Atividade 5 - 3° ano

Livro Filosofando página 290: leitura e discussão em sala do texto “Eficácia e Limites do Domínio Científico”. Responder às questões 1, 2 e 3.

Elaborar o vocabulário do texto, no mínimo 10 palavras.

Os ratos dão razão a Kant

por Fernando Reinach

Você sabe exatamente onde está, provavelmente sentado lendo jornal. Uma das funções importantes do nosso cérebro é coletar as informações originadas nos órgãos dos sentidos, como visão e tato, processar esta informação, e nos manter informados sobre nossa localização.

Apesar do sistema de localização utilizado pelo cérebro ser muito estudado, havia uma polêmica entre os cientistas. Alguns acreditavam que este sistema era resultado do aprendizado, sendo desenvolvido durante a infância. Isto sugeria que o cérebro de um recém-nascido se assemelha a uma página em branco preenchida ao longo do desenvolvimento, uma idéia associada ao pensamento de John Locke. Outros acreditavam que já nascemos com um cérebro capaz de determinar nossa localização no espaço, uma idéia associada a Kant que acreditava que a noção de espaço e tempo é uma pré-condição para o aprendizado.

A novidade é que estudos com ratos recém nascidos demonstram que ao abrirem os olhos eles já possuem o aparato cerebral capaz de localizá-los no espaço.

Dificilmente encontrarmos um rato em uma cadeira lendo jornal, mas foi no cérebro deste animal que o sistema de localização foi mais estudado. O rato utiliza a informação espacial para se orientar quando procura alimentos, parceiros sexuais ou quando volta para o ninho.

Fazem muitos anos que se descobriu que existem diversos tipos de neurônios envolvidos no processamento de informações espaciais. Estes neurônios foram descobertos quando cientistas implantaram minúsculos eletrodos no cérebro de ratos. Estes eletrodos são capazes de detectar a atividade de cada neurônio e enviar esta informação a um computados. Quando os ratos monitorados eram soltos em suas gaiolas e a atividade dos neurônios monitorada, os cientistas descobriram que existem diversas classes de neurônios. Uma das classes, chamada de neurônios “localizadores”, dispara sinais elétricos quando o rato passa em um determinado local da gaiola. Para cada local da gaiola foi possível detectar vários destes neurônios. Existem neurônios para o canto esquerdo, o canto direito e assim por diante. Toda vez que o rato passa por este local, independente de onde ele vinha ou para onde ia, estes neurônios disparam. Um segundo tipo de neurônio, chamado de “direcional”, dispara sempre que o rato esta orientado em uma direção. Assim, por exemplo, um neurônio “direcional norte” dispara sempre que o corpo do rato esta orientado em direção ao norte independente de onde ele está na gaiola. Um neurônio “direcional sul” dispara quando o nariz do rato esta apontado para o sul e assim por diante.

Neste novo experimento os cientistas, usando técnicas de micro cirurgia, foram capazes de implantar os eletrodos em dezenas ratos recém nascidos que nunca haviam saído do ninho, ou sequer aberto os olhos. Os ratos foram colocados de volta no ninho e, dias depois, assim que saíram pela primeira vez para passear pela gaiola, seus neurônios já estavam sendo monitorados. A descoberta é que nestes ratos foi possível detectar a existência de

neurônios “localizadores” e neurônios “direcionais” com características idênticas aos existentes nos ratos adultos.

O fato destes neurônios existirem antes de haver qualquer aprendizado sobre o ambiente sugere que os ratos já nascem com a capacidade de se localizar e portanto ela deve estar codificada diretamente no seu genoma não dependendo do aprendizado. É mais uma demonstração que nascemos com o cérebro parcialmente pré-configurado. Se Kant estivesse vivo provavelmente ficaria feliz com esta descoberta.

Mais informações: Development of the spacial representation system in the rat. Science vol. 328 pag 1576 2010

Artigo publicado no jornal Estado de São Paulo em 15/07/2010

Einstein, Bohr e a realidade

por Marcelo Gleiser

ATÉ QUE PONTO podemos conhecer o mundo? Alguns acreditam que podemos ir até o fim, encontrando respostas para as perguntas mais profundas sobre as operações da natureza. Outros acreditam que o conhecimento que podemos adquirir sobre o mundo tem limites. Esses limites não são apenas uma consequência dos nossos cérebros ou das ferramentas que usamos para estudar a realidade física. Fazem parte da própria natureza.

Dentro da história da ciência, talvez a melhor expressão dessa dicotomia seja encontrada nos famosos debates entre Albert Einstein e Niels Bohr, que se deram até a morte de Einstein em 1955.

Esses dois gigantes da física do século 20, que tinham grande respeito intelectual um pelo outro, trocaram opiniões em diversas ocasiões, tentando interpretar as misteriosas propriedades da ciência que ambos ajudaram a desenvolver: a estranha mecânica quântica, a física das moléculas, dos átomos e das partículas subatômicas.

Em 1905, Einstein publicou o artigo que considerava o mais revolucionário de sua obra. Nele, propôs que, diferentemente da visão prevalente na época, na qual a luz era vista como uma onda, ela também podia ser imaginada como feita de corpúsculos, mais tarde chamados de fótons. A questão era como algo podia ser onda e partícula ao mesmo tempo. A situação piorou em 1924, quando Louis de Broglie sugeriu que não só fótons, mas prótons e toda a matéria, também eram ondas.

A nova mecânica quântica impôs duas restrições fundamentais ao conhecimento: só podemos saber a probabilidade de encontrar uma partícula em algum lugar do espaço; o observador interage com o observado. Consequentemente, o determinismo da física clássica, a do nosso cotidiano, é apenas uma aproximação de uma realidade na qual o conhecimento completo parece ser uma impossibilidade.

Einstein não podia aceitar isso. Em carta a Max Born, que havia proposto a interpretação probabilística, escreveu: "A mecânica quântica demanda nossa atenção... A teoria funciona bem, mas não nos aproxima dos segredos do Velho. De qualquer forma, estou convencido que Ele não joga dados".

Para Einstein, uma descrição probabilística da natureza não podia ser a palavra final. A natureza era ordenada. Acreditava que, em nível mais profundo, tudo voltaria ao determinismo que conhecemos. Para Bohr, o sucesso da mecânica quântica falava por si mesmo. Via a relação entre observador e observado como uma expressão da nossa conexão com o mundo. Tanto que, quando recebeu a Ordem do Elefante da coroa dinamarquesa em 1947, escolheu o símbolo taoísta do yin e do yang como brasão.

As coisas permanecem em aberto. Experimentos que tentaram encontrar algum vestígio de uma estrutura mais profunda do que a probabilidade quântica falharam. Por outro lado, a mecânica quântica exibe propriedades bizarras: um sistema pode afetar o comportamento de outro a distâncias enormes. Einstein chamava isso de "ação fantasmagórica à distância". Existem efeitos não locais (sem a causa e o efeito que conhecemos tão bem) que parecem desafiar o espaço e o tempo. Einstein e Bohr adorariam saber que o debate continua.

publicado na Folha de São Paulo.