Você pode facilmente se imaginar andando de bicicleta pelo céu, mesmo que isso não seja algo que possa realmente acontecer. Você pode se imaginar fazendo algo que nunca fez antes – como esqui aquático – e talvez até imaginar uma maneira melhor de fazer isso do que qualquer outra pessoa.

A imaginação envolve a criação de uma imagem mental de algo que não está presente para os seus sentidos detectarem, ou mesmo algo que não existe na realidade em algum lugar. A imaginação é uma das principais habilidades que nos tornam humanos. Mas de onde veio?

Sou um neurocientista que estuda como as crianças adquirem imaginação. Estou especialmente interessado nos mecanismos neurológicos da imaginação.

Uma vez que identificamos quais estruturas cerebrais e conexões são necessárias para construir mentalmente novos objetos e cenas, cientistas como eu podem olhar para trás no curso da evolução para ver quando essas áreas cerebrais surgiram – e potencialmente deram origem aos primeiros tipos de imaginação.

De bactérias a mamíferos

Depois que a vida surgiu na Terra há cerca de 3,4 bilhões de anos, os organismos gradualmente se tornaram mais complexos. Cerca de 700 milhões de anos atrás, os neurônios se organizaram em redes neurais simples que evoluíram para o cérebro e a medula espinhal há cerca de 525 milhões de anos.

Eventualmente, os dinossauros evoluíram cerca de 240 milhões de anos atrás, com os mamíferos surgindo alguns milhões de anos depois. Embora compartilhassem a paisagem, os dinossauros eram muito bons em capturar e comer pequenos mamíferos peludos.

Os dinossauros eram de sangue frio e, como os répteis modernos de sangue frio, só podiam se mover e caçar efetivamente durante o dia, quando estava quente. Para evitar a predação dos dinossauros, os mamíferos encontraram uma solução: esconder-se no subsolo durante o dia.

Não há muita comida, porém, crescendo no subsolo. Para comer, os mamíferos tinham que viajar acima do solo – mas o momento mais seguro para forragear era à noite, quando os dinossauros eram uma ameaça menor.

Evoluir para ser de sangue quente significava que os mamíferos podiam se mover à noite. Essa solução veio com uma compensação: os mamíferos tinham que comer muito mais comida do que os dinossauros por unidade de peso, a fim de manter seu metabolismo alto e manter a temperatura corporal interna constante em torno de 99 graus Fahrenheit (37 graus Celsius).

Nossos ancestrais mamíferos tiveram que encontrar 10 vezes mais comida durante seu curto período de vigília, e eles tiveram que encontrá-la no escuro da noite. Como eles realizaram essa tarefa?

Para otimizar sua alimentação, os mamíferos desenvolveram um novo sistema para memorizar com eficiência os lugares onde encontraram comida: ligando a parte do cérebro que registra os aspectos sensoriais da paisagem – como um lugar parece ou cheira – à parte do cérebro que controla navegação.

Eles codificaram características da paisagem no neocórtex, a camada mais externa do cérebro. Eles codificaram a navegação no córtex entorrinal. E todo o sistema estava interligado pela estrutura cerebral chamada hipocampo. Os humanos ainda usam esse sistema de memória para lembrar objetos e eventos passados, como seu carro e onde você o estacionou.

Grupos de neurônios no neocórtex codificam essas memórias de objetos e eventos passados. Lembrar de uma coisa ou episódio reativa os mesmos neurônios que inicialmente o codificaram.

Todos os mamíferos provavelmente podem recordar e reviver objetos e eventos codificados anteriormente, reativando esses grupos de neurônios. Esse sistema de memória baseado no neocórtex-hipocampo, que evoluiu há 200 milhões de anos, tornou-se o primeiro passo importante em direção à imaginação.

O próximo bloco de construção é a capacidade de construir uma “memória” que realmente não aconteceu.

‘Memórias’ inventadas involuntariamente

A forma mais simples de imaginar novos objetos e cenas acontece nos sonhos. Essas fantasias involuntárias vívidas e bizarras estão associadas a pessoas com o estágio do sono de movimento rápido dos olhos (REM).

Os cientistas levantam a hipótese de que as espécies cujo descanso inclui períodos de sono REM também têm sonhos. Mamíferos marsupiais e placentários têm sono REM, mas o mamífero que põe ovos, a equidna, não, sugerindo que esse estágio do ciclo do sono evoluiu depois que essas linhas evolucionárias divergiram 140 milhões de anos atrás.

Na verdade, a gravação de neurônios especializados no cérebro chamados células de lugar demonstrou que os animais podem “sonhar” em ir a lugares que nunca visitaram antes.

Nos humanos, as soluções encontradas durante o sonho podem ajudar a resolver problemas. Existem inúmeros exemplos de soluções científicas e de engenharia visualizadas espontaneamente durante o sono.

O neurocientista Otto Loewi sonhou com um experimento que provou que os impulsos nervosos são transmitidos quimicamente. Ele imediatamente foi ao seu laboratório para realizar o experimento – recebendo mais tarde o Prêmio Nobel por esta descoberta.

Elias Howe, o inventor da primeira máquina de costura, afirmou que a principal inovação, colocar o orifício da linha perto da ponta da agulha, veio a ele em um sonho.

Dmitri Mendeleev descreveu ter visto em um sonho “uma mesa onde todos os elementos se encaixavam conforme necessário. Despertando, eu imediatamente anotei em um pedaço de papel.” E essa era a tabela periódica.

Essas descobertas foram possibilitadas pelo mesmo mecanismo de imaginação involuntária adquirido pela primeira vez pelos mamíferos há 140 milhões de anos.

Imaginando de propósito

A diferença entre imaginação voluntária e imaginação involuntária é análoga à diferença entre controle muscular voluntário e espasmo muscular. O controle muscular voluntário permite que as pessoas combinem deliberadamente os movimentos musculares. O espasmo ocorre espontaneamente e não pode ser controlado.

Da mesma forma, a imaginação voluntária permite que as pessoas combinem pensamentos deliberadamente. Quando solicitado a combinar mentalmente dois triângulos retângulos idênticos ao longo de suas arestas longas, ou hipotenusas, você imagina um quadrado. Quando solicitado a cortar mentalmente uma pizza redonda em duas linhas perpendiculares, você visualiza quatro fatias idênticas.

Essa capacidade deliberada, responsiva e confiável de combinar e recombinar objetos mentais é chamada de síntese pré-frontal. Baseia-se na capacidade do córtex pré-frontal localizado bem na frente do cérebro para controlar o resto do neocórtex.

Quando nossa espécie adquiriu a capacidade de síntese pré-frontal? Cada artefato datado antes de 70.000 anos atrás poderia ter sido feito por um criador que não tinha essa habilidade.

Por outro lado, desde essa época existem vários artefactos arqueológicos que indicam inequivocamente a sua presença: objectos figurativos compostos, como o homem-leão; agulhas de osso com um olho; Arcos e flechas; instrumentos musicais; habitações construídas; enterros adornados sugerindo as crenças na vida após a morte e muito mais.

Vários tipos de artefatos arqueológicos inequivocamente associados à síntese pré-frontal aparecem simultaneamente há cerca de 65.000 anos em várias localizações geográficas.

Essa mudança abrupta na imaginação foi caracterizada pelo historiador Yuval Harari como a “revolução cognitiva”. Notavelmente, coincide aproximadamente com a maior migração do Homo sapiens para fora da África.

Análises genéticas sugerem que alguns indivíduos adquiriram essa capacidade de síntese pré-frontal e depois espalharam seus genes por toda parte, eliminando outros homens contemporâneos com o uso de uma estratégia habilitada pela imaginação e armas recém-desenvolvidas.

Então, tem sido uma jornada de muitos milhões de anos de evolução para nossa espécie se tornar dotada de imaginação. A maioria dos mamíferos não humanos tem potencial para imaginar o que não existe ou não aconteceu involuntariamente durante o sono REM; somente os humanos podem conjurar voluntariamente novos objetos e eventos em nossas mentes usando a síntese pré-frontal.

Andrey Vyshedskiy, professor de neurociência, Universidade de Boston

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original .