A COMPLEXIDADE NO ESTUDO DO CONTROLE MOTOR HUMANO

Alexandre Matos1 amatos@fase-se.edu.brCristiano Sena1 cristianosena@gmail.com

Francisco Antnio Pereira Fialho2 fapfialho@egc.ufsc.brIrlndia Ramos Arajo1 irlandia@egc.ufsc.br

Milena Alves Medrado1milamedrado@terra.com.brRosngela Martins Gueudeville1 rosangela@egc.ufsc.br

Resumo

A evoluo das teorias que procuram explicar o controle motor partiu do pensamento cartesiano positivista e caminharam para uma abordagem mais ampla e holstica. Nas teorias do controle motor mais atuais como a teoria ecolgica possvel notar a preocupao com os fatores ambientais e cognitivos. O objetivo deste artigo entender o organismo humano e para tal foi realizado uma reviso bibliogrfica em livros e artigos. Como resultado verificou-se que o controle motor humano dever ser compreendido como um sistema complexo e como tal est sujeito a uma organizao baseada na dinmica no linear. Assim este artigo colabora para uma melhor compreenso do movimento e em especial das teorias do controle motor.

Palavras-chave: Controle Motor; Movimento; Complexidade.

INTRODUOO movimento a mudana de posio ou postura que envolve gasto energtico,

controle e produo de fora (HAMILL, 1999). De uma maneira geral o movimento

humano pode ser entendido como uma comunho de vrios sistemas orgnicos:

neurolgico, biomecnico e bioqumico em associao com as caractersticas

ambientais.

O controle motor responsvel pelo movimento humano vem sendo analisado por

muitos estudiosos na tentativa de descrever como o movimento adquirido,

desenvolvido e durante o ato motor como ele planejado e executado. Para tal, muitas

teorias foram elaboradas na tentativa de explicar de que forma os movimentos so

controlados, ou seja, como ocorre o Controle Motor.

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METODOLOGIAA pesquisa bibliogrfica foi realizada em livros, artigos, revistas, dissertaes,

teses e sites sobre o Controle Motor Humano, Complexidade e Movimento.

Teorias do Controle MotorEstas teorias so um grupo de hipteses ou idias que tentam descrever a

interao dos sistemas orgnicos e o ambiente na elaborao e controle do movimento.

Teoria do ReflexoNesta teoria os reflexos so considerados a unidade bsica do movimento,

assim os movimentos mais complexos seriam formados por uma juno de reflexos.

(FREDERICKS, 1996).

Um exemplo desta teoria seria o sapo que ao ver uma mosca, desencadeia um

estmulo, que produz a ativao reflexa do impulso da lngua para capturar a mosca, o

que corresponde resposta, caso seja realmente capturada (SHUMWAY-COOK E

WOOLLACOTT, 2003). Entretanto, esta teoria possui diversas limitaes, pois no

explica os movimentos voluntrios e os movimentos que acontecem na ausncia de um

estmulo sensorial.

Teoria HierrquicaA teoria hierrquica prope que no Sistema Nervoso existe uma hierarquia, onde

os centros superiores (crtex, reas motoras frontais e reas responsveis pela

conscincia) comandam os centros inferiores (medula espinhal e nervos cranianos).

Umphred (2004) relata que nesta teoria o centro superior contm toda a informao

necessria para o movimento e pode ou no usar o feedback externo ou interno para

regular o movimento.

Conforme esta teoria os centros superiores e inferiores no interagem, no

existindo controle de baixo para cima e apenas de cima para baixo. Alguns

pesquisadores uniram as teorias acima citadas, formando a teoria reflexo-hierrquica,

sugerindo que o controle motor ocorre devido a reflexos organizados hierarquicamente

no sistema nervoso, mas no esclarece a dominncia do comportamento reflexo que

acontece em algumas situaes como no exemplo da pisada em um prego que leva a

uma resposta reflexa estereotipada de retirada imediata da perna.

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Teoria da Programao MotoraIndica que o movimento acontece devido a programas motores que so ativados

por processo central e estmulo sensorial, assim pode ocorrer na ausncia de uma ao

reflexa.

Bernstein (1967 apud SHUMWAY-COOK E WOOLLACOTT, 2003) um dos

criadores desta teoria, descreve sua limitao, para ele o programa central no pode

ser considerado a nica determinante da ao motora, uma vez que dois comandos

iguais para uma regio especfica do corpo pode produzir movimentos diferentes, por

exemplo a flexo do joelho pode ser executada ou controlada por aes musculares

diferentes a depender se o p estiver fixo no solo a flexo controlada por uma ao

muscular excntrica do quadrceps e se estiver com a extremidade inferior livre a flexo

produzida por uma contrao dos msculos isquiotibiais.

Teoria dos SistemasSugere que vrios sistemas atuam no controle motor, tanto os componentes internos

como musculares, neurais quanto externos, gravidade e inrcia e que diferentes

comandos podem resultar no mesmo movimento (FREDERICKS, 1996).

Uma grande limitao desta teoria o no aprofundamento na interao do organismo

com o ambiente.

Teoria da Ao DinmicaAborda variveis denominadas parmetros de controle, que segundo esta teoria,

regulam as alteraes no comportamento de todo o sistema. Uma alterao critica

destas variveis em um dos sistemas induz a um novo movimento. Este ponto crtico

seria o limite mximo que os sistemas suportariam naquele determinado movimento

quando ento haveria a transio para um novo estgio de movimento.

Esta teoria faz referncia ao estado atrator que seria aquele padro preferido do

movimento, que poderia ser entendido como aquele ritmo preferido para realizar as

atividades da vida cotidiana. Por exemplo, poderamos caminhar com diversos tipos de

velocidade de macha, mas normalmente caminhamos em um ritmo preferido que

individual e pode variar segundo exigncias ambientais.

Shumway-Cook e Woollacott (2003) relatam que uma limitao deste modelo

pode ser a suposio de que o Sistema Nervoso cumpre uma funo

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consideravelmente irrelevante e que a relao entre o sistema fsico do animal e o

ambiente no qual ele funciona determina principalmente o comportamento do animal.

Teoria EcolgicaSurgida em 1960 com estudos do psiclogo James Giibson, que pesquisou as

interaes do sistema motor com o meio ambiente (GIBSON, 1986). Esta teoria

posteriormente desenvolvida por dois alunos de Gibson foi conhecida como teoria

ecolgica do controle motor e caracterizada pela grande nfase percepo que ao

contrario das demais teorias que apontavam a sensao como fator mais importante no

controle motor. Segundo Shumway-Cook e Woollacott (2003), a perspectiva ecolgica

ampliou o nosso conhecimento sobre o Sistema Nervoso Central que deixou de ser

considerado um sistema sensrio-motor que reage s variveis ambientais e

transformou-se em um sistema de percepo/ao capaz de explorar ativamente o

ambiente, a fim de satisfazer seus prprios objetivos.

As teorias de controle motor possuem limitaes decorrentes do momento

histrico em que foram desenvolvidas e do paradigma aceito na sua criao, por

exemplo, as primeiras teoria se encaixam no paradigma newtoniano-cartesiano,

tradicional, que dividia o todo em partes e as teorias da ao dinmica e a teoria

ecolgica trazem uma abordagem mais atual, na qual o ambiente pode limitar ou

influenciar a atividade funcional.

Contudo, percebe-se que a teoria da ao dinmica no destaca o organismo

como um sistema complexo que est sujeito dinmica no-linear existente na relao

entre a estrutura e o processo relativos ao movimento humano principalmente em

relao questo da subjetividade como por exemplo a conscincia. A nica teoria que

mais se aproxima da abordagem experincia subjetiva a teoria ecolgica ao dar

nfase percepo em vez da sensao.

Para compreender como a teoria da complexidade pode influenciar e fornecer bases

conceituais para maior conhecimento das atuais teorias do controle motor necessrio

entender como surgiu a idia complexa a partir do pensamento simplificador.

Pensamento SimplificadorSegundo Morin, 1995, o pensamento simplificador est baseado na confiana

absoluta da lgica para estabelecer as verdades da sua teoria. Ren Descartes no

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sculo XVII baseado no ideal separatista e reducionista procurou explicar a natureza

das coisas e assim dividiu em mente ou coisa pensante (res cogitans) e matria ou

coisa extensa (res extensa). Ele ordena a separao do objeto do meio, da ordem da

desordem, das disciplinas das cincias, da cincia da filosofia. Estas foram as bases

conceituais da teoria cartesiana que norteou por muito tempo a cincia e a filosofia

ocidental.

A partir disto, entende-se porque no existem teorias completas, pois h

inmeros fatores a se considerar, principalmente quando se reconhece que o ser

humano um sistema aberto e est sujeito a influncias externas.

Hoje os cientistas se deparam com o paradigma da complexidade e por assim ser ainda

se encontra relutncia em seu aceito pela dificuldade que alguns cientistas tm em

adotar a estrutura no-linear da teoria da complexidade.

A ComplexidadePara Morin (1995) a Complexidade uma forma de compreender o mundo,

tendo a capacidade de integrar no real as relaes que sustentam a co-existncia entre

os seres no universo, possibilitando o reconhecimento da ordem e da desordem, do uno

e do diverso, da estabilidade e da mudana. As idias de ordem, desordem e

organizao necessitam ser pensadas em conjunto e surgem de diferentes pontos de

vista.

Assim, a idia de ordem, desordem e organizao demonstra o antagonismo e a

complementaridade que se encontra na complexidade. Morin (1998) coloca tambm

que o funcionamento do ser vivo tolera, at certos limites, uma parte de desordem, de

rudos, de erros. A degradao contnua das molculas e das clulas de um organismo,

por exemplo, a desordem permanente.

Princpios da complexidadeSete princpios bsicos so colocados por Morin (2000), os quais so

complementares e interdependentes.

O primeiro princpio denominado sistmico ou organizacional associa o

conhecimento das partes ao conhecimento do todo, sendo que o todo igualmente

mais e menos que a soma das partes.

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O segundo princpio o hologrfico, o qual demonstra que a parte est no todo,

como o todo est na parte, ressaltando que cada parte possui sua singularidade e sua

individualidade, alm de conter o todo. Por exemplo, as clulas do corpo humano que

possuem a informao gentica do corpo, mas no em si o corpo.

O terceiro princpio, a retroatividade, aceita o conhecimento dos processos auto-

reguladores, rompe com o princpio da causalidade linear, no qual a causa age sobre o

efeito e o efeito sobre a causa.

O quarto princpio, a recursividade, refere-se ao circuito gerador, em que os

produtos e os efeitos so causadores e produtores do que se produz. Como exemplo,

o ciclo da reproduo, que produz seres vivos que reproduzem o ciclo de vida da

reproduo.

O quinto princpio, a autonomia/dependncia, relata que os seres vivos so

autnomos, mas esta autonomia depende do meio exterior, por isso so seres auto-

eco-organizadores.

O sexto princpio o dialgico, o qual se refere a duas lgicas, pois um

fenmeno complexo une duas noes que tendem a excluir-se reciprocamente e ao

mesmo tempo so indissociveis em uma mesma realidade, como a ordem, a

desordem e a organizao.

O stimo princpio a re-introduo do conhecimento em todo conhecimento, ou

seja, todo o conhecimento uma reconstruo de um conhecimento prvio.

Sistemas Complexos e a dinmica no linearOs sistemas complexos no so lineares, envolvem muitos componentes,

apresentam uma dinmica de interao entre eles, dando origem a um nmero de

nveis ou escalas que exibem comportamentos comuns, apresentando processos de

emergncia e auto-organizao.

Segundo Axelrod (2000), complexidade no denota simplesmente muitas

partes em movimento. Ao contrrio, indica que o sistema consiste de partes as quais

interagem de forma que influenciam fortemente o sistema como um todo. A

complexidade normalmente resulta em caractersticas que so propriedades do sistema

que as partes separadas no tem. Por exemplo, nenhum neurnio tem conscincia,

mas o crebro humano tem conscincia como uma propriedade emergente.

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Conforme Capra, 1997, a dinmica no-linear a nova matemtica da

complexidade que permite um nmero limitado de forma e funes possveis, que so

descritos matematicamente pelos atratores padres geomtricos complexos que

representam as propriedades dinmicas do sistema. Para o matemtico Stewart, 1998

a dinmica no-linear ser um dos campos mais frutferos da cincia nos prximos

anos, no qual a matemtica traduzir a necessidade de compreender a organizao do

mundo vivo.

Para entender a complexidade natural ao organismo humano, o primeiro passo

procurar compreender como a complexidade tendo como base a teoria da autopoiese

explica a formao de redes de relacionamento e o surgimento de formas e funes

biolgicas. Conforme Capra, (2002) o sistema autopoitico aquele que sofre

mudanas estruturais continuas ao mesmo tempo em que conserva seu padro de

organizao em teia. Os componentes da teia continuamente produzem e transformam

uns aos outros, e os fazem de maneiras distintas.

Assim, os sistemas vivos so sistemas fechados quanto sua organizao e por

isso so redes autopoiticas, mas aberto do ponto de vista material e energtico, uma

vez que necessita de matria e energia do ambiente e devolve estes elementos na

forma de excrementos.Quando o fluxo de energia aumenta o sistema pode chegar a

uma instabilidade que Capra chama de ponto de bifurcao, o qual pode resultar em

um estado totalmente novo, em que podem surgir novas estruturas e novas formas de

ordem. O fenmeno do surgimento espontneo reconhecido como a origem dinmica

do desenvolvimento, do aprendizado e da evoluo. Assim, a gerao de formas novas

uma das propriedades dos sistemas vivos que uma caracterstica essencial dos

sistemas abertos.

O conhecimento da teoria da complexidade nos permite dizer que no possvel

mais explicar os fenmenos biolgicos a luz simplista da fsica e da bioqumica sem

levar em considerao a dinmica no-linear dos sistemas complexos. Por exemplo, o

ato motor humano, o foco deste estudo, no deve ser entendido apenas como uma

funo apenas dos sistemas neurolgicos e biomecnicos. Na verdade o controle motor

oriundo da dinmica no-linear complexa das redes que envolvem os sistemas

neurolgicos e biomecnicos em constante relao com seu ambiente.

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Desta forma a cincia que busca estudar fenmenos biolgicos como o controle

motor deve reconhecer a importncia da analise da experincia viva, ou seja, da

subjetividade que envolve os agentes. E isso representa mais uma quebra de

paradigma uma vez que nega a viso cartesiana de separao do corpo da mente.

com este pensamento que as teorias do controle motor evoluram e chegaram as atuais

teorias da ao dinmica e ecolgica

Para uma melhor compreenso da complexidade no controle motor e avanar

num aspecto pouco abordado pela teoria da ao dinmica e mais amplamente pela

teoria ecolgica necessrio entender a relao do corpo e da mente em especial no

estudo da conscincia.

Corpo, mente e conscinciaPor mais que as teorias tenham modificado, uma questo sempre motivou os

pesquisadores: a relao entre o corpo e a mente. Segundo Capra (2002), o avano

decisivo da concepo sistmica da vida foi o abandono da viso cartesiana da mente

como uma coisa e ter percebido que mente e conscincia so processos.

Uma das teorias que surgiram a partir desta viso sistmica foi difundida na

dcada de 70 pelos bilogos Humberto Maturana e Franscisco Varela e conhecida

como a teoria da cognio de Santiago. A idia central desta teoria reconhecer que a

cognio um processo essencial da vida. As interaes de um organismo vivo com

seu ambiente so interaes cognitivas. Assim a cognio envolve todos os processos

da vida, percepo, emoo, aprendizado, comportamento e por assim ser tambm o

movimento humano.

Sendo o organismo humano um sistema aberto e autopoitico ele est sujeito a

influencia ambiental e como resultado desta interao est submetido a constantes

mudanas que refletem no desenvolvimento do homem. Um exemplo claro o sistema

nervoso do homem.

A estrutura do sistema nervoso supra segmentar tem em sua caracterstica a

neuroplasticidade que pode ser entendida como a capacidade que os neurnios

possuem de assumir novas funes a partir do uso e reuso de estmulos adequados a

uma tarefa. Isto fica evidente nos casos de leso cerebral como, por exemplo, um

trauma crnio-enceflico. Durante o processo de reabilitao, verifica-se uma mudana

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estrutural para observar uma mudana funcional, uma vez que, a funo motora

pertencente a rea de tecido cerebral morta pode ser substituda por uma nova rea,

mesmo que esta nunca tenha sido usada para tal. Esta capacidade (neuroplasticidade)

ocorre na dependncia de estmulos e do treinamento adequados destas funes

perdidas ( ARRIBAS et al, 2006).

O grande fator estimulante que favorece a neuroplasticidade parece ser mesmo

o inter-relacionamento do indivduo com o seu ambiente. Porem h que se ver que os

sistemas vivos so autnomos. O ambiente s faz desencadear as mudanas

estruturais, no as especifica nem as dirige. Isto porque, segundo Maturana e Varela,

(1987), a interao de um sistema vivo com seu ambiente responde a um padro no-

linear e assim o resultado imprevisvel. No caso de treinamento de tarefas em um

paciente com leso cerebral por mais que o terapeuta busque uma resposta em

especial ele deve estar ciente que o resultado pode ser o mais diverso possvel, uma

vez que como foi visto esta resposta est de acordo com a dinmica no-linear e

dependente da natureza comportamental do individuo.

A teoria ecolgica do controle motor interessante por levar em considerao o

fator ambiental e a percepo individual na aquisio e controle do movimento. Ao

reconhecer que o organismo vivo responde s influencias ambientais com mudanas

estruturais que iro refletir no seu comportamento, percebe-se que o treinamento de

reabilitao deve ser o mais motivador possvel e as tarefas a serem prescritas devem

fazer parte do cotidiano do paciente. Isto fica claro quando Capra, (2002), afirma que o

sistema que se liga ao ambiente atravs de um vnculo estrutural um sistema que

aprende. As mudanas contnuas so seguidas de adaptaes, aprendizados e

desenvolvimentos tambm contnuos, o que uma caracterstica dos seres vivos.

Para Maturana e Varela, (1987) nenhum sistema vivo pode ser controlado, s

pode ser perturbado. Os sistemas vivos no especificam somente as mudanas

estruturais; especificam tambm quais so as perturbaes do ambiente que podem

desencade-las. Ou seja, reside ao sistema vivo a capacidade de filtrar os tipos de

perturbaes e assim ter a liberdade de aceitar que tipo de perturbao do seu

interesse. E assim a teoria ecolgica ao envolver a dicotomia o ambiente-percepo

define estmulos, no caso perturbaes que normalmente fazem parte da vida diria do

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paciente. Por isto, as aquisies de tarefas durante o treinamento de pacientes

lesionados devem englobar justamente as tarefas que fazem parte do ambiente natural

do indivduo, pois assim tornam-se mais fceis de ser percebidas e reprogramadas pelo

paciente.

Assim as idias da teoria da cognio de Santiago se complementam com a

teoria ecolgica do controle motor, pois da mesma forma so uma ciso com a viso

cartesiana ao fornecer uma viso mais holstica, alm disso, a teoria da cognio de

Santiago fornece subsdios para compreenso da complexidade no controle motor ao

entender que a resposta ao um estimulo est de acordo com o padro no-linear, ou

seja o estmulo ou perturbao pode ser ou no aceito pelo individuo e da mesma

forma o resultado pode ser aquele esperado ao no. Alm disso, fica evidente que a

mente um processo de cognio do viver e o crebro a estrutura na qual se d este

processo. Desta forma a relao da mente com o crebro uma relao entre processo

e estrutura. E a conscincia emerge como fator atribudo a esta relao.

Importncia da conscincia no controle motorPara entender a importncia da conscincia no controle motor necessrio estar

ciente da dinmica no-linear que envolve os sistemas complexos e assim levar em

considerao a subjetividade e os resultados imprevisveis dos relacionamentos entre

os agentes. Para tal, Capra em 2002 fez uma reviso das escolas de estudo da

conscincia:

1.Neurorreducionista: definio dada por Fransico Varela por reduzir a conscincia a

mecanismos nervosos. O comportamento definido pela relao das clulas nervosas

e das molculas.

2.Funcionalista: a mais popular entre estudiosos da cognio, afirma que os estados

mentais so definidos pela organizao funcional, descritos por padres de relaes

causais no sistema nervoso. E ao levar em considerao estes padres est diante da

dinmica no-linear dos sistemas complexos.

3.Misterianos: escola menos conhecida que define a conscincia como um mistrio

profundo o qual o homem jamais ir compreender. Por mais que se compreenda a

estrutura cerebral, isto no permitir condies do entendimento da experincia

consciente.

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4.Neurofenomenologista: difundida por Francisco Varela uma escola que vem

crescendo e faz uso da teoria da complexidade e das experincias subjetivas contidas

nos relatos de caso em primeira pessoa e assim procura compreender de que maneira

as experincias subjetivas surgem espontaneamente a partir de atividades neurais

complexas.

Aprofundando os conhecimentos preconizados pela escola

neurofenomenologista, entendemos que o estudo do controle motor deve compreender

o estudo da cognio e as atividades neurais complexas devem envolver as

experincias subjetivas consciente.

ResultadosA experincia consciente se baseia num conjunto especfico de clulas que

envolve muitas atividades neuronais diferentes, associadas percepo sensorial, s

emoes, memria, aos movimentos corporais, etc. As experincias subjetivas ao

estarem ligadas aos movimentos corporais devem ser um campo de ateno para o

entendimento do controle motor humano. Para tal, as bases cientficas das escolas

Funcionalista e Neurofenomenologista servem de primeiro entendimento uma vez que

estas entendem que a conscincia um processo cognitivo que surge

espontaneamente a partir da atividade neural complexa em especial a ultima por estar

ligada a fenmenos subjetivos faz jus a a dinmica no-linear dos sistemas complexos.

(VARELA, 1996 apud CAPRA, 2002)

A fim de entender a complexidade desta atividade neural Capra, (2002), define

que os principais estudiosos foram Francisco Varela e mais recentemente Gerald

Edelman junto com Giulio Tononi.

Nestes estudos fica evidente que a experincia consciente no se localiza numa

parte especfica do crebro, nem pode ser relacionada a determinadas estruturas

neurais. Na verdade uma propriedade que surge espontaneamente de um processo

cognitivo particular (formao de aglomerados funcionais transitrios de neurnios)

Estes aglomerados seriam estruturas que se formam para descrever um padro que

define uma funo realizada pelo sistema nervoso.

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No caso do movimento humano ou ato motor este padro pode ser descrito

como uma seqncia de padres de excitaes neuronais que inicia com uma

motivao e planejamento do ato motor em reas especificas do crtex cerebral. Para

este planejamento so usadas informaes sensoriais internas (posio corporal) e

externas (distancia de agentes externos, topografia, luminosidade, etc.) em seguida o

movimento iniciado com as contraes musculares que produzem o movimento e a

tarefa funcional desejada, por exemplo, o caminhar. Aps inicio do movimento ocorre

uma constante avaliao pelo feedback sensorial que tambm so padres de ativao

neuronal que surgem a partir dos mesmos estmulos internos e externos que de forma

aferente se direcionam ao sistema nervoso central e so encaminhados ao encfalo

para serem comparados a padres aprendidos e armazenados no cerebelo que

influencia a rea motora determinando o controle da ao motora que est sendo

executada (LUNDY-EKMAN, 2004).

Com estas informaes possvel relacionar a tarefa que se deseja realizar ou

que est sendo executada com ambiente externo e assim ajustar a ao motora ao

planejamento feito ou ao movimento executado s exigncias do ambiente em que se

encontra.

CONCLUSOFrente a este padro percebe-se que o ato motor est relacionado a dois fatores

vistos neste estudo: ambiente e conscincia. E assim fica evidente que qualquer estudo

que deseje entender o movimento humano dever levar em considerao a dinmica

no-linear que envolve a relao complexa entre os sistemas vivos e seu ambiente, no

subestimando a experincia subjetiva, em especial a conscincia, essencial no controle

das atividades motoras ou em qualquer programa de reabilitao funcional.

REFERNCIASARRIBAS, M.J.D.,HERVS, P. P., LAVADO M. T. B., LAGO, M. R.,MAEST, F. Plasticidad del sistema nervioso central y estratgias de tratamiento para la reprogramacin sensoriomotora: comparacin de dos casos de accidente cerebrovascular isqumico em el territrio de la artria cerbral media, Rev Neurol, n.42, 2006.

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1 - Mestrando do programa EGC, Gesto do Conhecimento na UFSC.2 Prof. Dr. do programa Engenharia e Gesto do Conhecimento (EGC) na UFSC.

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