Autor: Antônio Rogério da Silva
Unidade 1: A história da Ciência Cognitiva
Fundamentos históricos;
Texto: GARDNER, H. A Nova Ciência da Mente; I, capítulo 1 pp. 25-42.
No início do século, algumas investigações filosóficas, no Ocidente, estavam voltadas para análise do pensamento, da natureza da consciência, da linguagem, o modo como os problemas são solucionados e a forma da cultura humana. Entretanto, tais pesquisas não passavam de especulações abstratas típicas do método científico introspectivo que dominava aquela época.
Com o incremento do estudo comportamental, por parte de grupos de cientistas conhecidos por "behavioristas" (do inglês behaviour: comportamento), um programa de observação objetiva foi implantado, a fim de permitir a todo cientista aplicá-lo sem apelar para uma interpretação subjetiva. Hipóteses que recorressem a representações mentais e conceitos como imaginação, planos, crenças e desejos eram descartadas como não científicas. Autores do porte do russo Ivan Petrovich Pavlov (1849-1936), os norte-americanos Burrhus Frederic Skinner (1904-1990) e John Broadus Watson (1878-1958) procuravam explicar o comportamento do indivíduo através do modelo mecanicista do arco-reflexo, sob o qual tudo era resolvido segundo a fórmula estímulo (input) e resposta (output), onde as várias forças e fatores do meio ambiente condicionavam a pessoa a reagir de um determinado modo.
O behaviorismo predominou durante as décadas de 20 e 40. Nesse ínterim, as questões de cunho mentalista, que tratavam do processamento interno das informações, tinham de ser levantadas às "escondidas" ou eram rejeitadas como infundadas. Em 1948, um congresso sobre "Mecanismos Cerebrais do Comportamento", patrocinado pela fundação norte-americana Hixon, foi a oportunidade para que matemáticos, como o húngaro-norte-americano John von Neumann (1903-1957), neurologistas, como Warren McCulloch e Karl Lashley, pela primeira vez, pudessem estabelecer uma comparação sistemática entre o funcionamento do cérebro humano e máquinas do tipo, do então recém inventado, computador eletrônico.
Lashley procurou em sua palestra atacar de frente a teoria comportamental, mostrando que o comportamento serial ordenado não podia ser explicado apenas levando em conta estímulos e respostas. As seqüências de ações transcorreriam com tanta rapidez que necessitavam de um planejamento prévio. Por hierarquia, objetivos gerais e amplos (wide) continham ordenamentos mais refinados e restritos (narrow) para elaboração de estratégias de ação. Para Lashley, a forma, organizada no interior do organismo, precederia e determinaria o comportamento que, ao contrário do desejado pelos behaviorista, não era imposto de fora(1).
Momento Crítico
Enquanto a física e a biologia tinham estabelecido bases sólidas para o desenvolvimento de suas pesquisas -seja no átomo ou no ADN (ácido desoxirribonucleico)-, o estudo da mente humana permanecia sem um ponto de apoio para o início de investigação, na metade do século XX. Além da tradição introspectiva e do behaviorismo, o caráter retrospectivo da psicanálise e a impossibilidade de refutação de suas teses não permitiram a constituição de uma disciplina cientificamente estruturada no exame dos procedimentos cognitivos humanos. Não bastassem essas dificuldades teóricas, o contexto político mundial, sufocado por duas Grandes Guerras debilitavam as instituições científicas européias, ao passo que as norte-americanas eram mobilizadas no esforço de guerra.
Por conta disso, nos Estados Unidos, máquinas calculadoras de grande porte, criadas para operarem com os grandes números envolvidos no conflito mundial, deram origem aos primeiros computadores eletrônicos. Analogias foram tecidas entre os mecanismos inventados pela engenharia bélica - radares e controle de disparo de armas - e o sistema nervoso humano e suas intenções. As lesões cerebrais causadas em combate permitiram que as funções do sistema nervoso fossem melhor apreciadas. A psicologia adotada na propaganda de guerra também envolveu vários estudiosos do comportamento.
Alan Mathison Turing (1912-1954), Kenneth Craik e Alexander Romanovich Luria são alguns dos personagens que incrementaram suas teorias, nas diversas atividades relacionadas ao estudo da mente, durante as duas Guerras Mundiais. Os trabalhos desenvolvidos no pós-guerra estavam, portanto, ligados às teorias precedentes que haviam sido abafadas pelo behaviorismo. Encontros, como o Simpósio Hixon, abriram a possibilidade de tais esforços convergirem para inauguração de uma nova ciência da mente, nas décadas de 40 e 50 (2).
Matemática e Computação
Entre os principais nomes da ciência cognitiva inicial, encontram-se os dos lógicos e matemáticos John von Neumann, Norbert Wiener (1894-1964) e o já mencionado Alan Turing. O desenvolvimento da lógica simbólica no século XIX, por Gottlob Frege (1848-1925) e George Boole (1815-1864), e os trabalhos de Bertrand Arthur William Russell (1872-1970) e Alfred North Whitehead (1861-1947) vincularam as leis básicas da aritmética a proposições da lógica elementar. Com isso, a lógica pôde ser formalizada em um conjunto de instruções específicas capazes de permitir o cálculo das proposições da língua, simulando a maneira pela qual o pensamento chegaria a conclusões verdadeiras, a partir de umas poucas regras de inferências.
Tendo em vista esse novo paradigma, em 1936, Turing concebeu a idéia de uma máquina simples - chamada depois de máquina de Turing - capaz de executar qualquer cálculo. Essa máquina teórica seria alimentada com informações codificadas, na forma de símbolos binários finitos. Em seguida um leitor (scanner) detectaria uma informação por vez e, de acordo com a configuração interna da máquina, ela seria mantida ou substituída por uma outra informação adjacente. Assim, seguindo as instruções embutidas na máquina, esta poderia executar e programar qualquer tarefa ordenada pelos dados fornecidos pela unidade de entrada.
Antes de suicidar-se, em 1954, Turing sugeriu um teste - também batizado com seu nome - no qual uma máquina que fosse programada teria sua capacidade de simular o pensamento humano avaliada. Pelo teste de Turing, uma máquina seria aprovada caso um interlocutor humano considerasse as respostas fornecidas pelo aparelho iguais a de um ser humano.
Essas idéias influenciaram decisivamente os cientistas voltados para o estudo cognitivo que, desde então, procuraram descrever com maior precisão o processo mental e o comportamento de um organismo, no intuito de criar programas que permitissem aos computadores simular a mente humana. Dessa forma, esses equipamentos poderiam servir como ferramenta de análise das teorias sobre o modo de pensar e agir das pessoas em geral. Aperfeiçoando a máquina de Turing, Von Neumann propôs a instalação de um programa que fosse armazenado numa memória localizada dentro do aparelho, que, assim, passaria a ter suas operações preparadas e executadas, internamente, sem exigir que fosse reprogramado a cada tarefa ou toda vez que fosse ligado(3).
O Modelo Neuronal
Por outro lado, no início dos anos 40, o neurologista e matemático Warren McCulloch e o lógico Walter Pitts defendiam a tese de que uma rede neural formada pelas conexões dos neurônios poderiam ser expressas como enunciados lógicos do cálculo proposicional, onde uma sentença encontra seu valor de verdade. As ligações entre as células nervosas poderiam ser explicadas em termos como implicação (®), negação (¬), conjunção (Ù) ou disjunção (Ú), tal como nos circuitos eletrônicos que são projetados sob a concepção das portas lógicas booleanas. Por conseguinte, o cérebro humano poderia ser concebido como uma máquina que opera por princípios lógicos do mesmo modo que um poderoso computador.
Para McCulloch, os problemas fundamentais da epistemologia seriam solucionados pelo conhecimento do funcionamento do sistema nervoso central. Apesar de algumas críticas sobre esse enfoque, ainda hoje, a ciência da computação recorre às pesquisas sobre os neurônios e suas conexões, a fim de projetar máquinas cada vez mais parecidas com o cérebro humano(4).
As analogias em torno de conexões lógicas e sistema nervoso humano influenciaram Wiener a ponto dele elaborar uma teoria onde os problemas de controle de mensagens e sua comunicação estavam atrelados, independente do meio de propagação da informação - seja células nervosas, engrenagens mecânicas ou componentes eletrônicos. Por essa teoria, qualquer organismo, vivo ou não, seria capaz de atingir metas estabelecidas devido à retroalimentação (feedback) das informações. Com as informações obtidas do ambiente, seria possível calcular a diferença entre os objetivos propostos e o desempenho real, permitindo com que o receptor buscasse reduzir a diferença existente e maximizasse a satisfação do resultado esperado.
O sistema nervoso central passou a ser visto como um todo integrado que reelabora os comandos dados ao organismo, através de respostas obtidas pelos órgãos sensoriais, num processo circular. No livro Cibernetics (Cibernética), de 1948, Wiener passou a denominar de cibernética todo o campo da teoria de controle e da informação, ao mesmo tempo em que traçava um paralelo estreito entre o funcionamento do organismo vivo e as operações de uma máquina de comunicação. Tal síntese, no entanto, não predominou na ciência cognitiva que veio a ser formada posteriormente, mas serviu como expressão da tarefa interdisciplinar que caracteriza essa área de conhecimento(5).
Em todo processo cognitivo, a informação ocupa uma posição central. A formalização desse conceito, entretanto, só foi sugerida no final dos anos 30 pelo matemático norte-americano Claude Elwood Shannon (1916), do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). Shannon percebeu que os estados dos relés eletromecânicos - ligado e desligado - correspondiam aos termos verdadeiro e falso do cálculo proposicional. Destarte, circuitos elétricos, como os usados por computadores, poderiam realizar as funções lógicas fundamentais do pensamento. Pela teoria da informação de Shannon, todo conteúdo específico da informação poderia ser abstraído, restando apenas a forma de decisão entre duas alternativas possíveis. A unidade básica de informação seria um dígito binário (bit, binary digit em inglês), a quantidade mínima de informação necessária para escolha de uma mensagem afirmativa ou negativa, 1 ou 0.
Em conseqüência disso, a informação passava a ser considerada independente do meio de transmissão utilizado. Qualquer informação poderia ter sua eficiência observada em qualquer mecanismo transmissor, isto é, os processos cognitivos poderiam ser estudados isoladamente, sem fazer referência ao instrumento portador da mensagem. A cibernética de Wiener tem suas bases apoiada nas teoria da informação shannoniana(6).
O Contexto e suas Conseqüências
Os danos cerebrais causados durante as duas Guerras Mundiais serviram para mostrar a existência de uma regularidade na organização da capacidade cognitiva do sistema nervoso humano que ia além das fronteiras da língua e sociais. As afasias comportamentais ocasionadas por lesões em diversas áreas do cérebro não eram passíveis de explicações meramente ambientais. Em alguns casos observados, a estrutura da frase era mantida, enquanto os pacientes não compreendiam o significado das palavras isoladas. Ou ainda, ao contrário, os feridos reconheciam o significado das palavras, mas não conseguiam forma uma sentença compreensível.
Nos diversos países atingidos pelas guerras, as teorias da engenharia da comunicação e da neurologia ganharam impulso no final dos anos 40. Biólogos, matemáticos, lógicos, neurologistas, lingüistas, psicólogos e filósofos, nessa época, trabalhavam separados ou em pequenos grupos, em centro de pesquisas diferentes, naquilo que mais tarde passou a ser denominado Ciência Cognitiva(7).
O Simpósio Hixon, nesse contexto, foi um dos muitos encontros realizados por pesquisadores da mente, entre 40 e 50. Seu destaque, contudo, deve-se a dois aspectos: o desafio direto à tendência behaviorista dominante e a relação estabelecida entre cérebro e computador. Outras conferências realizadas em Princeton, entretanto, concentraram a atenção na cibernética (1944); nos problemas de retroalimentação da informação (1946) e na psicologia (1950).
Em 1950, houve reuniões no Instituto de Estudos Avançados de Princeton que contaram com a presença dos psicólogos cognitivistas George Miller e Jerome Seymour Bruner (1915). Em Boston, o estudo de problemas de aplicação de teorias cognitivas foi tratado na análise de casos de reações a alarmes. Em Harvard, o lingüista Avram Noam Chomsky (1928) e o matemático Marvin Minsky afastaram-se da corrente behaviorista que prevaleceu naquela instituição durante a geração anterior. Enquanto isso, na Califórnia, o desenvolvimento de computadores era estimulado. Allen Newell e Herbert Alexander Simon (1916) especulavam a possibilidade de máquinas virem, de fato, pensar.
Na Inglaterra de 1949, por sua vez, o grupo chamado Radio Club, que contava com a participação de Turing, era formado por engenheiros, fisiologistas, médicos e psicólogos que pesquisavam o processamento da informação em animais e máquinas. Esse grupo continuou atuando mesmo depois da morte de Turing, mantendo a estranha exigência que impedia seus membros de se tornarem professores catedráticos, sob pena de expulsão.
Em 1952, o neurologista e matemático britânico William Ross Ashby (1903-1972) publicou Design for a Brain (Projeto para um Cérebro), onde tentava explicar a atividade mental de uma maneira mecânica. A idéia é que se poderia projetar uma máquina com comportamento adaptativo, hábil para aumentar a sobrevivência do sistema, buscando sua estabilidade. Tal como nos padrões behavioristas, a máquina responderia a estímulos, mudando seu comportamento e sua forma para alcançar uma situação estável. O vínculo de Ashby aos métodos mecanistas e behavioristas foram um novo desafio à ciência cognitiva, pois ele pretendia com sua teoria reproduzir o cérebro humano, em suas virtudes e falhas, sem distingui-lo de um sistema mecânico, enquanto dispensava o vocabulário mentalista.
Nas áreas da lingüística, neuropsicologia, antropologia e afins, nos Estados Unidos, Inglaterra, França e União Soviética, toda essa atividade voltada para a ciência cognitiva estava desenvolvendo-se fora dos centros acadêmicos tradicionais, de forma extra-curricular, sendo estranha aos olhos dos psicólogos behavioristas, lingüistas estruturalistas, antropólogos social-funcionalistas e neuropsicólogos da aprendizagem animal(8).
Referência Bibliográfica
GARDNER, H. A Nova Ciência da Mente; trad. Cláudia M. Caon. -São Paulo: Edusp, 1995.
Notas
