Organização Ciências e CogniçãoCNPJ 13.413.391/0001-18

Integrando as ciências da mente, cérebro e educação

Pessoa escrevendo à mesa, com livros ao lado.

Glaucio Aranha *

Quem nunca se viu diante de uma tarefa difícil ou de uma situação totalmente estranha ao nosso padrão, e que faz nossa cabeça explodir por parecer impossível de avançar ou solucionar? Algumas vezes, nos encontramos empolgados para fazer ou aprender algo que aparentemente é simples, mas que acaba virando um bicho de sete cabeças. Pode ser tocar violão, desenhar melhor, programar um jogo, aprender uma nova língua, fazer uma manobra no skate, resolver problemas de matemática ou qualquer outra coisa. Nos primeiros dias, a gente acha que a dificuldade vai durar apenas algumas horas ou poucos dias, mas logo vê que a coisa (tarefa) parece exigir atenção demais. Afinal, você precisa pensar em cada movimento, comete erros aqui e ali, esquece etapas e, algumas vezes, tem-se a impressão de que simplesmente não levamos jeito para aquilo e pensamos em desistir.

Mas, algumas semanas depois, algo começa a mudar. Certas coisas passam a acontecer com menos esforço, a gente percebe os erros mais rapidamente e os corrigimos, conseguimos antecipar o que vem a seguir e executamos ações que antes exigiam uma concentração enorme. Bem, parte dessa transformação está acontecendo no nosso cérebro.

Acontece que aprender envolve gerar modificações na maneira como diferentes células e regiões cerebrais funcionam e se comunicam. Esse conjunto de processos costuma ser chamado de neuroplasticidade, ou plasticidade neural, e constitui uma das propriedades fundamentais do sistema nervoso. Experiências, práticas e aprendizagens podem modificar a eficiência das conexões entre neurônios, reorganizar redes funcionais e, quando mantidas durante períodos suficientemente longos, também podem estar associadas a modificações estruturais detectáveis por técnicas de neuroimagem.

Durante a adolescência, esse assunto se torna particularmente interessante, porque o cérebro atravessa uma fase de intensa reorganização, envolvendo mudanças nas conexões sinápticas, na mielinização e na integração entre diferentes redes cerebrais. Ao mesmo tempo, aumentam a exploração de novos ambientes, a busca por experiências e a aprendizagem necessária para uma autonomia cada vez maior. Pesquisas realizadas recentemente por Baker, Galván e Fuligni (2025) mostraram que essa combinação pode fazer da adolescência um período especialmente relevante para adquirir habilidades, experimentar atividades e ampliar repertórios. Wilbrecht e Davidow (2024) também apoiam essa ideia ao descreverem a adolescência como uma fase de exploração de novas atividades, aumento da independência e aprendizagem voltada para objetivos, enfatizando que, conforme a tarefa e o ambiente, os adolescentes podem ter um desempenho igual ou até superior ao de adultos em certos tipos de aprendizagem.

Quando você começa a aprender uma habilidade, diferentes sistemas cerebrais precisam trabalhar em conjunto. Dependendo da tarefa, podem estar envolvidas redes relacionadas à atenção, memória, percepção, movimento, tomada de decisão, planejamento e avaliação de erros.

Então, imagine alguém aprendendo a tocar violão. Inicialmente, será preciso observar onde colocar os dedos, lembrar a posição dos acordes, controlar os movimentos das duas mãos, escutar o som produzido e comparar o resultado com aquilo que deveria acontecer. Há muitas informações sendo processadas simultaneamente, mas, com a prática, a atividade dessas redes vai sendo reorganizada. Algumas conexões podem tornar-se funcionalmente mais eficientes, determinados padrões de atividade passam a ser recrutados com maior precisão e componentes da tarefa que inicialmente exigiam grande controle consciente podem tornar-se progressivamente automatizados.

Nesse processo, ocorre também aquilo que os neurocientistas chamam de plasticidade sináptica, envolvendo alterações na eficácia da comunicação entre neurônios. Em escalas temporais maiores, treinamento e experiência podem estar associados a modificações em propriedades da substância cinzenta e da substância branca observadas por métodos de neuroimagem.

Um experimento que se tornou conhecido na história da neuroplasticidade humana ajuda a visualizar esse fenômeno. Em 2004, Draganski e colaboradores desenvolveram o seguinte estudo: eles ensinaram adultos a fazer malabarismo com três bolas e acompanharam seus cérebros por meio de ressonância magnética. Após alguns meses de treinamento, foram observadas modificações em medidas da substância cinzenta de regiões relacionadas ao processamento visual do movimento. Quando os participantes interromperam a prática, algumas dessas alterações diminuíram posteriormente.

O caso do malabarismo ficou ainda mais interessante alguns anos depois. Em 2009, Jan Scholz e seus colaboradores acompanharam adultos que treinaram essa mesma habilidade durante seis semanas, utilizando uma técnica de ressonância magnética chamada imagem por difusão, que permite investigar propriedades da microestrutura da substância branca. Os pesquisadores encontraram alterações em uma região situada abaixo do sulco intraparietal, envolvida na integração de informações visuais e motoras. O resultado sugeria que a prática prolongada de uma habilidade complexa poderia estar associada também a mudanças mensuráveis nas vias que participam da comunicação entre diferentes regiões cerebrais (Scholz et al., 2009). É importante entender com cuidado o que estudos como esse permitem concluir.

Os participantes eram adultos, a tarefa era bastante específica e as técnicas de neuroimagem utilizadas fornecem medidas indiretas de propriedades do tecido cerebral. Seria precipitado imaginar, por exemplo, que qualquer atividade produz as mesmas modificações ou que uma ressonância magnética poderia revelar simplesmente “quanto” uma pessoa aprendeu. O que esses experimentos mostram é mais preciso e, talvez, mais interessante: determinadas experiências de aprendizagem e treinamento podem estar associadas a modificações mensuráveis na organização funcional e estrutural do cérebro (Draganki et al., 2004; Scholtz et al., 2009). Em alguma medida, portanto, o cérebro que aprende vai carregando uma história das experiências pelas quais passou.

Talvez você já tenha vivido isso sem pensar em neuroplasticidade. No início, um acorde no violão exige que você olhe para cada dedo; uma sequência de movimentos em um esporte parece rápida demais; uma expressão em outro idioma desaparece da memória segundos depois de ser aprendida; um problema de matemática exige tanto esforço que você precisa voltar várias vezes ao começo. Depois de algum tempo, certas ações começam a exigir menos controle consciente, alguns padrões passam a ser reconhecidos mais rapidamente e erros, que antes nem eram percebidos, tornam-se evidentes. Aquilo que mudou pode ser observado no seu desempenho, enquanto, em outro nível, sistemas cerebrais envolvidos naquela aprendizagem foram sendo modificados pela experiência.

É justamente por isso que aprender alguma coisa difícil pode ser tão interessante. Uma tarefa que ainda não dominamos exige atenção, recuperação de informações da memória, comparação entre resultados, escolha de estratégias e sucessivos ajustes do comportamento. Entretanto, dificuldade, por si mesma, não garante aprendizagem. Existe uma linha de pesquisa conhecida como “dificuldades desejáveis”, segundo a qual certas condições que tornam o aprendizado momentaneamente mais trabalhoso podem favorecer retenção e transferência posteriores, desde que o desafio permaneça compatível com aquilo que o estudante consegue realizar e disponha de condições adequadas para aprender (Nelson; Eliaasz, 2023). Uma atividade incompreensível, excessivamente complexa ou realizada sem orientação pode simplesmente gerar sobrecarga e abandono. O desafio parece funcionar melhor quando exige esforço e, ao mesmo tempo, oferece condições para que a pessoa avance.

Essa ideia ajuda a interpretar de outra maneira aquela sensação incômoda de “ainda não consigo”. Em alguns casos, ela pode indicar que você está justamente diante de algo que ainda precisa ser construído. Durante a adolescência, essa questão adquire características particulares, porque mudanças cerebrais, cognitivas e sociais estão ocorrendo ao mesmo tempo em que se amplia a possibilidade de explorar novos ambientes, atividades, relações e objetivos.

Uma revisão de Wilbrecht e Davidow (2024) mostrou que o desempenho de adolescentes em tarefas de aprendizagem orientada a objetivos apresenta grande variação conforme a situação experimental: em alguns estudos há progressão gradual em direção ao desempenho adulto, em outros os adolescentes já apresentam desempenho semelhante ao dos adultos e, em determinadas condições, chegam a superá-los. Isso torna pouco útil tratar o cérebro adolescente apenas como uma versão ainda incompleta do cérebro adulto. Afinal, ele está atravessando uma etapa do desenvolvimento com características próprias, aprendendo a lidar com ambientes cada vez mais complexos e ampliando progressivamente sua autonomia.

Por isso, a frase “eu não sou bom nisso” talvez mereça ser repensada. Afinal, dependendo da situação, ela pode estar descrevendo apenas o estado atual de uma habilidade. Quem hoje precisa pensar durante vários segundos para formar um acorde talvez consiga fazê-lo automaticamente depois de meses de prática; quem atualmente não entende uma linguagem de programação pode, depois de muitas tentativas, passar a reconhecer estruturas que antes pareciam indecifráveis. Nada disso garante que qualquer pessoa possa alcançar qualquer desempenho apenas insistindo, porque aprendizagem também depende de conhecimentos prévios, oportunidades, orientação, motivação, condições de prática e diferenças individuais. Ainda assim, o desempenho presente não precisa ser entendido como uma descrição definitiva daquilo que uma pessoa será capaz de fazer no futuro.

Os próprios erros participam desse processo. Imagine que você esteja aprendendo a arremessar uma bola de basquete. Você calcula a força, lança a bola e ela bate no aro. Na tentativa seguinte, altera a direção; depois, percebe que colocou força demais; em seguida, realiza outro ajuste. O sistema nervoso pode utilizar diferenças entre o resultado previsto e aquilo que realmente aconteceu para modificar tentativas posteriores. Na aprendizagem motora, esse mecanismo é estudado por meio do conceito de erro de predição sensorial, isto é, a diferença entre as consequências esperadas de um movimento e o feedback sensorial efetivamente recebido. O cerebelo participa de maneira importante desses processos de detecção e correção de erros, permitindo que movimentos sejam progressivamente ajustados pela experiência (Popa et al., 2016).

O princípio aparece, com características próprias, em outras formas de aprendizagem. Em diferentes modelos neurocognitivos, discrepâncias entre resultados esperados e resultados obtidos fornecem informações capazes de atualizar previsões e orientar escolhas futuras. Por isso, um erro pode carregar informação relevante para aprender, sobretudo quando conseguimos identificar o que aconteceu, receber feedback e realizar uma nova tentativa. A simples repetição do mesmo erro, sem compreender o que ocorreu, tende a oferecer condições bastante diferentes de aprendizagem.

Isso também ajuda a entender por que tentar responder a uma questão antes de consultar a resposta pode ser útil. Estudos sobre prática de recuperação mostram que o ato de buscar ativamente uma informação na memória pode favorecer sua retenção posterior, especialmente quando comparado à simples releitura repetida do conteúdo. Em um experimento clássico, Roediger e Karpicke (2006) verificaram que estudantes que praticavam a recuperação de informações apresentavam melhor retenção depois de períodos mais longos, embora aqueles que apenas reliam o material pudessem apresentar uma sensação inicial maior de domínio. Karpicke e Blunt (2011) encontraram posteriormente benefícios da prática de recuperação também para aprendizagem conceitual e questões que exigiam compreensão e inferência.

Isso significa que resolver uma questão, perceber onde o raciocínio falhou, consultar a explicação, corrigir o percurso e tentar novamente cria uma experiência diferente daquela produzida pela leitura passiva da resposta correta. Existe esforço de recuperação, comparação, detecção do erro e reconstrução da informação. A dificuldade sentida durante esse processo pode até produzir a impressão de que se está aprendendo menos, embora a facilidade imediata nem sempre seja um bom indicador daquilo que permanecerá disponível na memória alguns dias depois.

O tempo também importa, pois um dos resultados mais consistentes da pesquisa sobre memória é o chamado efeito de espaçamento, ou seja, distribuir episódios de estudo ou treinamento ao longo do tempo tende a favorecer a retenção de longo prazo quando comparado à concentração de uma quantidade semelhante de prática em um único período. Uma ampla revisão quantitativa realizada por Cepeda e colaboradores (2006), reunindo centenas de experimentos, encontrou evidências consistentes desse benefício da prática distribuída.

Vamos tomar o seguinte exemplo: você quer aprender vinte palavras em italiano. Repeti-las durante horas em uma única tarde pode produzir uma sensação bastante convincente de familiaridade. Naquele momento, parece que todas estão dominadas. Reencontrar essas mesmas palavras no dia seguinte, contudo, provavelmente revelará que algumas desapareceram. Ao tentar recuperá-las novamente, retornar a elas alguns dias depois e repetir esse processo em diferentes ocasiões, você cria sucessivas oportunidades de reconstrução da memória. O esquecimento parcial que torna a tarefa um pouco mais difícil também faz com que seja necessário recuperar novamente aquilo que foi aprendido.

Há, portanto, uma diferença entre sentir que alguma coisa está fácil agora e conseguir utilizá-la posteriormente. Essa distinção é importante porque muitas estratégias de estudo produzem forte sensação de familiaridade, como reler várias vezes uma página, acompanhar uma explicação que parece óbvia ou observar outra pessoa resolvendo uma questão pode gerar a impressão de domínio. Descobrir se realmente sabemos exige tentar recuperar, explicar ou utilizar aquela informação sem depender continuamente do material que está diante de nós (Roediger; Karpicke, 2006; Karpicke; Blunt, 2011).

E há ainda uma parte da aprendizagem que acontece quando os livros já foram fechados, o instrumento foi guardado e você deixou de praticar conscientemente: o sono. Depois que novas informações são adquiridas, diferentes memórias passam por processos de estabilização e reorganização que costumamos reunir sob o conceito de consolidação. Uma extensa literatura mostra que o sono participa ativamente de vários desses processos. Durante o sono, padrões de atividade relacionados a experiências anteriores podem ser reativados, contribuindo para a reorganização e integração de representações de memória em diferentes sistemas cerebrais (Rasch; Born, 2013).

Por isso, atravessar a madrugada estudando para uma prova envolve uma escolha menos vantajosa do que às vezes parece. Algumas horas adicionais de contato com o conteúdo são obtidas reduzindo justamente um período fisiológico envolvido na consolidação da memória. Evidentemente, dormir depois de não ter estudado não fará o conteúdo aparecer magicamente na memória, pois o sono trabalha sobre experiências e informações que foram adquiridas anteriormente. Quando houve aprendizagem durante o período de vigília, entretanto, dormir integra o conjunto de processos biológicos que participam da formação e estabilização dessas memórias (Rasch; Born, 2013).

Surge então uma pergunta interessante: existe uma idade perfeita para aprender? A resposta depende muito daquilo que está sendo aprendido. Existem períodos do desenvolvimento particularmente favoráveis à aquisição de certas habilidades, enquanto a capacidade de modificação pela experiência permanece presente ao longo da vida. A adolescência merece atenção especial porque, nessa etapa, processos de maturação cerebral continuam ocorrendo ao mesmo tempo em que o mundo social e cultural se expande de maneira intensa. Novas amizades, interesses, conhecimentos, responsabilidades, projetos e experiências passam a fazer parte da vida cotidiana, oferecendo ao cérebro em desenvolvimento ambientes cada vez mais variados aos quais precisa se adaptar.

Baker, Galván e Fuligni (2025) propõem que a plasticidade característica do desenvolvimento adolescente precisa ser compreendida em relação aos contextos nos quais o jovem vive. As experiências sociais, familiares, educacionais e culturais fornecem oportunidades de aprendizagem que interagem com um cérebro que continua reorganizando suas conexões e formas de funcionamento. Wilbrecht e Davidow (2024) acrescentam que explorar novas atividades e aprender a orientar ações em direção a objetivos constituem componentes relevantes da transição para uma vida progressivamente mais independente.

Nesse sentido, aprender fotografia, participar de um grupo de teatro, começar um esporte, estudar astronomia, escrever histórias, desenhar, aprender programação, cozinhar, tocar em uma banda ou estudar uma nova língua pode significar muito mais do que encontrar uma maneira de preencher o tempo. Cada uma dessas atividades coloca a pessoa diante de sistemas de conhecimento, problemas, estratégias, movimentos, símbolos e relações sociais que antes talvez não fizessem parte de seu repertório. Algumas serão abandonadas, outras permanecerão como hobbies e algumas poderão acompanhar a pessoa durante décadas.

Talvez seja justamente essa uma das possibilidades mais interessantes da adolescência. Afinal, ainda há muito para descobrir sobre aquilo de que você gosta, aquilo que consegue fazer e aquilo que gostaria de aprender. Você não precisa começar procurando algo grandioso.

Talvez seja justamente essa uma das possibilidades mais interessantes da adolescência. Afinal, ainda há muito para descobrir sobre aquilo de que você gosta, aquilo que consegue fazer e aquilo que gostaria de aprender. Você não precisa começar procurando algo grandioso. Escolha uma habilidade que hoje esteja um pouco além do que consegue fazer: aprender três acordes no violão, desenhar um rosto, preparar uma receita que nunca tentou, memorizar algumas frases em outro idioma, resolver um cubo mágico, fazer malabarismo com três bolas, programar uma pequena animação, construir um origami complexo ou identificar algumas constelações no céu.

Pratique durante algumas semanas, distribuindo as tentativas ao longo dos dias. No primeiro dia, registre aquilo que parece difícil. Depois de algum tempo, volte às anotações. Talvez seus dedos encontrem uma posição que antes exigia enorme atenção; talvez você perceba um padrão que inicialmente parecia invisível; talvez detecte seus erros antes que alguém precise apontá-los; talvez aquilo que demorava dez minutos passe a exigir cinco.

Essas mudanças no desempenho são sinais de que houve aprendizagem. Você provavelmente não perceberá suas sinapses se modificando, nem conseguirá sentir diretamente as alterações que ocorrem nas redes cerebrais envolvidas naquele processo. A pesquisa em neurociências, entretanto, mostra que aprender envolve mudanças na maneira como o sistema nervoso responde às experiências e que determinadas formas de treinamento podem produzir alterações funcionais e estruturais mensuráveis no cérebro (Draganki et al., 2004; Scholz et al., 2009).

Cada tentativa, cada erro que permite uma correção, cada retorno ao que foi estudado e cada período de descanso participa de uma história que vai sendo construída ao longo do tempo. Aprender alguma coisa difícil pode mudar aquilo que você sabe, aquilo que percebe e aquilo que consegue fazer. Enquanto essa aprendizagem acontece, o cérebro que torna tudo isso possível também vai sendo modificado pela experiência.

Referências

BAKER, Amanda E.; GALVÁN, Adriana; FULIGNI, Andrew J. The connecting brain in context: how adolescent plasticity supports learning and development. Developmental Cognitive Neuroscience, v. 71, art. 101486, 2025. DOI: 10.1016/j.dcn.2024.101486.

CEPEDA, Nicholas J.; PASHLER, Harold; VUL, Edward; WIXTED, John T.; ROHRER, Doug. Distributed practice in verbal recall tasks: a review and quantitative synthesis. Psychological Bulletin, v. 132, n. 3, p. 354–380, 2006. DOI: 10.1037/0033-2909.132.3.354.

DRAGANSKI, Bogdan; GASER, Christian; BUSCH, Volker; SCHUIERER, Gerhard; BOGDAHN, Ulrich; MAY, Arne. Neuroplasticity: changes in grey matter induced by training. Nature, v. 427, n. 6972, p. 311–312, 2004. DOI: 10.1038/427311a.

KARPICKE, Jeffrey D.; BLUNT, Janell R. Retrieval practice produces more learning than elaborative studying with concept mapping. Science, v. 331, n. 6018, p. 772–775, 2011. DOI: 10.1126/science.1199327.

NELSON, Adin; ELIASZ, Kinga L. Desirable Difficulty: theory and application of intentionally challenging learning. Medical Education, v. 57, n. 2, p. 123–130, 2023. DOI: 10.1111/medu.14916.

POPA, Laurentiu S.; STRENG, Martha L.; HEWITT, Angela L.; EBNER, Timothy J. The errors of our ways: understanding error representations in cerebellar-dependent motor learning. The Cerebellum, v. 15, n. 2, p. 93–103, 2016. DOI: 10.1007/s12311-015-0685-5.

RASCH, Björn; BORN, Jan. About sleep’s role in memory. Physiological Reviews, v. 93, n. 2, p. 681–766, 2013. DOI: 10.1152/physrev.00032.2012.

ROEDIGER, Henry L.; KARPICKE, Jeffrey D. Test-enhanced learning: taking memory tests improves long-term retention. Psychological Science, v. 17, n. 3, p. 249–255, 2006. DOI: 10.1111/j.1467-9280.2006.01693.x.

SCHOLZ, Jan; KLEIN, Miriam C.; BEHRENS, Timothy E. J.; JOHANSEN-BERG, Heidi. Training induces changes in white-matter architecture. Nature Neuroscience, v. 12, n. 11, p. 1370–1371, 2009. DOI: 10.1038/nn.2412.

WILBRECHT, Linda; DAVIDOW, Juliet Y. Goal-directed learning in adolescence: neurocognitive development and contextual influences. Nature Reviews Neuroscience, v. 25, n. 3, p. 176–194, 2024. DOI: 10.1038/s41583-023-00783-w.


Glaucio Aranha é professor adjunto no Instituto NUTES de Educação em Ciências e Saúde (NUTES), da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), atuando no Laboratório de Vídeo Educativo (LVE), onde desenvolve atividades de ensino e pesquisa na área de tecnologias educacionais e divulgação científica, sob a perspectiva da semiótica e dos estudos de mídias. Atua, ainda, como pesquisador associado no Núcleo de Divulgação Científica e Ensino de Neurociências, da UFRJ (NuDCEN/IBCCF/UFRJ), em atividades de pesquisa sobre semiótica e linguística aplicadas ao ensino de neurociências. É pesquisador-líder do grupo de pesquisa Cognição, Linguagem e Audiovisual em Sistemas Semióticos (CLASS/NUTES/UFRJ) e como colíder, em parceria com o Prof. Dr. Alfred Sholl-Franco (IBCCF/UFRJ), do grupo de pesquisa Neuroeduc – Neurociências Aplicadas à Educação (OCC/UFRJ). É associado da Organização Ciências e Cognição (OCC), ocupando atualmente o cargo de vice-presidente, da Associação Brasileira de Linguística (ABRALIN). Tem experiência nas áreas de: estudos de mídia, teoria literária e da narrativa, linguística, semiótica, estética de massa e divulgação científica. website: www.glaucioaranha.com

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