Interdisciplinariedade e o Estudo da Mente

Renato M.E. Sabbatini, PhD e Silvia Helena Cardoso, PhD

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O estudo da mente e suas bases biológicas é um dos maiores esforços científicos de todos os tempos. Ele é a chave para o entendimento definitivo da natureza dos seres humanos.

Entretanto, a fina complexidade do sistema nervoso e as diversas barreiras metodológicas que existem neste campo para o estudo objetivo de sua estrutura e função requer uma colaboração extensa entre disciplinas científicas. Biologia molecular e celular, biologia do desenvolvimento, genética, bioquímica, biofísica, farmacologia, eletrônica, tecnologia de informação, engenharia biomédica, matemática, esttatística, física,ciências cognitivas, psicologia, linguística e muitas outras, convergem e se interconectam naquela que provavelmente é a mais disciplinar de todas as ciências.

A explicação disto é simples: a neurociências é essencialmente integrativa, porque o seu objeto de estudo (o cérebro) é um órgão integrativo !

Mas o que é disciplina, o que é interdisciplinariedade? Qual é o seu valor hoje e como alcançá-lo? Quais são as diferenças entre interdisciplinariedade e multidisciplinariedade? A medida que a neurociência objetiva realizar o maior desafio de todas as investigações científicas, este entendimento é importante para muitas coisas.

O Que É Interdisciplinariedade?

De acordo com Moti Nissani (1), uma disciplina é "algo comparativamente autp-contido e isolado do domínio da experiência humana, o qual possui sua própria comunidade de especialistas, com componentes distintivos tais como dividir ideais, conceitos, habilidades, fatos, habilidades implícitas, e metodologias".

Interdisciplinariedade, por outro lado, é "o trazer junto os componentes distintivos de duas ou mais disciplinas" na pesquisa ou educação, conduzindo a novos conhecimentos que não seriam possíveis se não fosse esta integração. A multidisciplinariedade ocorre quando as disciplinas trabalham lado a lado em problemas distintos de aspectos de um único problema.

Interdisciplinariedade ocorre quando disciplinas se integram e colaboram entre elas mesmas.

Por exemplo, a membrana de um neurônio pode ser estudada separadamente por química ou física como uma fase complexa de moléculas orgânicas com propriedades elétricas distintas, abstraindo inteiramente o fato de que ela é parte de uma célula viva e o resultado de uma evolução orgânica. Isto é pesquisa multidisciplinar. Entretanto, quando a estrutura da membrana e suas propriedades e funções são estudadas usando uma abordagem combinando as contribuições de várias disciplinas trabalhando juntas, nós temos a interdisciplinariedade. Por exemplo, em um projeto de pesquisa descrito como "a influência de um segundo mensageiro sobre a conformação molecular de canais iônicos e suas consequências na integração de informação de entrada  pelos campos dentríticos de neurônios geneticamente defectivos na área visual, usando imagens eletrônicas e microfabricação de eletrodos" nós notamos a colaboração de disciplinas de bioquímica, biofísica, neuroanatomia, biologia celular, genética, eletrofisiologia, eletrônica, química, engenharia, entre outras. O resultado desta pesquisa aparentemente importante não seria possível sem esta integração.

 O grau de interdisciplinariedade pode variar em muitos domínios, é claro. Nissani propõe caracterizar o grau de integração interdisciplinar em quatro critérios:
 

A interdisciplinarity também se desenvolve. Aquilo que foi interdisciplinariedade no passado, tais como integração entre biologia e física, tornou-se uma disciplina (por ex., biofísica), com o seu próprio conjunto de experiências, conferências, jornais, sociedades profissionais, comitês, cursos de graduação, métodos e mesmo profissões estabelecidas (na Alemanha e Canadá, por exemplo, a informática médica é agora um curriculum universitário.

A Importância da Interdisciplinariedade

Leonardo da Vinci representou um ideal no qual não é mais alcançável: o homem da Renascença", que foi capaz de dominar simultâneamente muitas formas do conhecimento. Leonardo foi um notável pintor, escritor, filósofo e cosmólogo. A explosão o conhecimento, que começou no Iluminismo e nas eras Industriais, e nas quais continuam em uma velocidade espantosa em nossa era de informação (a Biblioteca Nacional de Medicina estima que o conhecimento médico publicado está dobrando em tamanho a cada quatro anos!), é impossível a um único cientista enquadrar qualquer coisa maior que o seu minúsculo campo de especialidade.

A consequência, segundo Leland Miles (2) é que "à medida que o conhecimento  explode e se fragmenta, torna-se impossível para um indivíduo compreender os diversos fragmentos. Para evitar se afogar neste crescente oceano de conhecimento, cada um de nós tipicamente se agarra em apenas um ou dois 'objetos flutuantes' como se nossa vida dependesse deles,  impedindo-nos assim, de olhar a nossa volta. Tentar enxergar para mais além desses poucos fragmentos, significa ser subjugado pelo tamanho deste oceano. Para evitar isso, preferimos  permanecer ignorantes de tudo, menos de nossos próprio domínios".

Então,  novas pequenas pesquisas podem eventualmente vir a ter uma parada total, a menos que aprendamos a cooperar através da pesquisa interdisciplinar e educação. O maior obstáculo paraa isto é o caminho no qual as universidades são organizadas. O modelo departamental, onde as disciplinas são isoladas, ensinadas e pesquisadas separadamente, com muito pouco em comum, está condenado, porque isto atrapalha intera`ão e integração. Os estudantes não aprendem como trabalhar com equipes interdisciplinares, como pensar em caminhos interdisciplinares; assim eles somente irão repetir as limitações dos seus próprios professores.

O desdobramento da interdisciplinariedade requerirá uma verdadeira revolução, uma reforma abrangente em nossos laboratórios e escolas. A neurociências tem sido exemplar em mostrar os novos caminhos: ao redor do mundo, muitos centros de pesquisa e programas educacionais interdisciplinares e multidisciplinares têm sido fundados com sucesso.
 

A Profissão Interdisciplinar

Afim de melhorar programas interdisciplinares, um novo tipo de profissional está sendo requerido: aqule que seja capaz de trabalhar confortavelmente e interagir simultaneamente com especialistas de muitas das disciplinas que estão sendo integradas. Alguém deve ter a visão abrangente do projeto, e como e quando as disciplinas vão interagir.
 

We can understand how this professional should be made up, by examining the following conceptual model:
 

 
Neurophysiology 

 

The Interdisciplinary Researcher

 

 


Informatics

Figure: The Interdisciplinary Researcher: On the Wall

We may imagine that two researchers who work in separate and dissimilar domains of knowledge are unable to look beyond their disciplines, "over the walls", so to say. The interdisciplinary researcher, however, "sits on the wall" and is able to view both sides simultaneously. He or she does not have an in-depth knowledge of the disciplinary domains, but has a reasonable command over both; what is just required to propose, to coordinate and to integrate the members of the interdisciplinary team.

For example: we wish to understand how a population of neurons encode sensory information. To do this, we must bring together a cell neurophysiologist, a mathematician and a software engineer, so that a proper methodology using single cell recording, computerized data acquisition and mathematical analysis of neuron behavior can be implemented, learned and used. The existence of a team's leader with knowledge and experience in all these areas will facilitate tremendously the development of such a project.

Conclusions

It is easy to see that the advancement of the neurosciences will rely more and more on interdisciplinary approaches on the next years. This poses a great challenge to the neuroscientific establishment, particularly in the way neuroscientists are trained. Generally speaking, biologists do not appreciate the exact sciences and are wary of the methods of engineering and mathematics. Their professional profile is still too "soft", too devoid of the knowledge and interactions which are required to be a modern and effective professional. This must be changed, and a new kind of neurobiologist must arise. Large resources must also be expended toward the training of the new  "interdisciplinary professional" we have described above.

A particular area appears as challenging enough to require its own kind of interdisciplinary effort and dedicated professionals: how we are going to collect, systematize and disseminate the huge amount of scientific information about the brain and the mind. In last month's editorial in  "Brain & Mind" (3) we have shown that informatics and computer networks are now essential for this endeavor. The Human Brain Project is one of the most impressive interdisciplinary programs which were proposed to face this challenge. A strong collaboration between informatics and neurosciences has been a vital component for its brain mapping efforts (4).

References

  1. Nissani, Moti. "Fruits, salads, and smoothies: a working definition of interdisciplinarity." Journal of Educational Thought 26: 2, 1995.
  2. Miles, Leland. "Renaissance and academe: the elusiveness of the Da Vinci ideal". Phi Kappa Phi, 1989.
  3. Cardoso, Silvia Helena. The impact of Internet on the neurosciences". Brain & Mind Magazine, 1(5), 1998. URL: http://www.epub.org.br/cm/n05/editori5_i.htm
  4. Pechura, Constance M. and Martin, Joseph B. (Editors). Mapping the Brain and its Functions. National Academy Press, Washington, DC, 1991. URL: http://www.nap.edu/bookstore/isbn/0309044979.html

The Authors

Renato M.E. Sabbatini is a neuroscientist with a PhD in neurophysiology of behavior by the University of São Paulo, Brasil, and a post-doctoral fellow in the Department of Behavioral Physiology of the Max-Planck Institute of Psychiatry, Munich, Germany. Currently, Dr. Sabbatini is the director of the Center for Biomedical Informatics and Chairman of Medical Informatics of the Medical School of the State University of Campinas, Campinas, Brazil. He is also the associate editor of "Brain & Mind" magazine, and editor-in-chief of Intermedic, a journal on Internet and Medicine.

Silvia Helena Cardoso, PhD. Psychobiologist, master and doctor in Sciences by the University of São Paulo and post doctoral fellowship by the University of California, Los Angeles. Invited Professor and Associate Researcher of the Center for Biomedical Informatics, State University of Campinas (Unicamp), Brazil. She is also editor-in-chief of  "Brain & Mind" magazine, and associate editor of Intermedic, a journal on Internet and Medicine.


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