A neurociência é a busca sistemática de entender como agimos da maneira que agimos: como chegamos a ter gostos, preferências e aversões idiossincráticas; conjuntos de habilidades, talentos e incapacidades absolutas; interesses, opiniões e visões de mundo; e como chegamos a agir de acordo com essas maneiras específicas que definem nosso eu individual - enquanto permanecemos identificáveis como membros de nossa espécie humana, com nossa maneira humana de viver o mundo.
E, no entanto, reconhecemos as mesmas ações e padrões em outras espécies com as quais convivemos e interagimos de perto. Reconhecemos as personalidades de nossos gatos e cachorros e, às vezes, de cabras, cavalos ou pássaros. Estamos convencidos de que sabemos o que eles querem que façamos; reconhecemos seus humores; acreditamos que eles são dignos de nossos esforços para lhes proporcionar alegria e amor.
Se isso soa como psicologia, é porque é - e também biologia, fisiologia, ciências sociais e até economia, política, sem mencionar a física e a evolução. A neurociência fala a todos nós, independentemente de nossos interesses e focos, porque ela se preocupa com os aspectos mais fundamentais de como funcionamos e o que nos torna, você sabe, nós - e você, Você.
O que isso tem a ver com a ciência dos neurônios, células neurais ou sistemas nervosos é o tema deste primeiro capítulo. Em vez de me aprofundar diretamente nas partes de um neurônio ou nas partes de um cérebro, gostaria de orientá-lo sobre os conceitos mais fundamentais que se aplicam à mais ampla variedade de sistemas nervosos, que existem há mais de 500 milhões de anos. Depois de passar duas décadas lecionando neurociência, passei a acreditar que a maior parte da compreensão do que faz com que os sistemas nervosos sejam o que são se resume a alguns Primeiros Princípios. Em poucas palavras, eles são os seguintes.
Os sistemas nervosos são sistemas de transporte ou distribuição. Em vez de oxigênio, nutrientes ou metabólitos, eles distribuem sinais, e o fazem de forma extraordinariamente rápida em comparação com outros sistemas de distribuição do corpo, porque os sinais distribuídos pelos sistemas nervosos não são moléculas que se deslocam por difusão, mas pulsos elétricos que se espalham por indução, graças à propriedade mais fundamental compartilhada por todos os neurônios: eles são excitáveis e sua excitação (geralmente chamada de "atividade") é contagiosa. É claro que há etapas químicas envolvidas, mas em locais minúsculos (chamados de "sinapses"), de modo que a difusão nessa escala é perfeitamente suficiente para permitir o que os sistemas nervosos permitem em última instância: a função integrada de organismos multicelulares e suas ações, que chamamos coletivamente de comportamento. A integração ocorre por meio da interconexão de circuitos que os sistemas nervosos fecham com o corpo, consistindo em vias efetoras que causam mudanças no corpo; vias sensoriais que detectam essas mudanças e as representam para o resto do sistema nervoso, inclusive para os próprios efetores; e vias associativas que reúnem as outras vias. Além disso, à medida que os sistemas nervosos se tornam mais complexos e ganham mais unidades funcionais - especialmente à medida que ganham unidades associativas -, eles permitem que o comportamento se torne flexível e complexo - ou, em uma palavra: inteligente.
A forma como isso acontece depende das propriedades emergentes dos circuitos ou redes construídos pelas unidades celulares desses sistemas: os neurônios. Como essas células excitáveis são assimétricas, polarizadas e organizadas de forma altamente heterogênea no corpo e no cérebro (onde há um número suficiente de neurônios concentrados em uma única estrutura), os neurônios se reúnem em redes muito particulares, ao mesmo tempo específicas e conservadas o suficiente para que possam ser reconhecidas em qualquer animal vertebrado (porque seu layout é codificado em genes hereditários) e variáveis o suficiente (porque também são auto-organizadas) para que transmitam nossas identidades idiossincráticas como indivíduos.
Somente depois de concluirmos isso, passaremos aos aspectos específicos. Portanto, vamos falar das coisas mais importantes primeiro.