A mecânica quântica trata de conceitos extremamente complexos, e se você acha que a física clássica é difícil, a física quântica talvez lhe pareça impossível. Em linhas gerais, tentando simplificar ao máximo os conceitos, podemos dizer que a física quântica trabalha com escalas subatômicas (menores que um átomo) e noções de probabilidade. Quando você vê um desenho clássico de um átomo de Bohr (imagem abaixo), é fácil de você entender onde as partículas estão e como elas se comportam, uma vez que a rotação dos elétrons ao redor do átomo, segundo esse esquema, seguem a mecânica clássica.

Modelo Atômico de Bohr: Três elétrons (cinzas) circulam um núcleo contendo 3 prótons (vermelhos) e 4 nêutrons (azuis). A trajetória de cada elétron é definida pelo orbital desenhado.

Entretanto, pesquisadores foram descobrindo ao longo do século passado, que a coisa não funciona de maneira tão simples assim. Os elétrons não podem ser encontrados em uma única parte do espaço. Você não consegue dizer exatamente onde o elétron está. Portanto, descreve-se uma região onde é mais provável de se encontrar o elétron, como demonstra a imagem abaixo.

Mecânica Quântica: As regiões mais próximas do vermelho são mais prováveis de se encontrar o elétron e mais próximas do azul menos prováveis.

Bom, de maneira extremamente simplificada, a mecânica quântica trabalha com o princípio da incerteza. Você não tem como ter certeza onde uma partícula subatômica se encontra, apenas estimar sua probabilidade de existência numa determinada região. É daí que vêm a maioria das piadas sobre o tal "Gato de Schrodinger". Schrodinger descreveu um experimento hipotético no qual um gato seria aprisionado numa caixa fechada, contendo um aparato que quebraria um frasco contendo um veneno mortal. Mas tal aparato funcionaria de maneira aleatória. Nós nunca saberíamos se o frasco quebrou de fato ou não. Dessa forma, até abrirmos a caixa, não saberíamos se o gato está vivo ou morto. É aí que ele diz que o gato se encontra "vivo e morto" ao mesmo tempo.

 

O famoso Gato de Schrodinger

 O que muita gente não entende (e eu mesmo levei muitos anos para entender) é que isso é apenas uma metáfora para a condição quântica. Como assim? Parece tão simples... mas não é. Um leigo acredita que o gato já teve seu destino determinado e que a abertura da caixa apenas revelou o que ocorreu lá dentro enquanto você não podia enxergá-lo. Mas não é bem assim. A metáfora se refere a um gato que está literalmente vivo-e-morto ao mesmo tempo. Para explicar a questão, eu necessitaria de uma postagem bem maior do que essa. Basta saber nesse momento, que a física quântica abarca fenômenos que soam absurdos e não se enquadram na física que você conheceu a sua vida toda. E dentre esses fenômenos, quero ressaltar um deles. Assim como o gato da metáfora está "vivo-e-morto" ao mesmo tempo, uma partícula (como o elétron citado anteriormente) não está num lugar definido do espaço, mas sim "em todos aqueles lugares mostrados ao mesmo tempo". O elétron não se comporta como uma partícula, mas sim, como uma onda. Estranho, não?

Dentro desse conceito  que soa absurdo para o leigo, é que se encontram os fenômenos quânticos mencionados na reportagem da BBC. O primeiro deles é o fato das plantas fazerem fotossíntese utilizando esse princípio. Pesquisadores descobriram que o elétron liberado pela clorofila de uma planta, ao absorver o fóton de luz, segue segue o melhor caminho para chegar ao seu centro de reação. Ou seja... é como se o elétron, de todos os caminhos possíveis que ele pode percorrer, escolhesse justamente o mais eficiente. O modelo que melhor explica tal fenômeno é o modelo quântico. É como se o elétron (que pode ser encontrado em vários locais do espaço ao mesmo tempo), pegasse o "caminho com menos obstáculos". O mesmo foi observado no voo de algumas aves. Dentre as inúmeras rotas possíveis que elas podem seguir, utilizando como guia o campo magnético da Terra, elas sempre escolhem a correta. O sentido do olfato parece seguir o mesmo princípio. Já ouvi falar (de outras reportagens que li) que outros sentidos também podem funcionar assim. E o principal de todos, talvez haja algumas evidências de que o cérebro humano seja uma espécie de computador quântico.

E por que essas descobertas geram tanto fascínio assim? Elas geram esse fascínio, em primeiro lugar,  porque seriam a verificação na escala macroscópica de fenômenos que, até hoje, só são constatados na escala subatômica. E em segundo lugar abrem novamente a possibilidade de se confirmar a "Interpretação dos Muitos Mundos" de Hugh Everett, a qual teoriza o famoso Multiverso. São fenômenos que soam como se existissem de fato infinitas realidades paralelas e esses seres vivos fossem capazes de escolher dentre todas, o melhor caminho. Eu sei que pode parecer tudo muito louco ou confuso, mas todas as informações são embasadas em descobertas verídicas. E as especulações são feitas no próprio meio acadêmico. Não se tratam de meros devaneios de um lunático. Pessoalmente tenho grande interesse nessas áreas justamente pela implicações que elas podem ter para a nossa compreensão da "vida, do universo e tudo mais" (citando Douglas Adams).

Dimensões e Multiverso

Na física, as dimensões são parâmetros utilizados para descrever os fenômenos observados. A física clássica descreve o espaço em três dimensões. A teoria da relatividade geral propõe uma geometria  quadridimensional conhecida como espaço-tempo e teorias mais modernas sugerem a existência de dez ou onze dimensões. (Wikipédia)

Da matemática básica conhecemos as 3 primeiras dimensões, plotadas em gráficos e cobradas em questões na escola: o ponto, a linha, o plano e o sólido geométrico nos são comuns, pois são biologicamente perceptíveis. Quando digo que são "biologicamente perceptíveis" me refiro ao fato de que são dimensões que podemos experienciar com nossos sentidos básicos. Você é capaz de, por exemplo, enxergar e tatear objetos nessas três dimensões do espaço. Nós percebemos sua altura, comprimento e profundidade. Mas e quanto à 4ª dimensão? A partir da física relativística de Einstein, ficamos sabendo que existe uma 4ª dimensão, não perceptível, que é o nosso próprio tempo. Juntas, essas 4 dimensões (3 dimensões espaciais e 1 temporal) compõem aquilo que chamamos de espaço-tempo. Tal termo técnico é muito conhecido da cultura pop. Filmes, livros de ficção científica, quadrinhos e animações o utilizam a torto e a direito.

 Para quem tiver curiosidade de entender melhor do assunto, o livro "Uma Breve História do Tempo" de Stephen Hawking (Atualizado alguns anos sob o nome de "Uma Nova História do Tempo") é um bom começo. É um livro feito para leigos, portanto, bastante didático.

Estudos nos últimos anos, entretanto, vêm mostrando através de extrapolações matemáticas que nosso Universo é formado, na realidade, por algo em torno de 10 a 11 dimensões! É algo que, infelizmente, é inconcebível à mente tridimensional humana. Dá dor de cabeça só de pensar! (rsrs) Por esse motivo, é possível que nunca tenhamos a capacidade de entender como funciona o Universo, mas isso não nos impede de tentar, certo? A existência de dimensões além da 4ª dimensão (que corresponde ao tempo) é um prato cheio para a ficção científica. Se de fato existe uma dimensão acima do tempo, isso significa que é possível viajar através dele. Passado e futuro podem ser alcançados, ao darmos um salto na 4ª dimensão através da 5ª. Existem teorias mais complexas que chegam a alegar que, com a existência de uma 6ª, uma 7ª, 8ª, 9ª e 10ª dimensões, é possível que existam até mesmo universos paralelos, ou seja, realidades alternativas nas quais o Universo seja quase igual ao nosso, mas com ligeiras diferenças (como falei... coisa de ficção científica!). Essa multiplicidade de universos comporia aquilo que é chamado de Multiverso. E não haveria limite para esse Multiverso. Cada escolha que você faz no seu dia-a-dia geraria uma nova realidade alternativa. Não haveria fim para isso. Haveria uma infinitude de universos...

O Multiverso: cada bolha dessa é um Universo inteiro, contendo realidades alternativas ou, quem sabe, até mesmo leis da física diferentes em cada um deles.

Não vou me estender mais nessa postagem. A ideia de hoje é apenas dar um "gostinho" de algumas das coisas que vêm sendo trabalhadas na física moderna. Quem nunca ouviu falar nessas coisas ou achava que eram meramente ficção com certeza vai se espantar. Para aqueles que já conheciam essa temática, trata-se apenas de um guia com algumas dicas. Além dos livros citados, deixo algumas sugestões de vídeos com extrapolações bem interessantes sobre o assunto. Aí vão eles:

Imaginando as 10 Dimensões:

Esse vídeo é de um matemático americano que produziu uma animação extremamente didática com sua visão sobre o assunto. O vídeo é bastante longo porque é uma compilação de todos os anteriores. Ele começa com uma "dimensão zero" e vai avançando. Em alguns pontos, obviamente, você verá a visão do matemático e não uma verdade absoluta. Pesquisas ainda estão sendo feitas e é impossível conceber essas dimensões com nosso cérebro tridimensional. Entretanto, acho que esse sujeito encontrou uma das maneiras mais didáticas que já vi para representar isso. Vale a pena conferir! (Só um alerta: o vídeo está em inglês, não há legendas. Portanto, só para quem souber o idioma)

Doutor Quantum na Planolândia:

Esse vídeo é exatamente a última parte do documentário "Quem Somos Nós?", um documentário bastante controverso que tenta nos apresentar de forma bastante didática alguns dos fenômenos da física quântica. O documentário é alvo de crítica porque se valeu dos conceitos de física quântica para legitimar várias questões do misticismo. Existem artigos, inclusive, refutando muita coisa apresentada. Mas enfim... a última cena é bastante didática e o que é apresentado é bastante plausível. Vale a pena conferir também.

Flatland - Um Romance de Muitas Dimensões

Já esse vídeo aqui, tem uma premissa muito próxima do anterior. Na realidade acredito que o anterior é uma compilação das ideias apresentadas nesse longa aqui. Essa animação longa-metragem é baseada num livro de mesmo nome produzido em 1884 pelo escritor e professor da Universidade de Cambridge, Edwin Abbott Abbott. É incrível pensar que essas ideias já estavam sendo desenvolvidas nesse período da história...

A Última Profecia (The Mothman Profecy)

Por último, deixo uma sugestão de filme. Trata-se de um filme de suspense estrelado por Richard Gere, o qual diz ter sido baseado em uma história real. O título original do filme se refere a uma entidade que muitas pessoas dizem avistar próximo a grandes catástrofes, o chamado "homem mariposa".  Não se sabe o quanto é verídico e o quanto é mentira, mas em determinado ponto do filme, quando um especialista tenta explicar a origem e dons do tal "homem mariposa", ele usa os mesmos conceitos abordados nos vídeos acima. É interessante pensar na possibilidade da existência de entidades fora de nossas 4 dimensões, fora de nosso espaço-tempo.

Associação entre Genoma e Homossexualidade Masculina

Estudos recentes feitos por Alan Sanders, da equipe do Instituto de Pesquisa de Sistemas de Saúde da Universidade de North Shore, em Illinois (Estados Unidos) mostram indícios de que há um componente genético envolvido na homossexualidade masculina Embora, segundo esses especialistas, a origem da homossexualidade seja multifatorial, acredita-se que o fenômeno tenha cerca de 30% de contribuição dos genes. Para ler o estudo original publicado na revista Nature, clique aqui.

Para realizar o estudo, Sanders e sua equipe utilizaram 1077 homens homossexuais e 1231 homens heterossexuais, em sua maioria de procedência europeia. Eles fizeram um genome-wide association study (GWAS), que numa tradução livre seria um "estudo de associação de genoma completo" buscando encontrar single nucleotide polymorphisms (SNP) que, traduzindo, seriam "Polimorfismos Únicos de Nucleotídeos" (para entender melhor o que são nucleotídeos, mutações e genoma, leia  outra matéria publicada anteriormente aqui). "Os SNPs constituem 90% de todas as variações genômicas humanas e aparecem, em média, uma vez a cada 1.300 bases, ao longo do genoma humano. Dois terços dos SNP's correspondem a substituição de uma citosina (C) por uma timina (T). Além de poder acarretar mudanças morfológicas, essas variações na sequência do DNA podem influenciar a resposta dos organismos a doenças, bactérias, vírus, produtos químicos, fármacos, etc." (Wikipédia) ou até mesmo a variáveis ambientais (incluindo aí as condições epigenéticas que serão explicadas em outro artigo).

Os autores do estudo detectaram várias SNP's, dentre as quais, as mais destacadas foram localizadas nos cromossomos 13 e 14. Os genes localizados próximo a essas regiões onde os SNP's foram encontrados são plausivelmente relacionados à orientação sexual do indivíduo. No cromossomo 13 está localizado um gene chamado de SLITRK6, responsável pelo desenvolvimento do diencéfalo (uma região  cerebral). Esta região, por sua vez, já foi previamente reportada como tendo diferença no tamanho, dependendo da orientação sexual masculina. Já no cromossomo 14 estas SNP's foram encontradas no gene chamado de TSHR (responsável pelos receptores do hormônio estimulante da Tireoide, o TSH). Descobertas anteriores já indicavam alguma relação entre um funcionamento atípico na tireoide e a homossexualidade masculina. E por que esse estudo é tão importante? Porque ele é o primeiro estudo centrado na orientação sexual que é divulgado em uma publicação científica de peso. Os próprios autores mostram que, entretanto, o estudo ainda é mais especulativo que conclusivo e que uma amostragem maior é necessária para se ter maior confiabilidade no resultado. Eles prometem publicar mais informações assim que obtiverem mais dados a respeito do assunto.

Esse não é o primeiro estudo que associa fatores genéticos à homossexualidade. Existem vários outros estudos que fazem essa mesma relação. Portanto, há um forte indício de que haja de fato um componente genético na origem da homossexualidade. Entretanto, há estudos também que já encontraram marcadores epigenéticos associados à homossexualidade, o que indica um outro componente ambiental envolvido (publicarei um artigo sobre isso em algum momento).

Seleção Genética na Fecundação

Até hoje acreditávamos numa única verdade a respeito da fecundação: o espermatozoide mais apto, o primeiro a chegar e perfurar as camadas do óvulo, é o vencedor. Entretanto, o óvulo parece ter algum poder de escolha...

Dos milhões de espermatozoides lançados no trato genital feminino, muitos não chegam nem a começar a "corrida da vida" por apresentarem defeitos (ausência de cauda, cabeça bífida ou proporcionalmente muito grande, etc.) Dentre aqueles que conseguem "largar" em direção ao óvulo, muitos não têm energia suficiente para alcançar o seu objetivo. Alguns se perdem, outros ficam presos na viscosidade dos tecidos ou em dobras do epitélio. Enfim... poucos atingem a "linha de chegada". Assim que o óvulo é alcançado, os espermatozoides liberam enzimas digestivas presentes numa vesícula chamada de "acrossomo", permitindo que atravessem as 3 camadas do óvulo: a corona radiata (células foliculares), a zona pelúcida e a membrana plasmática. Aquele que conseguir penetrar antes, é o "vencedor". A zona pelúcida então sofre uma alteração bioquímica, impedindo a penetração de outros espermatozoides. É por isso que, como diria o Highlander, "só pode haver um".

Os Gametas Masculino e Feminino

Isso é tudo que se sabia até então. Parecia que havia uma aleatoridade na entrada de um espermatozoide, uma espécie de "fator sorte", no qual o espermatozoide que chegasse primeiro seria o responsável pela fecundação. Entretanto, Joe Nadeau, principal cientista do Pacific Northwest Research Institute (Seattle, Washington), em um artigo publicado na Quanta Magazine, resolveu desafiar esse paradigma científico. Se houvesse uma fertilização aleatória, os genes carreados pelos gametas masculinos deveriam também ser distribuídos numa determinada frequência média, atendendo às leis de Mendel. 

 1ª Lei de Mendel, mostrando a aleatoridade na fecundação

O que ele fez então para testar tal hipótese foi utilizar uma série de camundongos normais e portadores de genes para câncer testicular. Primeiramente cruzaram fêmeas portadoras do gene com machos normais. Os filhotes gerados possuíam então o gene pra câncer testicular distribuído de maneira aleatória, como previsto pelas leis de Mendel. Já quando cruzaram fêmeas normais com machos portadores desse gene, onde o resultado estatístico esperado seria de 75% de filhotes infectados, ocorreu justamente o inverso: apenas 27% dos filhotes apresentaram esses genes, desafiando as leis de Mendel. A partir desse resultado, os pesquisadores concluíram que o óvulo precisaria exercer alguma espécie de "seleção genética" para que essa estatística fosse observada. De alguma maneira, os óvulos escolhem dentre os espermatozoides que chegam, aquele que é o mais apto à fecundação, não necessariamente o primeiro que chega.

Outras explicações possíveis eram o fato de que os embriões portadores poderiam morrer antes de nascer, ou haveria algum problema nos espermatozoides portadores dos genes em fecundar. Mas em ambos os casos, a frequência de embriões gerados teria sido alterada, não atendendo às leis mendelianas. Portanto, trata-se de um grande indício que o problema não está nos embriões, nem nos espermatozoides, mas sim nos óvulos. O interessante é que, dessa forma, muitas condições genéticas podem ser eliminadas ou favorecidas pelos óvulos, dependendo de como esse mecanismo opera. Obviamente esse é apenas um primeiro estudo. Muitos outros se farão necessários para uma melhor compreensão do fenômeno. Entretanto, até então, ninguém procurava a "fertilização" como resposta para distribuições mendelianas não randômicas, o que torna esse estudo algo muito valioso. É possível que a partir de agora, muitos outros exemplos sejam percebidos pela Ciência e, talvez, dentro de algum tempo, tal mecanismo de seleção genética realizado pelos óvulos seja elucidado.

Guia da Argumentação - Parte 1 (Conceitos Básicos)

Atualmente é comum vermos debates nas redes sociais, debates estes pelos mais diversos motivos. O que é difícil de se ver hoje em dia é um debate de qualidade, onde cada um dos lados expõe sua posição, com respeito ao lado oposto e, principalmente, com uma argumentação coerente, sólida, bem embasada em fatos e não em falácias ou reações emocionais exacerbadas. Se você também já percebeu isso e quer melhorar a qualidade desses debates, junte-se a nós nesse "guia da argumentação" e mãos à obra!

Ponto de Vista:

O ponto de vista de um indivíduo (também chamado de "perspectiva" ou "paradigma", dependendo do caso) é a escolha de um contexto ou referência pelo qual esse indivíduo passa a analisar uma determinada experiência vivenciada. Toda e qualquer medição, análise ou interpretação de um determinado fato é feita à luz desse paradigma. Quando todas as experiências desse indivíduo passam a ser olhadas sob esse mesmo paradigma, podemos dizer que ele tem uma perspectiva de mundo ou uma visão de mundo específica. O interessante, nesse caso, é que um "Indivíduo A" e um "Indivíduo B" podem vivenciar a mesma experiência, mas desenvolverem pontos de vista diferentes, pois apresentam interpretações diferentes para essa mesma experiência de acordo com a sua visão de mundo. Essa visão de mundo (ou esse ponto de vista) pode ser compartilhado por outros indivíduos próximos como amigos e familiares, ou até mesmo por grupos maiores como uma nação, sociedade, grupos étnicos ou membros de instituições políticas e religiosas, aumentando cada vez mais a certeza desse indivíduo acerca de seu próprio ponto de vista. Mas será que esse ponto de vista é o mais adequado a uma dada situação? Para se chegar a essa conclusão é que se faz necessário o debate. 

Debate:

Um debate é uma forma de se contestar um determinado ponto de vista. Num debate, duas visões acerca de um determinado fato são conflitadas, sendo defendidas ou atacadas com base em argumentos. Um debate pode ter como resultado final um consenso, ou seja, o consentimento de todos com relação à causa (o que não significa necessariamente que todos concordam com a causa). Se o debate ocorrer acerca de um problema, pode-se chegar a uma solução. Entretanto, não é sempre que um debate chega a um consenso ou solução. Muitas das vezes o debate permanece em aberto, servindo apenas para esclarecimento das partes e aprofundamento da questão, o que acaba sendo também produtivo para a questão em debate. Um bom debate deve conter argumentos com consistência lógica, embasados em fatos e não em falácias, e com qualidade de oratória. Daí a importância de uma boa capacidade de argumentação.

Argumentação:

A argumentação é um modo de organização de discurso diferente de uma narração, descrição ou explicação. Numa argumentação deve haver uma espécie de negociação de argumentos contra ou à favor de um determinado ponto de vista, objetivando sempre se chegar a uma conclusão (mesmo que ela não seja alcançada em dado momento). Argumentar é criar uma reflexão acerca de um pensamento que é tido como uma certeza, uma verdade, tentando descobrir se ela se trata de uma verdade absoluta ou relativa. 

Argumento:

Finalmente, o que vem a ser um argumento? Um argumento pode ser definido como uma afirmativa que vem acompanhada de uma justificativa para a mesma (chamado de argumento retórico) ou a junção de duas afirmativas opostas, no caso um argumento e um contra-argumento (chamado de argumento dialético). Entretanto, a definição que utilizaremos aqui é a definição mais técnica utilizada na lógica, a qual diz que um argumento é um conjunto afirmações chamadas de proposições ou premissas, acompanhadas de outra afirmação chamada de conclusão. Entretanto, essas 3 últimas definições serão trabalhadas em outra oportunidade.

Um Exemplo pra Ilustrar...

Um indivíduo "A" (um pai de família sem antecedentes criminais), estava numa festa de aniversário infantil bebendo moderadamente. Uma criança sofreu um acidente e precisou ser socorrida. Esse indivíduo "A" era o único no local com um carro e habilidade para dirigir. Ele põe a criança no carro e corre até o hospital mais próximo. No meio do trajeto, um indivíduo "B" atravessa a rua de maneira distraída e é atropelado, vindo a óbito. Amigos do indivíduo "B" resolvem tomar satisfação com o indivíduo "A" e a polícia chega no local, constatando álcool no sangue do motorista. O corpo do indivíduo "B" é isolado e a criança transportada pelo indivíduo "A" é encaminhada ao hospital. Começa então um debate...

A família "A", tem um ponto de vista acerca do indivíduo "A", que sempre foi uma ótima pessoa e estava socorrendo uma criança. Obviamente o apoiam. Já a família "B", tem outro ponto de vista do indivíduo "B", visto que são bons cumpridores da lei e já presenciaram motoristas bêbados matando outras pessoas próximas. Para a família "A", o motorista é inocente. Para a família "B", um culpado. Quando o debate se inicia, uma família tenta contestar o ponto de vista da outra. Cada família, então, lança mão de argumentos para tentar convencer a outra. Sempre após um argumento, ocorre um contra-argumento. Se os argumentos ou contra-argumentos utilizados forem lógicos, consistentes e factuais, a chance de serem convincentes é maior. 

O resultado final pode ser um consenso entre ambos os lados. Ambas as famílias podem concordar que o motorista é inocente, pois estava tentando socorrer uma criança, pois era o único no local, pois até então sempre fora um cidadão exemplar, etc. Ambas as famílias podem concordar que o motorista é culpado, pois se estava bebendo não poderia em hipótese alguma dirigir, visto que é contra a lei. Ele deveria ter buscado um vizinho ou outra pessoa habilitada na proximidade que pudesse socorrer, pedir um táxi, ou carona. Qualquer outra alternativa a simplesmente pegar no volante.

Óbvio que isso também depende do estado emocional de cada um dos envolvidos. Uma pessoa emocionalmente alterada pode não conseguir dar ouvidos à razão. E nesse caso, o debate pode evoluir para um conflito. Um conflito ocorre quando duas situações antagônicas são consideradas incompatíveis e há a necessidade de se tomar uma decisão a favor de uma delas. A dificuldade no caso é saber quem está sendo racional e quem está tomado por emoções. Nesse caso, o debate acaba tendo de ser solucionado por uma autoridade. E a decisão tomada deverá ser acatada por todos. 

Entretanto, ainda assim, podemos dizer que o debate foi produtivo. A sociedade vivenciou um caso novo e o olhou sob dois pontos de vistas diferentes. As pessoas poderão, a partir dali, aprofundar as questões legais envolvendo "bebida e direção" ou "socorro de inocentes", chegando a conclusões e decisões que sejam mais acertadas para cada caso. Legislações podem até mesmo serem revistas se necessário. Tolerância pode ser desenvolvida entre as pessoas que estão olhando de fora, uma vez que ao presenciar tal caso, percebemos que por trás de todo evento, há mais de uma história a ser contada, e que julgar precipitadamente, sem dados, sem conhecer a fundo à situação, é ruim ao avanço das negociações, é ruim ao debate. Mais uma vez, é por isso que uma boa capacidade de argumentação se faz necessária.

Observação: Você provavelmente está mais inclinado a aceitar o indivíduo "A" como inocente, visto que comecei a história por ele e dei muito mais detalhes sobre sua índole e caráter. Entretanto, se eu tivesse começado contando uma bela história sobre o indivíduo "B" e como tristemente a sua família o perdeu para um motorista embriagado, mesmo após eu dizer que ele estava tentando salvar um inocente, é provável que você o considerasse culpado também. 

Pensem a respeito disso antes de julgar! 😉

A Teoria do Cérebro Trino

Essa semana, fazendo as pesquisas de costume em cima de assuntos cotidianos, esbarrei com testes de personalidade, discussões entre o lado emocional e racional do ser humano, diferença entre sentimento e emoção, etc. Acabei percebendo o quão fascinante são as ciências que explicam como funciona o cérebro humano. Sendo assim, resolvi criar outra série de postagens, dessa vez sobre a mente humana, psicologia e neurociências. Vou começar hoje com uma bem simples, a chamada "Teoria do Cérebro Trino". Essa teoria foi elaborada em 1970 pelo neurocientista Paul MacLean, apresentada em 1990 no seu livro “The Triune Brain in evolution: Role in paleocerebral functions”. Resumidamente ela diz que nosso cérebro evoluiu adicionando camadas sequenciais sobrepostas, as quais permitiram que chegássemos ao nível de capacidade cognitivo atual. O nosso cérebro seria então dividido em 3 setores: o chamado "cérebro reptiliano", o "cérebro dos mamíferos" e o "cérebro dos primatas". Vamos ver um pouco de cada um deles:

O Cérebro Reptiliano (Cérebro Basal):

Formado pela porção basal do prosencéfalo, é similar ao de aves e répteis (daí seu apelido). É responsável por reflexos simples, comportamentos envolvidos na agressão, dominância e territorialidade. Fornece características necessárias à sobrevivência, como por exemplo as emoções primárias (fome, sede, etc.). É por todos esses motivos considerado o "cérebro instintivo".

O Cérebro dos Mamíferos (Mamíferos Inferiores ou Paleomamíferos):

Região também chamada de "Subcortex". Formado pelos núcleos da base do telencéfalo e diencéfalo, o qual inclui o chamado Sistema Límbico (responsável pelas emoções).  Esse cérebro já seria responsável pela motivação envolvida na alimentação, comportamento reprodutivo e cuidado parental, ou seja, é a origem de nossos comportamentos emocionais e afetivos, sendo por isso chamado de "cérebro emocional". 

O Cérebro dos Primatas (Mamíferos Superiores ou Neomamíferos):

Região também chamada de Neocortex. Formada pelo telencéfalo (o qual é dividido em vários lobos). É responsável por sensações, pelos 5 sentidos e as chamadas "funções executivas". É a região que confere a habilidade da linguagem, a capacidade de abstração, planejamento, percepção, etc. É o cérebro que torna o homem um ser racional e criativo. É chamado por isso de "cérebro racional".

Trata-se ainda de uma teoria bastante controversa, mas segue sendo um bom modelo de estudo na área das neurociências. Explica muita coisa a faz bastante sentido. Observe abaixo a imagem que mostra a evolução do sistema nervoso dos vertebrados:

Como é possível perceber, de peixes a aves, as regiões citadas como responsáveis por funções autônomas e instintos de sobrevivência predominam. Já em mamíferos, a região responsável pelo equilíbrio e coordenação motora é ampliada (o cerebelo é bem maior), mostrando um refinamento nas habilidades motoras desses animais. Além disso, o volume cerebral ampliou de forma absurda, inclusive com os giros cerebrais que aumentam em muitas vezes a área neuronal num mesmo volume de espaço. Observe como é o cérebro de um mamífero por dentro:

Todas as regiões assinaladas na imagem (Amígdala, Hipocampo, Tálamo, Hipotálamo, Corpo Mamilar, Giro Cingulado e outros não representados) formam o chamado Sistema Límbico. Essa região, como dita anteriormente, é responsável pelas principais emoções.Comparando-se os cérebros de vários mamíferos, percebemos que, tanto o volume dessa área, quanto do neocortex, cresce bastante ao longo da evolução:

Percebam aquilo que citei anteriormente: há um aumento significativo no número de giros cerebrais (essas dobras que vemos no cérebro humano), além do também citado aumento de volume. Tais características parecem de fato estar na base de toda a nossa capacidade cognitiva racional e criativa. É conhecido, entretanto, na literatura científica, que alguns outros vertebrados como répteis, aves e até mesmo peixes, possuem capacidades de raciocínio acima do esperado (procurarei fazer uma postagem sobre esse assunto em algum momento). Também sabemos que é possível a existência de outras habilidades cerebrais diferentes das nossas em algumas espécies (também tema para outra postagem). Mas apesar de tudo isso, a teoria me parece bem próxima da realidade e explica bastante coisa. Vou parar por aqui hoje, mas em breve continuarei esses estudos em outra postagem. Pretendo entrar nas questões que envolvem aquilo que nos torna humanos e nossas diferenças de personalidade dentro desse espectro. Não percam! 😉

Acessando a Informação Genética

Dando continuidade à nossa jornada rumo à epigenética, hoje entenderemos como a informação genética é armazenada e acessada em cada uma das células. Primeiramente, precisamos conhecer o núcleo celular. O núcleo é o local onde todo o nosso material genético é armazenado. É delimitado por uma membrana chamada de carioteca (ou membrana nuclear), a qual é atravessada por vários poros, que permitem a troca de substâncias entre o interior do núcleo e o citoplasma celular. Em seu interior, há uma região chamada de nucléolo, o qual é responsável pela síntese de ribossomos (que por sua vez são responsáveis pela síntese de proteínas). Esses ribossomos podem ser encontrados aderidos à própria carioteca, ao Retículo Endoplasmático Rugoso (organela celular responsável pela produção de proteínas para exportação) ou simplesmente soltos e dispersos pelo citoplasma celular.

Detalhes do Núcleo: carioteca, poros, nucléolo e cromatina

Ainda no interior do núcleo, como pode ser visto na imagem acima, temos uma molécula completamente enrolada, a chamada cromatina. A cromatina, nada mais é, do que um filamento de DNA enrolado em proteínas chamadas histonas. Para facilitar a compreensão, imagine que você tem um filamento de barbante de 200m de comprimento, totalmente embolado no interior de uma sala. Se eu solicitar que você o desembole pra acessar uma informação em seu interior, terá certa dificuldade. Pra facilitar seu acondicionamento nessa sala, imaginemos então que você pega esse barbante, mede 2 metros e o enrola algumas vezes num pedaço de madeira. Então você dá um espaçamento de mais 2 metros e o enrola novamente em outro pedaço de madeira. Você repete o procedimento várias vezes até a extremidade do barbante.  Ao final do processo, você terá algo muito menos volumoso no interior da sala, um barbante compactado, enrolado em vários pedaços de madeira. Aquilo que deveria ter um comprimento de 200m, talvez tenha agora algo em torno dos 20m de comprimento (estou chutando valores para fins didáticos). O barbante é o DNA e os pedaços de madeira, as proteínas histonas. O conjunto é chamado de cromatina. O problema é que nosso DNA é tão grande que só esse procedimento, muitas vezes, não é o suficiente para uma compactação satisfatória. É nesse momento que a cromatina se enrola sobre ela mesma, formando o chamado cromossomo.

A molécula de DNA se enrola nas histonas, formando a cromatina, que por sua vez enrola-se sobre si mesma, formando o cromossomo.

Agora que já sabemos o que é um cromossomo, vale a pena ressaltar que nós temos 46 deles. São 46 pedaços de DNA enrolados, formando 46 cromossomos, dos quais 44 são chamados de autossomos e 2 são cromossomos sexuais (X e Y). O sexo humano é determinado desta forma, onde mulheres possuem 44A + XX e homens possuem 44A + XY. Lembrando ainda que metade desses cromossomos veio de nossos pais e a outra metade veio de nossas mães. Esses pares de cromossomos (1 do pai + 1 da mãe) são chamados de cromossomos homólogos.

Pares de Cromossomos Homólogos contém 1 cromossomo vindo da mãe e outro vindo do pai. Reparem o último par (os cromossomos sexuais). O sexo deste indivíduo é masculino.

Bom... agora que já sabemos como a molécula responsável por toda a nossa informação genética é armazenada, vamos entender como ocorre o acesso a essa informação. Em linhas gerais, podemos dizer que as regiões da cromatina que estão mais emaranhadas, chamadas de heterocromatina, são as regiões inacessíveis do DNA, enquanto que as regiões menos emaranhadas da cromatina, chamadas de eucromatina, são as regiões mais acessíveis. Sendo assim, se lembrarmos da postagem sobre genética molecular (acesse aqui), vamos perceber que nosso DNA contém TODA a informação sobre nosso corpo. Entretanto, nem toda essa informação é acessada por uma mesma célula. Uma célula da pele, por exemplo, terá acessível as informações para produção de queratina, melanina, pelos, e todas as outras estruturas necessárias à formação de nossa pele, mas não terá informações sobre neurônios ou células hepáticas acessíveis. Já um neurônio, por exemplo, terá acessível todas as informações necessárias à sua função, que é a de conduzir impulsos nervosos, mas não terá acessível informações sobre a pele ou ossos. No exemplo dado na postagem de genética molecular, se formos considerar o DNA como um manual de construção de uma casa, podemos dizer que as páginas do manual que conteriam informações sobre como construir prédios ou edifícios estariam grampeadas, inacessíveis. Então, sendo assim, tudo o que você poderia ler do manual e executar, seria mais uma casa igual à anterior...

 

É nesse sentido, inclusive, que diferenciamos células-tronco de células adultas. Uma célula-tronco é chamada de célula indiferenciada, no sentido de que ela ainda não se diferenciou, não se especializou. Por esse motivo, ela tem sua cromatina ainda inteiramente acessível, sem nenhuma parte "trancada". É por esse motivo que ela pode se diferenciar em qualquer outra célula. É como se ela tivesse todas as páginas do manual abertas. Ela pode acessar qualquer uma das páginas e construir aquilo que ela desejar. Já uma célula adulta, já sofreu processo de especialização. Ela já trancou algumas de suas páginas e, por isso, não consegue acessar essas informações, sendo capaz de produzir apenas aquilo que ainda está acessível, que não está enrolado nas histonas.

Agora imagine o seguinte: e se você conseguisse "trancar" ou "destrancar" partes da cromatina de um indivíduo deliberadamente? Você seria então capaz de alterar o funcionamento de suas células. Nesse sentido, apesar de não poder alterar o material genético de um indivíduo, você seria capaz de alterar a forma com que ele se expressa, apenas alterando as regiões acessíveis e inacessíveis do mesmo. Essa é a chave da epigenética, tema da próxima postagem dessa série. Não percam!😉

A Importância da Divulgação Científica

Divulgação Científica (chamada de “Popular Science”, nos países de língua inglesa) é uma forma de popularização do conhecimento científico, tornando-o mais acessível ao público não especializado. O objetivo da divulgação científica é fazer com que o conhecimento acadêmico, ou seja, aquele que é produzido por pesquisadores e cientistas em geral nas Universidades e Centros de Pesquisa, chegue às massas de uma forma bastante didática. Desta forma, espera-se que a população tome conhecimento dos avanços nas diversas áreas da Ciência e Tecnologia, apropriando-se dos conceitos mais importantes e podendo participar de forma ativa em qualquer debate relacionado a estes mesmos temas. É também uma maneira bem eficaz de estimular o surgimento de novos talentos no mundo científico, como o caso bastante conhecido do filme Jurassic Park (1993). Antes do filme, poucos se interessavam pela carreira de paleontólogo. Após o filme, ocorreu um verdadeiro “boom” de pessoas buscando esse tipo de especialização nas universidades. Podemos dizer então que Jurassic Park foi um excelente meio de divulgação científica, o qual contribuiu para a formação de inúmeros paleontólogos ao redor do mundo e fazendo com que a ciência da Paleontologia avançasse bastante nos últimos anos, levando a inúmeras descobertas não só no Brasil, como no mundo todo. Obras de ficção-científica normalmente têm esse poder: estimular a imaginação e criatividade das pessoas, levando-as a questionar o mundo que as cerca e a propor inovações e tecnologias disruptivas. Não é à toa que a maioria dos cientistas famosos é fã de algum tipo de obra ou franquia de Ficção Científica. A maior parte deles deve seu interesse na Ciência a essas importantes obras literárias ou cinematográficas. 

 

A Série de TV "The Big Bang Theory" é uma sitcom que mostra o dia-a-dia de jovens cientistas, os quais devem às obras de ficção científica toda a sua paixão pela ciência

Além dessas obras da ficção citadas, a TV também contribui bastante para esse tipo de divulgação. Documentários famosos produzidos por canais como Discovery Channel, National Geographic, History Channel e Animal Planet, entre outros, costumam atrair a atenção de crianças e jovens interessados em entender melhor fenômenos naturais ou o funcionamento de novas tecnologias. Muitos deles acabam tomando gosto pelas aulas de ciências em suas escolas ao encontrarem relação entre o conteúdo teórico e os programas que assistem. Animações que mostram crianças inventoras, transmitindo conceitos reais de ciência costumam ter grande impacto nas crianças menores. Não é muito difícil observar crianças brincando de cientistas e achando que se misturarem “pasta de dente” com “maionese” e “algum corante” estão criando uma “fórmula secreta” capaz de lhes conferir habilidades extraordinárias. A divulgação científica tem esse poder: o de fazer sonhar e o de desejar entender melhor os mecanismos da ciência para então, de fato, concretizar algum grande feito. Logo a criança costuma buscar programas mais técnicos como o antigo “Mundo de Beakman”, apresentado pelo ator Paul Zaloom (um divulgador das ciências nos EUA), o qual foi exibido no Brasil na década de 90. Ainda nos EUA, temos o famosíssimo “Bill Nye, The Science Guy”, o qual foi exibido também na década de 90. Bill Nye, entretanto, manteve seu status de divulgador da ciência mesmo após o término de seu show. Hoje, ele participa de programas televisivos, dando entrevistas ou debates em eventos relacionados a ciências.

 O Mundo de Beakman (Paul Zaloon)

Bill Nye - The Science Guy

Ao lado de Bill Nye, temos outros grandes nomes responsáveis pela divulgação científica nos dias atuais que também participam de eventos, debates e programas televisivos. Podemos citar o Astrônomo Neil deGrasse Tyson, protagonista da série Cosmos (2013) e muito famoso nas redes sociais por seu meme “Ui!”, fato que até hoje rende grandes risadas por parte do pesquisador. A série “Cosmos” contém 13 episódios e é um remake da antiga série Cosmos da década de 70, protagonizada por Carl Sagan, o qual foi mentor de Neil deGrasse em sua infância. Carl foi um dos maiores nomes da divulgação científica mundial e inspirou Neil a seguir a carreira de astrômono, fato que mostra a enorme importância da divulgação científica na formação das crianças. Vídeos desses dois grandes astrônomos podem ser encontrados hoje na internet, em sites de vídeos como o YouTube, onde falam sobre descobertas científicas importantes ou apenas sobre sua visão de mundo e sociedade.

O Astrônomo Neil deGrasse Tysson e seu famoso meme "Ui!"
(Neil, inclusive, é a capa desse blog, lá no alto, olhando as estrelas)

O falecido Carl Sagan, o maior de todos os divulgadores da ciência

(Muitas das frases desse blog são de sua autoria)

Além desses dois pesquisadores, é possível encontrar vídeos também de outros grandes nomes como o dos físicos Richard Feynman e Stephen Hawkingalém do biólogo evolucionista Richard Dawkins. No Brasil um dos maiores nomes é na divulgação científica é o do físico Marcelo Gleiser, o qual já publicou vários livros e participou da gravação de documentários educativos. Vale ainda ressaltar a importância de canais na internet como o “Manual do Mundo” de Iberê Thenório, através do qual milhares de jovens buscam experimentos para feiras de ciências em suas escolas ou apenas para conhecer mais sobre o assunto.

O já falecido físico Richard Feynmann e o ainda vivo Stephen Hawking

 O Físico Brasileiro Marcelo Gleiser e o Divulgador da Ciência Iberê Thenório

Enfim... é possível citar dúzias de outros nomes e programas famosos, o que acabaria tornando este artigo numa interminável lista e este não é o propósito. A ideia é demonstrar que existem várias formas de se divulgar ciência às pessoas leigas, não especialistas. Livros, filmes, animações, histórias em quadrinhos, palestras, vídeos da internet... tudo é válido no sentido de estimular a curiosidade das pessoas acerca do mundo da ciência, fazendo com que desenvolvam uma postura mais crítica com relação ao mundo que as cerca, não aceitando conhecimentos prontos ou falácias lógicas, estimulando a formação de novos pesquisadores que contribuirão para o desenvolvimento científico, tecnológico e humanístico da sociedade. E para essa tarefa, é preciso que novos divulgadores científicos surjam a cada dia e popularizem ainda mais esse tipo de conhecimento. É preciso mostrar que o conhecimento científico não é inacessível. Ele pode ser mais simples e divertido, dependendo da estratégia que você utiliza. Para ser um divulgador da ciência, você não precisa ser necessariamente um cientista, mas apenas uma pessoa que se interessa pelo assunto e está disposto a estudá-lo. Nesse sentido, qualquer um pode contribuir para o avanço desse tipo de conhecimento. Então? E você? Quer se tornar também um divulgador científico? Se a sua resposta for “sim”, então junte-se a nós e mãos à obra! A ciência precisa de mais gente como você!