Os animais têm consciência de seu sofrimento?

Humanos e ratos têm circuitos neuronais homólogos que se ativam ao experimentar dor

Javier Sampedro

27 JAN 2019 - 13:24 BRST

Teste médico com um macaco na Rússia em 2003. Epsilon Getty Images

A grande matança chinesa de cachorros para serem comidos na festa de Yulin

Será que os animais têm consciência de seu sofrimento? A pergunta é tão profunda que parece estar além do alcance da ciência. Afeta diretamente um dos problemas mais fundamentais na singular hierarquia dos filósofos: a questão dos qualia, como a sensação de vermelhidão que o vermelho nos induz, ou a dor consciente que a crueldade nos produz. Mas as políticas para aliviar o sofrimento animal − ou para evitá-lo − dependem totalmente da ciência. Será que os animais sentem, sofrem, e portanto têm algum tipo de direito? Em linhas gerais, a melhor ciência disponível apoia essa ideia, embora sem unanimidade.

A questão vai muito além da neurologia. De um ponto de vista técnico, saber se um animal tem consciência é o mesmo problema que saber se um paciente em coma ou em estado vegetativo tem consciência. Ambas são questões objetivas sobre a estrutura e a atividade do cérebro. Tudo que acontece em nossa mente tem uma correlação na atividade neural, e a consciência não é exceção. Os pesquisadores já têm inclusive um conscienciômetro, um aparelho que atribui um número ao grau de consciência de uma pessoa – enquanto a anestesiam, por exemplo −, ou indica se sofreu um dano cerebral. Com alguns ajustes, ele poderia ser utilizado com qualquer animal, o que nos daria uma medida objetiva do grau em que um animal pode sentir e sofrer.

Definir a consciência é muito difícil − como definir algo sem saber em que consiste? −, mas às vezes uma parábola funciona melhor que uma definição: consciência é aquilo que você perde ao dormir e recupera ao acordar. As dobras do edredom que nos cobre, o aroma de café que chega da cozinha, o som das buzinas que atravessa a janela. A sensação de estar vivo. E também a capacidade de sofrer, de sentir dor, as suas lembranças e a obscura previsão de seu futuro. “Não sei defini-la, mas a reconheço quando a vejo”, como disse o juiz Potter Stewart sobre a pornografia. Em espanhol, o problema é agravado pela confusão entre conciencia (conscience) e consciencia (consciousness), ou entre o significado moral e o neurológico. A confusão existe também na língua portuguesa, já que a mesma palavra, consciência, é usada para os dois sentidos.

Apesar dos problemas filosóficos colocados por sua definição, nos últimos anos os neurocientistas deram passos notáveis para a compreensão da consciência, que afetam diretamente o debate sobre o sofrimento animal. O documento de referência continua sendo a Declaração de Cambridge sobre a Consciência, acordada em 2012 por uma elite de neurocientistas nessa cidade britânica. E as pesquisas recentes reforçam seus argumentos.

Philip Low, fundador e CEO da empresa de neurodiagnóstico NeuroVigil, na Califórnia; Christof Koch, do Instituto Allen de Ciências do Cérebro, em Seattle; David Edelman, do Instituto de Neurociências de La Jolla, Califórnia, e outros neurocientistas de prestígio transmitiram uma mensagem clara na Declaração de Cambridge. Tanto em humanos como em outros animais foram identificados circuitos homólogos cuja atividade coincide com a experiência consciente. Além disso, os circuitos neuronais que se ativam enquanto uma pessoa sente uma emoção são essenciais para que um rato experimente a mesma emoção. Isso é impressionante, pois os humanos e os ratos evoluem separadamente há 200 milhões de anos. Aponta para uma origem comum dos sistemas emocionais nas fases iniciais da vida animal.

“Embora tenham ocorrido muitas atualizações na neurociência, o campo chegou há muito tempo à conclusão incorporada na Declaração de Cambridge de que pelo menos muitos animais não humanos, incluindo todos os mamíferos, têm consciência e têm capacidade de sofrer”, diz Low por correio eletrônico. Consciente de estar falando com um jornal espanhol, o neurocientista se mostra muito crítico em relação às touradas. “Outros países, como Brasil, Canadá, Colômbia, França, Índia, Nova Zelândia, Portugal e Suíça, estão se movendo para o futuro e começaram a fazer mudanças progressistas”, diz.

“Ainda é necessário muito progresso na pesquisa farmacêutica, pois essas empresas só podem patentear moléculas artificiais, que depois testam em animais”, prossegue Low. “Todos os anos, cerca de 100 milhões de vertebrados são sacrificados, mais de 40 bilhões de dólares são investidos, e 94% das moléculas falham em animais. Além disso, 98% das que são aprovadas nessa fase acabam falhando nos testes com humanos. Isso está aquém do desejado e é muito caro. Entender o papel que nosso estilo de vida, e em especial de nossa dieta, tem na saúde será tão essencial como identificar sinais precoces de doenças. As pessoas deveriam prestar mais atenção aos estudos que vinculam os lácteos e a carne vermelha ao Parkinson e ao câncer, respectivamente.”

Juan Lerma, professor de pesquisa do Instituto de Neurociências de Alicante, também afirma que os animais têm consciência, sensibilidade e capacidade de sofrer, mas aponta algumas nuances. “É preciso fugir de todo antropocentrismo”, diz. “As pessoas tendem a aplicar aos animais nossos próprios sentimentos; não faz sentido dizer que um peixe se deprime, mas isso é dito inclusive em artigos técnicos. Os camundongos do meu laboratório não estão se perguntando se têm consciência.”

OS TOUROS VISTOS DA CALIFÓRNIA

O redator da Declaração de Cambridge, o neurocientista Philip Low, não esconde sua irritação quando lhe mencionam as touradas: “Os mamíferos têm consciência e capacidade de sofrer, e isso inclui todos os touros massacrados selvagemente em nome da ‘tradição’ e do ‘entretenimento’. A incapacidade de uma cultura de reconhecer a sofisticação dos outros e respeitá-los carece, ela própria, de sofisticação e não merece respeito”.

Low prossegue sua furiosa argumentação: “A pergunta não é se a neurociência tem avançado, mas sim por que os espanhóis não querem ou não podem aceitar a ciência e calibrar seu comportamento com base nela, repudiando a prática bárbara das touradas, que continua sendo uma mancha na grande cultura espanhola e na riqueza de sua história”.

Como bom norte-americano, Low não pode deixar de mencionar o mais célebre fã de touradas nascido em seu país: “Hemingway deu lugar à Declaração de Cambridge. As touradas já não são consideradas românticas, e sim desnecessárias e cruéis. Não há nada viril ou grandioso em atormentar e espetar um ser inocente e sensível, muito pelo contrário. Já faz muito tempo que os gladiadores desapareceram dos circos romanos. Já é hora de que os touros sejam retirados das arenas espanholas, e de que as pessoas que têm um prazer sádico com as touradas, um espetáculo de crueldade e sofrimento em nome da arte, da história e da cultura, recebam a atenção médica que merecem”.
Bem, assim se veem as coisas na Califórnia.

Estudo revela como o cérebro de predadores organiza a caça

12 de janeiro de 2017

Em artigo na Cell, pesquisadores demonstraram que o núcleo central da amígdala é a região responsável por articular as diferentes habilidades envolvidas na perseguição e no abate de presas (Foto: Wikimedia Commons)

Karina Toledo | Agência FAPESP – A caça predatória, da qual muitos animais selvagens dependem para sobreviver, é considerada por estudiosos do cérebro um comportamento complexo, pois envolve diferentes habilidades que precisam ser exercidas de maneira eficiente e articulada para que o predador obtenha sucesso.

Por meio de experimentos com camundongos, pesquisadores brasileiros e norte-americanos conseguiram demonstrar que uma região cerebral conhecida como núcleo central da amígdala é a responsável por organizar as ações envolvidas na caça predatória. Mostraram ainda que isso ocorre por meio de duas redes neuronais distintas: uma que organiza a perseguição e a captura da presa e, outra, o controle motor da mandíbula e do pescoço necessário para que o predador consiga desferir a mordida fatal.
Os resultados do estudo, apoiado pela FAPESP, foram divulgados nesta quinta-feira (12/01) na revista Cell.

“A maneira modular pela qual o controle é exercido é relevante. O trabalho dá detalhes novos sobre o controle neural de músculos craniofaciais, o que pode contribuir para o entendimento de patologias que afetam essa região. Além disso, aplicações práticas no campo da engenharia, especialmente no que se refere ao desenvolvimento de algorítmica robótica, estão sendo consideradas”, disse Ivan de Araujo, professor de Psiquiatria da Escola de Medicina de Yale, nos Estados Unidos.

Em seu laboratório, Araujo se dedica a estudar as bases neurais do comportamento alimentício de mamíferos. A parceria com o professor Newton Canteras, do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP), surgiu devido ao interesse em compreender como é controlada a busca de alimentos em condições próximas às enfrentadas na natureza. Em trabalhos anteriores, o grupo do ICB-USP havia mostrado que uma forte ativação do núcleo central da amígdala ocorria quando o animal estava caçando.

“Considerando a experiência de Canteras em comportamento de caça e a visita de membros de seu grupo a meu laboratório, resolvemos aplicar o modelo de predação de insetos a camundongos geneticamente modificados”, contou Araujo.

Parte do trabalho foi feita durante o pós-doutorado de Simone Motta e o doutorado de Miguel Rangel – ambos bolsistas da FAPESP e orientandos de Canteras. Também colaborou a professora aposentada do Departamento de Fisiologia do ICB-USP Sara Shammah-Lagnado.

Interrogando neurônios

Diversos experimentos e técnicas foram empregados com o intuito de “interrogar” os neurônios da amígdala central e, assim, descobrir as vias envolvidas no controle das ações da caça predatória. Conforme explicou Motta, uma das mais importantes foi a optogenética, que permite ativar e desativar neurônios quase instantaneamente por meio de estímulos luminosos.

“Por meio de um vetor viral, inserimos nos neurônios da região de interesse uma proteína que atua como receptor celular e faz com que esse neurônio passe a responder à luz. Dependendo do receptor inserido, o neurônio pode ser ativado ou desativado com o estímulo luminoso. Além disso, inserimos uma fibra óptica que leva o laser ao local. O tempo decorrido entre ligar ou desligar o laser e o neurônio ser ativado ou desativado é muito curto e, portanto, permite relacionar a função neuronal com o que estamos observando em termos comportamentais”, explicou Motta.

É possível usar a mesma lógica de modificação do neurônio por vetores virais para tornar o processo de ativação e desativação ainda mais específico – discriminando, por exemplo, neurônios glutamatérgicos (que liberam o neurotransmissor glutamato) e neurônios gabaérgicos (que secretam o ácido gama-aminobutírico).
“Alguns experimentos foram feitos com animais que expressavam a enzima Cre recombinase apenas em neurônios glutamatérgicos, por exemplo. Em seguida, inserimos um vírus Cre dependente que leva o receptor sensível à luz apenas àqueles neurônios marcados com a enzima. Assim, conseguimos ativar ou desativar apenas a população de neurônios glutamatérgicos para descobrir o que acontece”, disse Motta.
Outra possibilidade é causar a morte seletiva de uma determinada população de neurônios por meio da injeção de um vírus Cre dependente capaz de codificar uma proteína chamada caspase, que sinaliza para a célula entrar em apoptose (morte celular programada).

Todo esse conjunto de experimentos permitiu mapear as duas diferentes vias neuronais – ambas mediadas por neurônios gabaérgicos – que se complementam na organização da caça. Uma delas vai do núcleo central da amígdala para uma região do tronco cerebral conhecida como formação reticular pontina (PCRt, na sigla em inglês).

Ali estão neurônios que se projetam para a região motora do núcleo ambíguo do décimo primeiro par de nervos – que controla a movimentação da cabeça – e para a região motora do nervo trigêmeo – envolvido na movimentação da mandíbula.
“Os experimentos mostraram, por exemplo, que, se eliminarmos os neurônios que se projetam para a região motora do trigêmeo, o animal corre atrás da presa, mas não consegue dar a mordida necessária para fazer o abate. Por outro lado, continua a mastigar normalmente a ração oferecida no laboratório, mostrando que é outro circuito neuronal que controla esse comportamento alimentar”, contou Motta.
A segunda via parte do núcleo central da amígdala para a substância cinzenta paraquedutal (PAG, na sigla em inglês). Localizada no mesencéfalo, a PAG se projeta para a medula espinhal e orienta a corrida e a perseguição.

“Quando os neurônios dessa via foram eliminados, o tempo de latência para o animal começar a caçar aumentou fortemente. Porém, quando conseguia capturar a presa, ele a abatia sem dificuldades, pois a via da PCRt estava funcionando normalmente”, disse Motta.

Em outro experimento foi avaliada a força da mordida, que não se alterou quando foram eliminados neurônios da via PAG, mas diminuiu fortemente quando os neurônios da via PCRt foram mortos.

Quebra de paradigma

Na avaliação de Canteras, os resultados da pesquisa contribuem para quebrar um paradigma antigo na área de neurociências: o de que a amígdala central é a região responsável por organizar comportamentos relacionados ao medo – como, por exemplo, "congelar" diante de um predador maior ou virar de barriga para cima e demonstrar submissão a um membro hierarquicamente superior da mesma comunidade.
Nos experimentos iniciais, mostrou-se que, quando o núcleo central da amígdala era estimulado pela luz, em vez de surgirem comportamentos defensivos – que indicariam medo – os animais começavam a mastigar, mesmo sem ter qualquer alimento na boca.

“Mostramos agora, de forma cabal, que esse [núcleo central da amígdala] é um centro para organizar comportamentos de caça. E, nesse sistema, pode haver mecanismos que façam o animal parar de caçar em condições ambientais adversas. Então, o que antes se interpretou como medo, poderia ser apenas um sinal para o animal parar de caçar por falta de condições favoráveis”, avaliou Canteras.

O artigo Integrated Control of Predatory Hunting by the Central Nucleus of the Amygdala pode ser lido em http://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(16)31743-3.pdf. 

Maior cérebro, maior inteligência?

Roberto Lent discute em sua coluna estudo norte-americano que mostra que o tamanho de diversas regiões e estruturas cerebrais está associado ao QI de um indivíduo, medido com base nos diferentes aspectos da cognição.

Por: Roberto Lent

Publicado em 26/11/2010 | Atualizado em 26/11/2010

Parte do mosaico ‘Despertar da inteligência da humanidade’, criado por Barry Faulkner no Rockefeller Center (Nova Iorque). A figura central simboliza o Pensamento, apoiado nos anjos Palavras Escritas e Palavras Faladas (foto: Wally Gobetz/ CC BY NC 2.0). 

 

Todo mundo sabe intuitivamente o que é a inteligência. O difícil é defini-la com rigor científico. Será a capacidade de resolver problemas? Ou a percepção de emoções sutis dos outros? A habilidade matemática? Talento oratório? Ou a capacidade de compor música?
A variedade de habilidades humanas indica que a inteligência não é uma só, e que as pessoas podem ser excelentes em um aspecto e não tão boas em outros.
De fato, o psicólogo norte-americano Howard Gardner, da Universidade Harvard, nos Estados Unidos, considera que a inteligência é mesmo múltipla e propõe que seus tipos principais são: inteligência espacial, linguística, lógica-matemática, corporal, musical, interpessoal, intrapessoal, naturalística e existencial. Há evidências de que essas “especialidades” cognitivas sejam verdadeiras, mas não há garantias de que sejam as únicas. A lista pode aumentar.
A proposição de Gardner foi um avanço, pois permitiu valorizar mais os diferentes talentos humanos e estudá-los mais pormenorizadamente com instrumentos da psicologia e da neurociência. Além disso, serviu como um antídoto para o exagero da adoção do QI (quociente intelectual) como única medida da inteligência.
O QI foi inventado em 1912 pelo psicólogo alemão William Stern (1871-1938), com o objetivo de avaliar o desempenho escolar de crianças para que fossem desenvolvidas alternativas educacionais segundo a nota que recebiam. Modificado inúmeras vezes, o índice esteve envolvido em controvérsias candentes com conotações políticas, pois foi também utilizado para justificar políticas sociais baseadas na eugenia, que presumiam que a inteligência era determinada exclusivamente pela carga genética de cada indivíduo.
Fato é que o QI – modernizado com o emprego de ferramentas estatísticas mais apuradas – continua a ser utilizado amplamente para avaliar a “inteligência global” das pessoas, tomando-se a precaução de separar os indivíduos testados por grupos de idade, padrão social, escolaridade, cultura, nacionalidade e outros parâmetros.

Relacionando a inteligência ao cérebro

Levando em conta essas sutilezas na medida da inteligência, seria então possível buscar a relação entre ela e o cérebro?

O cérebro determina a inteligência, que a sociedade modula: o problema é saber como uma coisa influencia a outra. A imagem mostra uma montagem feita pelo colunista a partir de reprodução da célebre obra ‘O pensador’, de Auguste Rodin.

Não há mais dúvida de que o cérebro representa a base material para a cognição, sendo, portanto, logicamente concebível buscar na sua estrutura e no seu funcionamento a natureza da inteligência.
Temos então um outro problema. Que aspectos da organização cerebral deveriam ou poderiam ser utilizados no estudo da determinação biológica da inteligência? Os primeiros neurocientistas, carentes de técnicas sofisticadas, empregaram medidas globais como o peso e o volume do encéfalo e suas grandes regiões. Depois, com as modernas técnicas de neuroimagem, tornou-se possível avaliar regiões mais restritas e até mesmo microrregiões que podiam chegar a poucos milímetros cúbicos.
Destacou-se recentemente nesse tipo de estudo o grupo dirigido por Arthur W. Toga, da Escola de Medicina da Universidade da Califórnia em Los Angeles (Estados Unidos). No laboratório de Toga, Eileen Luders e outros colaboradores realizaram uma série de estudos com o objetivo de correlacionar aspectos estruturais do cérebro humano com a inteligência dos sujeitos.
Como o grupo de indivíduos escolhidos foi sempre controlado quanto ao sexo, escolaridade e idade, sendo todos (homens e mulheres entre 16 e 44 anos de idade) norte-americanos educados no país, procurou-se assim minimizar os efeitos sociais que influenciariam as medidas de QI. Estas, por outro lado, abrangeram cerca de 10 subtestes, que cobriam os diversos aspectos da cognição.
Para os exames de imagem, eles empregaram medidas de ressonância magnética, que permitiram avaliar não apenas o volume total do encéfalo, mas também o volume total da substância cinzenta (onde se encontram os neurônios e as sinapses) e da substância branca (onde se encontram as fibras que intercomunicam as diferentes regiões).
Ainda mais especificamente, avaliaram a espessura do córtex cerebral em todas as suas microrregiões, bem como o seu grau de convolução (o conjunto das dobraduras da superfície), e mesmo a espessura do principal canal de fibras que interliga os hemisférios cerebrais.

A medida da inteligência

Ao analisar os resultados do experimento, a primeira observação que os pesquisadores fizeram é que não houve correlação negativa entre as medidas da inteligência e as do cérebro, só correlações positivas. Isso significa que quanto maior era a medida do cérebro, maior era também o QI do indivíduo.

Os dados mostraram que essas correlações positivas eram verdadeiras para o cérebro como um todo, mas também para a substância cinzenta, que realiza o processamento de informações, e a substância branca, encarregada da transferência de informações entre as regiões cerebrais.
Mais especificamente ainda, a espessura do córtex cerebral pôde ser medida para as diferentes áreas corticais e relacionada às medidas de QI. Encontrou-se correlação positiva nas áreas frontais e temporais, especialmente na região de confluência entre o lobo temporal e o lobo occipital. O grau de convolução apresentou padrão semelhante para a região têmporo-occipital do córtex cerebral.
Que teria então essa misteriosa região de tão importante para a inteligência? Sugeriu-se que aí estaria o polo de convergência (um hub, no jargão da computação) entre o fluxo de informações visuais analisado pelas regiões occipitais e os conceitos linguísticos mais elaborados, cujos “dicionários” ficariam no córtex temporal inferior.

As imagens à esquerda mostram as regiões onde se encontrou correlação positiva entre a espessura do córtex cerebral e o QI das pessoas investigadas. A escala de cores mostra que as correlações foram quase sempre positivas. As imagens à direita mostram as regiões onde a correlação foi estatisticamente significativa: quanto menor o valor na escala de cores, maior a validade estatística do resultado. Imagem modificada de Luders e colaboradores (2009).

Os pesquisadores da Califórnia fizeram ainda avaliações morfométricas do corpo caloso, o enorme feixe com 200 milhões de fibras nervosas que interliga os hemisférios cerebrais. O corpo caloso é essencial para permitir que o nosso hemisfério esquerdo – responsável pelos aspectos racionais e lógicos da linguagem, bem como pelo processamento analítico, detalhado, das informações provenientes do mundo – converse com o hemisfério direito, mais voltado para os aspectos emocionais e holísticos da inteligência.
Pois bem, encontraram também correlação positiva entre a espessura desse grande feixe de fibras em certos locais (ou seja, mais fibras) e a inteligência do portador. Isso significa que um maior número de fibras calosas contribui para maior interatividade entre os hemisférios especialistas, o que agiliza o processamento mental.

Cautela na interpretação

Bem, é preciso certa cautela na valorização desses resultados. As correlações são muitas, e todas são positivas, sugerindo que quanto maior a dimensão do cérebro, do córtex ou de algumas de suas regiões, maior a inteligência do indivíduo.
Mas correlações, a rigor, podem representar apenas uma coincidência no comportamento de duas variáveis, o que não significa que uma seja a causa da outra.  Bastaria um exemplo jocoso. Desde os anos 1950, aumentou a poluição em São Paulo e no Rio de Janeiro. Nesse mesmo período aumentou a criminalidade. Uma correlação positiva, para a qual seria possível encontrar significância estatística. No entanto, ninguém considerará provável que a causa do aumento da criminalidade nas grandes cidades brasileiras seja a poluição...
A favor dos trabalhos do grupo de Toga, entretanto, está o grande número de variáveis estruturais do cérebro correlacionadas com as também numerosas medidas de QI. Além disso, outro conjunto forte e numeroso de estudos com pacientes neurológicos define uma relação de causa e efeito entre o cérebro e as capacidades cognitivas humanas.
De qualquer modo, o charme da ciência é justamente o valor superior das perguntas sobre as respostas: cada novo resultado é melhor quando gera mais perguntas!

Sugestões para leitura:
K.L. Narr e colaboradores (2007). Relationships between IQ and cortical gray matter thickness in healthy adults. Cerebral Cortex, vol. 17: pp. 2163-2171.
E. Luders e colaboradores (2008). Mapping the relationship of cortical convolution and intelligence: effects of gender. Cerebral Cortex, vol. 18: pp. 2019-2026.
E. Luders e colaboradores (2009). Neuroanatomical correlates of intelligence. Intelligence, vol. 37: pp. 156-163.
E. Luders e colaboradores (2010). The link between callosal thickness and intelligence in healthy children and adolescents. Neuroimage, publicação eletrônica em 13 de outubro.

Roberto Lent
Instituto de Ciências Biomédicas
Universidade Federal do Rio de Janeiro