Discutir um problema difícil pode ajudar algumas pessoas a organizar seus pensamentos. No entanto, de acordo com neurocientistas cognitivos do Instituto McGovern de Pesquisa Cerebral do MIT, a linguagem em si não é necessária para o raciocínio lógico.

Em um estudo publicado recentemente na revista PNAS, uma equipe liderada por Evelina Fedorenko, professora associada de ciências cognitivas e do cérebro no MIT, descobriu que as pessoas conseguem resolver com sucesso problemas que exigem raciocínio lógico, mesmo quando suas habilidades linguísticas estão gravemente comprometidas. Técnicas de imagem cerebral também mostraram que as regiões responsáveis pelo processamento da linguagem não são ativadas durante o raciocínio lógico.

A linguagem e o pensamento estão realmente conectados?

Há milênios, filósofos, linguistas e cientistas cognitivos debatem se a linguagem é indispensável para o pensamento. Muitos defendem que os seres humanos usam a linguagem como uma ferramenta para pensar. Hope Kean, pesquisadora de pós-doutorado e ex-bolsista do Centro K. Lisa Yang de Neurociência Computacional Integrativa (ICoN) no laboratório de Fedorenko, afirma que há razões plausíveis para acreditar que a linguagem e a lógica possam estar intimamente ligadas. “O pensamento abstrato apresenta características muito semelhantes às da linguagem”, diz Kean, apontando para semelhanças estruturais. “É possível decompor um pensamento em subcomponentes — como minúsculos átomos de enunciados lógicos — e combiná-los hierarquicamente para formar regras estruturadas mais complexas — muito semelhante ao que ocorre na linguagem.”

No entanto, Kean e Fedorenko, que também é pesquisador do Instituto McGovern, suspeitavam que o cérebro pudesse separar a comunicação do pensamento lógico do próprio pensamento lógico. As pessoas dependem fortemente da linguagem quando descrevem um problema, discutem possíveis soluções ou explicam como chegaram a uma conclusão. O processo subjacente ao pensamento lógico, no entanto, pode depender de um sistema cerebral diferente. “Existem aspectos do pensamento que parecem ir além de alguns dos limites da linguagem”, explicou Kean. O pensamento lógico frequentemente exige um nível de precisão que a linguagem cotidiana não oferece. A linguagem também se desenvolve em uma sequência linear, uma palavra por vez, enquanto chegar a uma conclusão lógica pode exigir a consideração de múltiplas informações de uma maneira menos linear.

Testando o pensamento lógico sem a linguagem

Essas questões levaram Kean a investigar como o cérebro realmente realiza o raciocínio lógico. Pesquisar esse tema é desafiador porque os pesquisadores que trabalham com seres humanos geralmente dependem da linguagem para explicar tarefas e obter respostas. O grupo de Fedorenko encontrou uma maneira de contornar esse obstáculo ao colaborar com Rosemary Varley, uma neurocientista da University College London que estuda distúrbios de linguagem adquiridos, e sua equipe.

Os pesquisadores estudaram duas pessoas que haviam sofrido um derrame que danificou as áreas do cérebro responsáveis pelo processamento da linguagem. Ambas apresentavam dificuldade significativa para compreender e produzir linguagem. Para testar o raciocínio lógico independentemente da linguagem, os pesquisadores desenvolveram jogos lógicos focados em números e padrões visuais. Em uma tarefa, os participantes viram duas listas de números e tiveram que identificar a regra oculta pela qual uma lista se transformava na outra. Tal regra poderia, por exemplo, envolver inverter os dígitos ou remover números acima de um determinado valor. Após identificar a regra, os participantes tiveram que aplicá-la a novos exemplos. Em outra tarefa, os participantes receberam uma coleção de padrões geométricos. Em seguida, precisavam selecionar o padrão que completasse corretamente a grade.

Quanto mais difíceis os quebra-cabeças se tornavam, mais claramente os resultados mostravam que a linguagem não era necessária para essa forma de raciocínio lógico. Participantes com graves deficiências de linguagem tiveram um desempenho tão bom quanto o do grupo de controle. Eles foram até capazes de comunicar as regras que haviam descoberto por meio de gestos ou esboços. “Isso realmente derruba uma teoria que afirma que a indução de regras simbólicas é impossível sem habilidades linguísticas”, diz Kean.

Exames cerebrais revelam uma separação entre lógica e linguagem

Os pesquisadores também investigaram o que acontece no cérebro de adultos saudáveis enquanto resolvem problemas lógicos. Os participantes foram ao MIT para uma série de exames de ressonância magnética, durante os quais os padrões de atividade cerebral foram registrados enquanto realizavam várias tarefas. Algumas tarefas consistiam em quebra-cabeças lógicos. Outras foram projetadas especificamente para identificar as regiões de processamento de linguagem de cada participante. Um conjunto separado de tarefas mapeou a chamada “rede de demandas múltiplas” — um sistema cerebral distribuído que auxilia na resolução de problemas complexos.

Os participantes neurotípicos resolveram quebra-cabeças lógicos semelhantes aos apresentados aos participantes com deficiências de linguagem. Eles também resolveram problemas que exigiam raciocínio silogístico. Essas tarefas utilizavam afirmações do tipo “se-então”, como “Se a bola é vermelha, então é grande. A bola é vermelha. A bola é grande?” Os pesquisadores ajustaram o nível de dificuldade dos quebra-cabeças para determinar quais áreas do cérebro se tornavam mais ativas à medida que o esforço cognitivo aumentava. Eles também compararam a atividade cerebral quando os participantes precisavam descobrir uma regra oculta com a atividade quando estavam simplesmente aplicando uma regra que já havia sido fornecida.

Os exames revelaram uma distinção clara entre linguagem e lógica. O sistema de linguagem do cérebro não foi ativado durante o raciocínio indutivo (quando os participantes identificavam regras ocultas) nem durante o raciocínio dedutivo (quando avaliavam a validade de inferências silogísticas). As descobertas relativas à “rede de demandas múltiplas” foram mais inesperadas. Os cientistas suspeitavam que essa rede desempenharia um papel importante no pensamento lógico. Embora ela se tornasse ativa durante o raciocínio indutivo, não parecia estar envolvida no raciocínio dedutivo. Kean está investigando mais a fundo essa descoberta em sua pesquisa em andamento. Para Fedorenko e Kean, os resultados fornecem fortes evidências de que a linguagem e a lógica se baseiam em sistemas diferentes no cérebro. Os resultados também se baseiam em trabalhos anteriores do laboratório de Fedorenko, que mostraram que outras formas de pensamento — incluindo a categorização de objetos e o pensamento social — não dependem da linguagem.

Qual é o papel do relógio biológico no pensamento?

Ao mesmo tempo, os resultados levantam uma questão interessante para a cronobiologia: se o pensamento lógico ocorre independentemente da linguagem em suas próprias redes cerebrais, seu desempenho também poderia ser influenciado pelo relógio biológico. A atenção, a concentração e o desempenho cognitivo estão sujeitos a flutuações naturais ao longo do dia e são influenciados, entre outros fatores, pelo ciclo sono-vigília, por hormônios como a melatonina e o cortisol e pelo cronótipo de cada indivíduo. As pessoas podem, portanto, apresentar desempenhos diferentes dependendo da hora do dia, mesmo que suas habilidades fundamentais permaneçam inalteradas. O presente estudo não examinou essa influência temporal. No entanto, pesquisas futuras poderiam esclarecer se as redes cerebrais responsáveis pelo raciocínio lógico também estão sujeitas a certas flutuações diurnas e se tarefas cognitivas complexas podem ser realizadas com mais facilidade ou eficiência em horários específicos.

O que os resultados significam para a afasia

Essa pesquisa pode ter implicações importantes para a compreensão de distúrbios de linguagem adquiridos, como a afasia. Profissionais que trabalham com pessoas com afasia sabem há muito tempo que a perda das habilidades linguísticas não é sinônimo de perda de inteligência. Alguém com afasia ainda pode gostar de jogar xadrez, resolver quebra-cabeças de Sudoku ou administrar as finanças da família. No entanto, algumas pessoas interpretam erroneamente as dificuldades de comunicação como sinais de problemas cognitivos.

“Esta pesquisa contribui para um crescente conjunto de estudos que mostram que mesmo pessoas com afasia grave podem manter sua capacidade de raciocínio lógico abstrato — uma característica marcante de nossa espécie”, disse Fedorenko. “Devemos continuar a esclarecer o público de que as dificuldades de linguagem — sejam elas decorrentes de afasia, distúrbios da fala e da linguagem, como a gagueira, ou para aqueles cuja língua materna não é o inglês — não são um indicador do nível de inteligência ou capacidade de uma pessoa.”

Uma possível contribuição para a inteligência artificial

As descobertas também podem ter implicações para a inteligência artificial. Grandes modelos de linguagem, como o ChatGPT e o Claude, são treinados exclusivamente com texto e geram texto como resultados, mas conseguem simular de forma convincente certas formas de pensamento humano.

O cérebro humano parece funcionar de maneira diferente. Nos seres humanos, a linguagem e o pensamento lógico abstrato são processos distintos. Segundo Kean, investigar as diferenças entre o pensamento humano e a forma como os grandes modelos de linguagem operam poderia fornecer insights úteis para o desenvolvimento de futuros sistemas de IA.

Uma compreensão precisa de como o cérebro humano chega a conclusões continua sendo uma área de pesquisa em aberto. Kean descreve isso como uma nova fronteira na geografia do pensamento — e uma que ela está ansiosa para explorar.