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Regimes de Treinamento e Aprendizagem Geral

Embora existam inúmeros exemplos de aprendizagem altamente específica, apenas um punhado de paradigmas de treinamento foram estabelecidos onde a aprendizagem parece mais geral. Estes paradigmas de aprendizagem são tipicamente mais complexos do que manipulações de laboratório e correspondem a experiências da vida real, tais como treino de videojogos de acção, treino musical, ou treino atlético.

Trabalhos recentes indicam que a experiência de videojogos de acção leva a um melhor desempenho numa série de tarefas. Por exemplo, jogadores de jogos de ação superam seus pares na tarefa de rastreamento de múltiplos objetos, onde os participantes devem rastrear muitos objetos em movimento independentemente, exibindo assim uma maior capacidade do sistema atencional (Green & Bavelier, 2006b). Eles também têm um melhor desempenho no campo útil da tarefa de visão, onde os participantes devem localizar um alvo rapidamente piscado entre uma série de objetos que distraem (Verde & Bavelier, 2006a). Esta habilidade indexa a capacidade de distribuir a atenção pelo espaço (Ball, Beard, Roenker, Miller, & Griggs, 1988) e é um dos melhores preditores perceptuais das taxas de acidentes de condução em pessoas mais velhas, com um desempenho muito superior às medidas padrão de acuidade (Myers, Ball, Kalina, Roth, & Goode, 2000). Jogadores de jogos de ação demonstram capacidades superiores na tarefa de piscar os olhos, onde os participantes devem analisar um fluxo de cartas apresentadas uma após a outra a um ritmo rápido (10 Hz), indicando características temporais mais rápidas de atenção visual (Green & Bavelier, 2003). Os participantes habilidosos no jogo de acção também podem resolver detalhes visuais no contexto de distractores apertados, como na tarefa de apinhamento. Nesta tarefa, flanquear objetos acima e abaixo de um alvo central afeta negativamente a capacidade de identificar o alvo central. Ao fazê-lo, tais participantes exibem maior resolução espacial de processamento visual (Verde & Bavelier, 2007). Os jogadores de videojogos de acção também demonstram capacidades de rotação mental melhoradas (Feng, Spence, & Pratt, 2007). A experiência com videojogos de acção tem sido demonstrada para transferir até mesmo para tarefas do mundo real de alto nível, tais como procedimentos de pilotagem (Gopher, Weil, & Bareket, 1994).

Criticamente, em cada um dos casos acima, a ligação causal entre a experiência com videojogos de acção e o desempenho melhorado foi demonstrada através de um estudo de treino em que indivíduos que não jogam jogos foram especificamente treinados num videojogo de acção, e a habilidade em questão (por exemplo capacidade de atenção) foi avaliada antes e depois do treino e comparada com o desempenho de um grupo de controlo que jogou um jogo sem acção durante o mesmo período de tempo. Este ponto é de grande importância, uma vez que estudos de treinamento devidamente conduzidos são fundamentais para o avanço do nível de compreensão neste campo. Embora muitos indivíduos joguem videojogos, música ou desporto como parte da sua vida quotidiana, só podemos inferir muito comparando o desempenho destes “especialistas” com o dos “não-especialistas” que não se dedicam normalmente a estas actividades. O preconceito populacional é uma preocupação constante; é provável que indivíduos com algum tipo de talento inerente e/ou habilidade se juntem às atividades que recompensam seu conjunto de habilidades particulares. Por exemplo, indivíduos nascidos com coordenação mão-olho superior podem ter bastante sucesso em alguns tipos de jogos de vídeo e, portanto, tendem preferencialmente a jogar esses tipos de jogos, enquanto indivíduos nascidos com má coordenação mão-olho podem tender a evitar jogar jogos que requerem essa habilidade. É essencial demonstrar uma ligação causal definitiva entre uma determinada forma de experiência e qualquer melhoria nas habilidades, treinando não especialistas na experiência em questão e observando os efeitos deste treinamento.

Outras vezes, não é suficiente testar apenas um grupo experimental. Os estudos de treinamento também devem incluir um grupo que controla para efeitos de teste-reteste (ou seja, quanto melhora pode ser esperada simplesmente por fazer o teste uma segunda vez) e, igualmente importante, para efeitos psicológicos e motivacionais. De facto, está bem documentado que indivíduos que experimentam um interesse activo no seu desempenho tendem a aumentar o seu desempenho mais do que indivíduos que não experimentam qualquer interesse no seu desempenho, um efeito frequentemente apelidado de efeito Hawthorne (Lied & Karzandjian, 1998). Este efeito pode levar a potentes melhorias no desempenho que têm pouco a ver com o regime específico de treino cognitivo em estudo, mas reflectem antes factores sociais e motivacionais no desempenho. O impacto destes factores na aprendizagem é importante em si mesmo e deve certamente ser objecto de estudos cuidadosos. Contudo, os muitos estudos que incluem apenas um grupo de controlo sem intervenção, sem contacto, não conseguem distinguir entre o conteúdo cognitivo do regime de treino e a estimulação social como fonte de melhoria (Drew & Waters, 1986; Goldstein et al., 1997; Kawashima et al., 2005; Willis et al, 2006).

Embora falte um estudo de treinamento, e assim a questão da causalidade permanece sem resposta, há também uma série de outros relatos na literatura (para uma revisão, ver Green & Bavelier, 2006c) de que os indivíduos que jogam naturalmente videogames de ação superam seus pares não jogadores em outras medidas de atenção visual (Bialystok, 2006; Castel, Pratt, & Drummond, 2005; Greenfield, DeWinstanley, Kilpatrick, & Kaye, 1994; Griffith, Voloschin, Gibb, & Bailey, 1983; Trick, Jaspers-Fayer, & Sethi, 2005), habilidades visuomotoras e até mesmo habilidades específicas do trabalho, como manobras laparoscópicas (Rosser et al., 2007).

Outras vezes, e de particular relevância para o campo da gerontologia, vários relatórios têm demonstrado que o jogo de videojogos pode melhorar a função perceptiva, motora e cognitiva das pessoas mais velhas. Por exemplo, Drew e Waters (1986) relataram melhorias significativas tanto nas medidas de destreza manual (Purdue pegboard, rotary pursuit) como na função cognitiva geral (Wechsler Adult Intelligence Scale-Revised Full Scale, Verbal, and Performance scores). Vários grupos (Clark, Lanphear, & Riddick, 1987; Dustman, Emmerson, Steinhaus, Shearer, & Dustman, 1992; Goldstein et al., 1997) também relataram diminuições significativas no tempo de reação como resultado da experiência de videogame em pessoas mais velhas. Embora seja lamentável que os estudos listados acima não tenham em grande parte incluído grupos de controle de intervenção, os resultados são certamente dignos de nota e encorajadores de mais investigação. Em particular, é interessante especular que, dada a crescente popularidade do Nintendo Wii, que atrai uma população muito maior do que os jogos de vídeo padrão, incluindo as pessoas mais velhas, uma convergência interessante pode ocorrer em breve entre os pesquisadores que examinam os efeitos dos jogos de vídeo e aqueles que examinam os efeitos da atividade física nas habilidades perceptivas e cognitivas (ver abaixo).

Os efeitos de jogar jogos de vídeo nas habilidades perceptivas e cognitivas são particularmente notáveis dada a especificidade típica da aprendizagem de habilidades. De facto, no caso do treino de videojogos de acção, as tarefas utilizadas para medir as várias competências perceptivas, atencionais e visuomotoras afastam-se bastante do “paradigma do treino” (isto é, os videojogos de acção). Existem poucas ligações óbvias entre perseguir monstros através de uma “paisagem espacial” com manchas estelares e determinar a orientação de um único “T” preto sobre um fundo cinza uniforme, ou entre conduzir um carro através de uma paisagem urbana apinhada enquanto atira em veículos rivais e contar o número de quadrados brancos que são rapidamente flasheados contra um fundo preto. Embora se possa certamente argumentar que os indivíduos estão fazendo uso de processos subjacentes similares em jogos de vídeo de ação e nas tarefas psicofísicas (identificação rápida de objetos, por exemplo), este argumento voa em face dos muitos artigos demonstrando que nenhuma transferência é observada se algo tão aparentemente menor quanto freqüência espacial ou orientação for alterado. Ao longo de uma semelhança contínua de tarefas, parece natural considerar a discriminação de orientação em torno de 45° mais próxima da discriminação de orientação em torno de 135° do que evitar explosões de laser de naves espaciais.

No entanto, não é o caso de que a experiência de videojogos de acção leva a melhorias em todas as habilidades perceptivas, atencionais e/ou visuomotoras. Por exemplo, Castel et al. (2005) mostraram que o sistema de orientação atencional parece ser semelhante em jogadores de videojogos de acção e em não-jogadores. Além disso, é essencial transmitir o fato de que nem todos os tipos de videogames levam a efeitos similares. Nosso trabalho e, até certo ponto, a maioria da literatura, tem se concentrado especificamente no efeito dos videogames de ação, ou seja, jogos que são rápidos e imprevisíveis, requerem um monitoramento eficaz de toda a tela, e necessitam que as decisões sejam tomadas com extrema rapidez. Outros tipos de jogos, tais como jogos de puzzle, jogos de fantasia ou jogos de role-playing não têm efeitos semelhantes (embora possam influenciar outros tipos de processamento).

Outros tipos de actividades para além dos jogos de vídeo também têm sido observados para levar a efeitos razoavelmente generalizados, em particular, o treino musical e desportivo. No domínio da música, por exemplo, Schellenberg (2004) avaliou o efeito das aulas de música sobre o QI. As crianças de uma grande amostra foram designadas aleatoriamente para um de quatro grupos. Dois grupos receberam treinamento musical (teclado ou vocal), um grupo controle recebeu treinamento dramático, e o grupo final não recebeu treinamento. As principais medidas de interesse foram as partituras na Escala de Inteligência Wechsler para Crianças, Terceira Edição antes e depois do treino. Enquanto as partituras de QI aumentaram em todos os grupos, os maiores aumentos foram observados nos dois grupos de treino musical (um efeito que se manteve em todos, excepto em 2 dos 12 sub-testes da escala completa). Rauscher et al. (1997) monitorizaram a capacidade de raciocínio espaço-temporal das crianças (3-4 anos de idade) que receberam 6 meses de aulas de teclado. Foram observadas melhorias significativamente maiores no raciocínio espaço-temporal nas crianças treinadas com teclado do que em dois grupos de controle: um grupo de treinamento em informática e um grupo sem treinamento (ver também Hetland, 2000). Os pesquisadores também sugeriram que o treinamento musical melhora a capacidade matemática e a memória verbal (Gardiner, Fox, Knowles, & Jefferey, 1996; Graziano, Peterson, & Shaw, 1999; Ho, Cheung, & Chan, 2003). Talvez o efeito mais conhecido e mais popularizado relacionado com a música seja o chamado “efeito Mozart” (Rauscher, Shaw, & Ky, 1993), em que ao ouvir apenas 10 minutos de uma sonata Mozart se descobriu que conduzia a aumentos significativos no QI. Infelizmente, além de se revelar difícil de replicar consistentemente (Fudin & Lembessis, 2004; McCutcheon, 2000; Rauscher & Shaw, 1998; Steele, Brown, & Stoecker, 1999), este efeito não constitui um verdadeiro aprendizado, pois quaisquer efeitos positivos duram apenas alguns minutos, potencialmente como resultado de excitação ou mudanças de humor de curto prazo (Thompson, Schellenberg, & Husain, 2001).

No domínio atlético, Kioumourtzoglou, Kourtessis, Michalopoulou, e Derri (1998) compararam atletas com experiência em vários jogos (basquetebol, voleibol e pólo aquático) sobre uma série de medidas de percepção e cognição. Os especialistas demonstraram melhorias (em comparação com os novatos) em habilidades que são intuitivamente importantes para o desempenho em seus determinados jogos. Os jogadores de basquetebol exibiram atenção seletiva superior e coordenação olho-mão, os jogadores de vôlei superaram os novatos na estimativa da velocidade e direção de um objeto em movimento, e os jogadores de pólo aquático tiveram tempos de reação visual mais rápidos e melhores habilidades de orientação espacial. Vários grupos observaram diferenças semelhantes relacionadas com os desportos na tarefa de treino de Posner (Lum, Enns, & Pratt, 2002; Nougier, Azemar, & Stein, 1992), e Kida, Oda, e Matsumura (2005) demonstraram que os jogadores de basebol treinados responderam mais rapidamente do que os novatos numa tarefa de go/no-go (“prima o botão se vir a cor A”); “não pressione o botão se vir a Cor B”) mas, curiosamente, não mostrou melhorias numa simples tarefa de tempo de reacção (“pressione o botão quando uma luz se acende”). No futuro, os estudos de treinamento que estabelecem os efeitos causais do treinamento atlético seriam altamente benéficos.

Além das melhorias como resultado da experiência com esportes específicos, um corpo de trabalho em rápido crescimento sugere que o exercício aeróbico de qualquer tipo pode beneficiar uma gama de habilidades cognitivas, particularmente em pessoas mais velhas, com resultados consistentemente positivos tendo sido encontrados em muitos estudos transversais (ou seja, comparando indivíduos que normalmente fazem exercício com aqueles que não fazem). Efeitos positivos têm sido documentados em tarefas tão variadas como o desempenho da dupla tarefa ou a atenção executiva/rejeição do administrador (para revisões recentes, ver Colcombe & Kramer, 2003; Hillman, Erickson, & Kramer, 2008; Kramer & Erickson, 2007). Infelizmente, como é verdade no vídeo game e na literatura musical, muitos estudos experimentais nesta literatura também não incluíram uma condição de controle (Elsayed, Ismail, & Young, 1980; Stacey, Kourma, & Stones, 1985) ou incluíram condições de controle em que os grupos não foram combinados em termos de envolvimento de experimentadores (Hawkins, Kramer, & Capaldi, 1992). Além disso, os resultados nesta literatura nem sempre estão de acordo, com alguns grupos mostrando resultados positivos (Dustman et al., 1984; Hawkins et al., 1992) e outros não mostrando tais efeitos (Blumenthal et al., 1991; Hill, Storandt, & Malley, 1993). Ainda assim, várias revisões e meta-análises recentes (Colcombe & Kramer, 2003; Etnier, Nowell, Landers, & Sibley, 2006; Hillman et al, 2008; Kramer & Erickson, 2007) demonstraram que, através de estudos, desenhos e medidas dependentes, os adultos mais velhos que realizam atividade aeróbica apresentam melhor desempenho cognitivo em comparação com aqueles que não o fazem. Este ponto encontra apoio além das medidas comportamentais, já que a aptidão aeróbica também tem sido ligada a alterações neuroanatômicas e neurofisiológicas, incluindo aumento do volume de matéria cinzenta nas áreas pré-frontal e temporal (Colcombe & Kramer, 2003); alterações no volume de sangue cerebral no hipocampo (Pereira et al, 2007); e atividade cerebral funcional em diversas áreas, incluindo áreas parietais superiores e o córtex cingulado anterior (Colcombe et al., 2004). Em conjunto com a evidência crescente de que uma nutrição adequada facilita as capacidades cognitivas (ver Gomez-Pinilla, 2008, para uma revisão completa), o quadro emergente confirma o velho ditado “mens sana in corpore sano”

Além dos tipos de experiência quotidiana acima descritos, vários grupos desenvolveram regimes de treino especificamente concebidos para melhorar as capacidades cognitivas, visando, em particular, os baby boomers envelhecidos e os adultos mais velhos. Pequenas e grandes empresas foram atraídas para este mercado de alto potencial, incluindo a Nintendo, com a série BrainGames, e pequenas empresas como a que desenvolve o POSIT (Mahncke, Bronstone, & Merzenich, 2006), para citar apenas algumas. Estes regimes de treinamento tipicamente utilizam uma variedade de testes psicológicos padrão, o que significa que os indivíduos são solicitados a realizar pequenos testes que são altamente similares em conteúdo e estrutura com testes utilizados em escalas de avaliação psicológica (por exemplo, aprendizagem de listas para melhorar a memória semântica, identificação de padrões para melhorar o reconhecimento visual da forma, busca visual para aumentar a eficiência da atenção visual, correspondência facilmente confundível consonant-vowel-consonant palavras para melhorar o uso adequado de mecanismos inibidores, n-back tarefas para aumentar as capacidades de memória de trabalho). Esses regimes têm mostrado melhorias claras nas habilidades específicas daqueles treinados, bem como a manutenção desses ganhos de 3 meses (Mahncke, Connor, et al., 2006) para 5 anos (Willis et al., 2006). Uma questão principal para o trabalho futuro continua a ser a medida em que estes ganhos se generalizam fora da situação laboratorial para melhorar a vida quotidiana dos participantes. As evidências de efeitos substanciais de transferência entre a formação e os testes têm sido elusivas até agora. O paradigma de formação utilizado por Mahncke, Connor, et al. (2006) resultou em melhorias numa tarefa de memória auditiva sem formação, e uma versão do paradigma utilizado por Willis et al. (2006) resultou em reduções auto-relatadas na dificuldade de actividades domésticas complexas, tais como preparação de refeições e compras. Winocur et al. (2007) reportaram uma transferência mais substancial para tarefas não treinadas aplicáveis a situações da vida real; contudo, o uso de um grupo de controle sem intervenção deixa em aberto a interpretação de seus efeitos (particularmente dadas as extensas e altamente pessoais interações que ocorreram entre o grupo experimental e os experimentadores). Como é o caso no campo da plasticidade cerebral, os maiores efeitos do treinamento são observados nas tarefas que mais espelham a tarefa treinada, com transferência de ganhos para outras habilidades ou para a competência cotidiana raramente documentada.

É interessante notar uma diferença chave entre os regimes de treinamento “natural” discutidos acima (esportes, música, videogames) e aqueles que foram concebidos para o propósito específico do treinamento cerebral. Os regimes de treino natural são extremamente complexos e exploram muitos sistemas em paralelo. Nos jogos de vídeo desenvolvidos para entretenimento, por exemplo, pode-se estar simultaneamente envolvido em tarefas de memória (por exemplo, memória espacial para a rota para a fortaleza inimiga, memória semântica para armas à disposição ou inimigos ainda ativos), tarefas executivas (por exemplo, alocação de recursos e armas, dupla tarefa), tarefas de atenção visual (rastreamento de múltiplos objetos, rejeição de distração), tarefas visuomotoras (por exemplo, direção, pilotagem) e reconhecimento rápido de objetos, para citar apenas alguns. A mesma necessidade de processamento altamente paralelo entre domínios é predominante no atletismo e, em diferentes graus, na aprendizagem de tocar um instrumento musical. Por outro lado, quando os investigadores conceberam regimes de treino com o propósito de treino do cérebro/cognitivo, eles separaram propositadamente estas tarefas ou domínios. O treinamento é tipicamente dividido em subdomínios, com a memória semântica sendo treinada totalmente separada do controle de inibição, que, por sua vez, é treinada separadamente da velocidade de processamento. A pesquisa existente sugere que tal aprendizagem bloqueada leva a uma aprendizagem mais rápida durante a fase de aquisição, mas pode ser prejudicial durante a fase de retenção, levando a uma retenção menos robusta e a uma menor transferência entre tarefas (Ahissar & Hochstein, 2004; Schmidt & Bjork, 1992). Por exemplo, Clopper e Pisoni (2004) pediram a dois grupos de participantes que classificassem as frases de acordo com a região dialetal da região de origem dos falantes. Um primeiro grupo de participantes foi treinado, sendo cada dialeto representado por um único orador. Um segundo grupo de participantes foi treinado com três oradores diferentes para cada dialeto. O grupo que recebeu o treinamento mais variável aprendeu mais lentamente inicialmente, mas foi mais preciso em um teste de retenção envolvendo novos falantes com novas sentenças.