A Inteligência Artificial pode criar um novo Bach?

Dr Renan Domingues

@o_cerebro_musical & @renandominguesneurologia

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“Onde há devoção à música, Deus está sempre por perto

com sua presença generosa.”

Johann Sebastian Bach 

Antes de iniciar o artigo propriamente dito, vou declarar um conflito de interesse. Sou absolutamente fascinado pela música de Bach desde quando minha memória musical pode alcançar. Ao mesmo tempo, considero-o um dos grandes mistérios da história: como pôde um humano ter feito o que ele fez, na primeira metade do século XVIII, com tanta dificuldade de acesso a informações? Apenas para ilustrar: Bach, com 20 anos, viajou cerca de 400 Km, a pé, de Arnstadt até Lübeck, para ouvir o organista Dietrich Buxtehude. O contato com os compositores italianos, como Vivaldi e Corelli, e franceses, como Couperin e Lully, veio um pouco depois, quando trabalhou na corte de Weimar. Na biblioteca musical da corte, teve acesso a manuscritos de obras desses e outros autores. Como não havia fotocopiadora, teve que transcrevê-las à mão para estudá-las.

Foi justamente o contraste do universo de Bach com o presente, marcado por um acesso quase ilimitado à informação e à escuta, além da facilidade inédita de cruzar estilos, épocas e linguagens e, paradoxalmente, conviver  com uma sensação difusa de saturação criativa que gerou a inquietação que motivou este artigo. Mais do que um exercício de nostalgia ou de comparação ingênua entre passado e presente, trata-se de uma tentativa de refletir sobre o que distingue a mera acumulação de conhecimento da verdadeira criação, analisando o papel da intuição, do limite e da profundidade no processo criativo.

A música criada por Bach não rompeu com o passado. Ele absorveu um volume absurdo de informações musicais e o levou ao limite máximo de coerência, complexidade e universalidade. Nisso incluem-se influências de diversos compositores alemães, italianos e franceses, reorganizadas por ele com uma lógica inédita. Todos os elementos musicais já existentes como as tonalidades são explorados até o limite, e dentro de uma estrutura musical onde nenhuma nota é acidental, estando interligadas em uma lógica musical que transcende tudo o que até então havia sido produzido. Nessa lógica, com suas simetrias formais e elementos verdadeiramente matemáticos, a emoção deriva de uma ordem profunda, e não de soluções superficiais. As soluções musicais elaboradas por Bach deram origem a um campo inesgotável de investigação, atravessando séculos de estudos, análises e releituras, irradiando-se como fundamento da tradição ocidental. Bach foi a grande influência de compositores como Mozart, Haydn e Beethoven, além de todas as futuras gerações representantes da música ocidental estruturalmente elaborada.

Mesmo tendo investigado profundamente a música de sua época, Bach não foi apenas um “superprocessador” de estilos existentes. O seu cérebro foi capaz de absorver todo o passado musical, identificar estruturas profundas comuns entre linguagens distintas e reorganizá-las em um sistema muito maior do que o anterior. Ele não foi simplesmente a soma do que já havia; foi o multiplicador exponencial. Do ponto de vista cognitivo, fez muito mais que processamento; criou paradigmas. Não se restringiu a cruzar dados; criou hierarquias. Ele não apenas reconheceu e recombinou padrões. Decidiu quais eram fundamentais e como deveria organizá-los, para que se submetessem a uma lógica interna definida por ele. Podemos agrupar essas capacidades cognitivas dentro de uma função genérica, que aparentemente todos os humanos têm, em geral em pequeno grau, que é a intuição. 

O conceito neurobiológico de intuição difere do senso comum. Intuição não é “insight”. Tampouco é uma forma ilógica ou preguiçosa de processar informações. Intuição é lidar com informações sem o uso da linguagem. É o que o cérebro sabe, mas não consegue explicar. Através da intuição nosso cérebro consegue extrair padrões a partir da experiência acumulada, sem inferir conscientemente como se deu o processo.

A neurociência tem identificado redes cerebrais que estão associadas ao processamento intuitivo. Um exemplo é a rede do modo padrão (default mode network) que integra várias regiões do cérebro e é importante para processar informações do passado, fazer simulações, pensamento abstrato e recombinações criativas. Outro circuito essencial no processamento intuitivo é a rede de saliência (salience network), que está envolvida na detecção de padrões relevantes e direcionamento da atenção, interrompendo o processamento automático. Uma área do cérebro importante para a intuição é o córtex pré-frontal, que é relacionado ao controle dos processos cognitivos. Curiosamente, a intuição está associada a menos ativação do córtex pré-frontal lateral e menos controle, permitindo ao cérebro quebrar padrões habituais, fazer associações remotas e encontrar soluções não lineares.

Outros circuitos têm sido associados à intuição, e o que reforça que essa é uma função cerebral peculiar é o fato desses circuitos não serem meros armazenadores de regras explícitas. Ao contrário, na intuição o cérebro reconhece estruturas profundas comuns a contextos diferentes, ignora detalhes superficiais e pode reorganizar sistemas inteiros. E, como isso exige integração global em várias camadas e não apenas uma otimização local, como ocorre na memorização simples, a intuição depende do envolvimento de grandes redes cerebrais.

Perguntei a uma ferramenta de inteligência artificial se seria possível, com os algoritmos modernos, construir modelos de processamento mental intuitivo semelhantes aos de Bach. Ela me respondeu que não, pois se hoje temos mais informação do que Bach jamais sonhou, os algoritmos apenas reconhecem padrões, recombinam estilos e atuam dentro de uma coerência local, em nível horizontal. A intuição de Bach lhe permitiu atuar em um nível vertical de abstração, criando hierarquias. Bach operava por sentidos e não meramente por correlações ou probabilidades.

A criação em Bach não foi apenas uma evolução linear do conhecimento, ele mudou as perguntas, e não apenas as respostas, redefinindo assim o que importava como música. Criar uma relação entre forma e conteúdo não surge automaticamente do cruzamento de dados, mas da capacidade de gerar novos sistemas simbólicos. As IAs não sentem relevância e não sabem quando um sistema precisa ser reinventado. Intuição está ligada a valor e significado, dimensões não pertencentes aos algoritmos. Curiosamente, o excesso de opções, que a infinitude de dados das IAs proporciona, atua contra a intuição, enquanto restrições favorecem a criatividade. Nesse sentido, vale destacar que Bach era um trabalhador contumaz, tinha regras rígidas e demandas semanais. A sua intuição era profundidade e não quantidade. Enquanto a IA amplia o território, Bach redefinia o mapa.

E o que falta à IA para dar esse “salto bachiano” rumo à intuição? Segundo essa mesma ferramenta, os algoritmos ainda precisam aprender a meta-criar os processos estéticos, e não apenas recombiná-los, ou seja, serem capazes de transformar o próprio sistema dentro do qual a criação acontece. Eles precisam aprender a reavaliar seus próprios objetivos musicais, decidir o que deve ser preservado e o que deve ser descartado. Para isso seria necessário operar com intenção simbólica e hierárquica, não só estatística.

Se os algoritmos são absurdamente eficientes para otimizar paradigmas pré-existentes, não são capazes de criar paradigmas novos. E o que torna ainda mais improvável esse “salto bachiano” é que o contexto que permitiu que esse fenômeno da música tenha existido no século XVIII, não existe mais. A tradução luterana, sendo a música parte da teologia, a prática semanal intensa (produção semanal de cantatas e oratórios), educação musical rigorosa e foco em profundidade são elementos estranhos aos nossos tempos.

Bach não fazia música para os homens, mas sendo uma pessoa de profunda fé, compunha uma música de grande profundidade para Deus. E aí talvez resida o grande abismo de paradigmas. A música, as artes e tudo que se produz hoje é feito para uma outra divindade: o mercado. Até a música religiosa é para vender, e vende bem! E para o mercado não há hierarquia ontológica, tudo são dados e estatísticas e não atos estético-filosóficos.

Se vivesse nos dias de hoje, Bach não precisaria viajar 400 Km a pé ou transcrever obras inteiras. Em poucos segundos daria a volta ao mundo e teria acesso a qualquer informação musical já arquivada. Talvez, para encontrar a música que ele buscava, teria que fazer uma outra viagem que a tecnologia não permite: uma viagem no tempo. Ouvir Dietrich Buxtehude improvisando ao órgão em uma igreja, no início do século XVIII, talvez não seja uma experiência alcançável com o Spotify. Digitalizar as partituras dos compositores italianos e franceses talvez nunca se equipare a transcrever, e sentir, cada nota copiada.

Bach, o seu Deus e a sua música residem no século XVIII. E, dentre as coisas boas que a tecnologia e o mercado nos permitem, está a possibilidade de olhar e sentir um pouco desse passado. Se isso não nos possibilita revivê-lo, pelo menos nos proporciona algum descanso para o nosso presente saturado, acelerado e encharcado de informação.

Renan Domingues é neurologista e Doutor pela Universidade de São Paulo (USP), com doutorado pela Universidade do Alabama em Birmingham, EUA e pós-doutorado pela Universidade de Lille, França. É músico e estudioso da neurociência da música. Escreve a convite do blog do Mílton Jung.

O voo silencioso do pensamento 

Dr Renan Domingues

@o_cerebro_musical

@renandominguesneurologia

Foto de Google DeepMind

   Como a abelha trabalha na escuridão, 

o pensamento trabalha no silêncio

Mark Twain. 

Quando eu tinha por volta de oito anos e começava a tocar violão, aprendi a música “Felicidade”, de Caetano Veloso, e uma frase grudou na minha cabeça: “o pensamento parece uma coisa à toa, mas como é que a gente voa quando começa a pensar.” Desde então, passei a pensar… sobre o próprio pensamento. Talvez isso tenha me levado à neurologia, afinal, o cérebro é o órgão que voa sem sair do lugar.

O que me fascinava? Primeiro, a capacidade de reconstruir o mundo. Dentro da cabeça, eu podia tirar qualquer acorde, inventar amigos imaginários e torcer por um time vitorioso, mesmo depois de 23 anos sem títulos. Segundo, o mistério de não enxergar o que os outros pensavam. Seria possível acessar o pensamento alheio? 

A neurociência revelou que tudo começa com minúsculos pulsos elétricos atravessando neurônios, as células mais importantes do cérebro. Cada ideia corresponde a um padrão de ativação em circuitos integrados. Por exemplo, ao imaginarmos uma cachoeira, ativam-se rotas que combinam informações sonoras, visuais e táteis, permitindo “sentir”, “ver” e “ouvir” a água caindo. Sabemos disso graças a tecnologias que mostram quais áreas cerebrais “acendem” durante certas tarefas mentais.

No início dos anos 2000, um grupo coordenado pelo neurologista Marcus Raichle descreveu a rede em modo padrão — um conjunto de circuitos que são ativados quando não estamos focados no mundo externo. É o momento em que divagamos acordados, revisitamos memórias, imaginamos o futuro e tentamos adivinhar pensamentos e emoções dos outros. Embora se “apague” quando partimos para a ação, essa rede é essencial: ajuda a consolidar lembranças de longo prazo, ajustar emoções e planejar o amanhã. Pensamento, portanto, está longe de ser “coisa à toa”.

Mas isso explica o que é o pensamento? Ainda não. Sabemos que ideias dependem de eletricidade, mas não são como faíscas que viram lembranças, cheiros ou saudades. Quando a atividade elétrica cessa, na morte cerebral, a mente se apaga, o que mostra que pensamento precisa de energia. Porém, durante o sono profundo, o cérebro mantém uma elevada atividade elétrica, mesmo sem a consciência desperta. Como brinca a neurocientista e escritora Susan Greenfield, transformar corrente elétrica em pensamentos e sentimentos continua sendo “quase um milagre”.

No romance 1984, George Orwell inventou a Polícia do Pensamento, capaz de punir quem ousasse imaginar algo contrário ao regime. Se essa entidade é fruto da ficção, ela mostra que minha fascinação infantil com o pensamento não era um sentimento exclusivo, mas sim, uma ansiedade coletiva. 

Ainda que as imagens de ressonância funcional detectem padrões cerebrais em diferentes categorias de tarefas mentais, estão a anos-luz de decifrar um pensamento específico. No máximo, revelam correlações genéricas, nada próximo da leitura de mentes. Felizmente, a polícia do pensamento segue sendo ficção: só acessamos o que alguém escolhe comunicar.

O pensamento é uma conquista evolutiva espetacular, pois permitiu ao ser humano traçar estratégias, criar arte, antecipar perigos e, no fim das contas, dominar o planeta. Esse poder, porém, tem um preço. Quando despejamos nossas ideias nas redes sociais, oferecemos pistas valiosas a algoritmos que aprendem, cruzam dados e detectam nossos desejos. É quase uma polícia do pensamento, só que movido a cliques, não a ameaças. 

Se a polícia do pensamento é invenção literária, os algoritmos são muito reais. Talvez valha lembrar que nossa última fronteira de liberdade continua sendo o voo silencioso do pensamento: preserve-o, cultive-o e compartilhe apenas o que fizer sentido — afinal, a melhor parte de voar é escolher o destino.

Renan Domingues é neurologista e Doutor pela Universidade de São Paulo (USP), com doutorado pela Universidade do Alabama em Birmingham, EUA e pós-doutorado pela Universidade de Lille, França. É músico e estudioso da neurociência da música. Escreve a convite do blog do Mílton Jung.

Dona Olívia e a flauta de Hohle Fels

Dr Renan Domingues

@renandominguesneurologia

@o_cerebro_musical

“Sem a música, a vida seria um erro.”
— Friedrich Nietzsche

Em uma caverna chamada Hohle Fels (tradução: “rocha oca”), no sul da Alemanha, arqueólogos descobriram os mais antigos instrumentos musicais conhecidos até hoje: flautas esculpidas em ossos de pássaros e em presas de mamute, datadas de cerca de 35 mil a 40 mil anos atrás. Esses instrumentos são uma evidência concreta de que os seres humanos já elaboravam música muito antes do surgimento da escrita ou da agricultura. A descoberta sugere que a música já ocupava um papel importante na vida social e cultural dos primeiros Homo sapiens na Europa, possivelmente ligada a rituais e vínculos comunitários. Postula-se que tais vínculos tenham representado uma vantagem evolutiva em relação a outras populações humanas, como os neandertais, que eram mais conservadores e demograficamente mais isolados em suas comunidades.

Apesar disso, a pergunta “por que os humanos fazem e ouvem música?” ainda não tem uma resposta definitiva ou consensual. No livro Como a Mente Funciona (How the Mind Works, 1997), o psicólogo cognitivo Steven Pinker propõe que a música não teria um valor adaptativo direto para a sobrevivência ou reprodução — como têm, por exemplo, a linguagem ou a visão, e a define como uma espécie de “sobremesa auditiva” (auditory cheesecake). Segundo Pinker, a música se aproveita de circuitos cerebrais que evoluíram para outras funções, como a percepção da linguagem, a detecção de padrões e a sensibilidade a ritmos motores, mas não teria surgido por pressão seletiva própria.

Ele compara o fenômeno à sobremesa: nossos cérebros não evoluíram especificamente para desejar cheesecakes, mas esses alimentos ativam intensamente os sistemas de recompensa por combinarem gordura e açúcar, elementos valorizados pela evolução. Da mesma forma, a música seria apenas um subproduto prazeroso — e não uma adaptação evolutiva em si.

Em contraste, outros cientistas destacam evidências de vantagens concretas associadas aos vínculos promovidos pela música. Experimentos mostram que cantar e tocar em grupo aumenta a cooperação e o desempenho coletivo. As interações musicais entre mães e bebês auxiliam na regulação da excitação, induzem o sono e fortalecem os vínculos emocionais, favorecendo o cuidado parental, essencial para a preservação da espécie.

Dona Olívia tem 87 anos e é portadora de Doença de Alzheimer. Ela quase não se comunica mais verbalmente, nem mesmo com a filha. No entanto, ao ouvir as músicas de Cartola, consegue cantar as letras na íntegra, lembrando-se delas com nitidez. A filha frequentemente se une a ela nesse repertório, que a Dona Alzira se lembra melhor do que ela, criando momentos de rara conexão. Neurologicamente, isso é possível porque as áreas cerebrais responsáveis pela memória musical são distintas daquelas ligadas à memória verbal e visual, e estão entre as últimas a serem afetadas pela doença. Isso explica a preservação da memória musical de longo prazo.

Além do evidente benefício para o humor da Dona Olívia, esses momentos são resgates emocionais profundos, como ecos do vínculo musical que a mãe estabelece com o bebê, desde a gestação.

Dona Olívia seria uma evidência de que Steven Pinker está enganado? Talvez. Ela é uma prova viva de que o cérebro reserva um espaço específico da sua memória para a música, e dificilmente esse espaço seria preservado para algo irrelevante. Pinker talvez alegasse que, embora significativa para o indivíduo, a música não seria determinante para a sobrevivência da espécie. Ainda assim, o exemplo da Dona Olívia desmonta ao menos a comparação que ele escolheu: por mais saboroso que seja, o cheesecake não dá sentido à vida e pode ser substituído por outros alimentos doces.

Há 40 mil anos, os humanos buscavam esse estímulo gustativo nas frutas que colhiam da natureza. Mas a música, essa nós inventamos e dela extraímos um pouco do sentido que nossa espécie encontra na existência. Afinal, como Dona Olívia nos mostra, sem a música, a vida seria um erro.

Renan Domingues é neurologista e Doutor pela Universidade de São Paulo (USP), com doutorado pela Universidade do Alabama em Birmingham, EUA e pós-doutorado pela Universidade de Lille, França. É músico e estudioso da neurociência da música. Escreve a convite do blog do Mílton Jung

O encontro de Alois Alzheimer e Karl Popper

Dr Renan Domingues

@renandominguesneurologia

“Várias vezes ao dia, ela diz:

Eu perdi a mim mesma’.”

Alois Alzheimer, sobre sua paciente Auguste Deter,

o primeiro caso descrito da Doença de Alzheimer

“Se uma teoria lhe parece ser a única possível,

tome isso como um sinal de que você não entendeu

nem a teoria nem o problema que ela pretendia resolver”

Karl Popper, filósofo da ciência

Alois Alzheimer (1864–1915) foi um médico psiquiatra e neurologista alemão que contribuiu decisivamente para os primórdios da neurociência moderna. Em 1906, durante uma conferência, apresentou o caso de Auguste Deter, uma paciente com perda progressiva de memória, desorientação, dificuldades de linguagem e comportamento, além de um declínio cognitivo que avançava sem trégua. Após o falecimento de Auguste, Alzheimer analisou seu cérebro e descobriu três alterações patológicas inéditas até então: placas fora das células, denominadas amiloides; depósitos dentro dos neurônios, conhecidos como emaranhados neurofibrilares; e uma perda neuronal generalizada. As alterações descritas por ele foram consideradas responsáveis pelo quadro de demência observado e, posteriormente, a doença passou a levar seu nome.

Mais tarde, descobriu-se que as placas amiloides são compostas por uma proteína anormal, a beta amiloide 42, que parece ter um papel central nos estágios iniciais da Doença de Alzheimer. O acúmulo dessa substância no cérebro parece iniciar uma sequência de eventos patológicos, a chamada cascata amiloide, que inclui a formação dos emaranhados neurofibrilares, levando à morte neuronal e, com o tempo, à atrofia cerebral. Esse acúmulo da beta amiloide 42 pode ocorrer em função de mutações genéticas que aumentam sua produção, ou por falhas nos seus mecanismos naturais de eliminação.

Com base na teoria da cascata amiloide, recentemente desenvolveram-se anticorpos monoclonais capazes de remover a beta amiloide 42 acumulada. E de fato, os estudos mostraram uma redução eficaz das placas amiloide com estes medicamentos. A lógica parecia infalível: remover a causa, deter a doença. Mas a clínica frustrou a expectativa e os benefícios cognitivos para os pacientes foram modestos, quase sempre abaixo do impacto esperado.

É nesse ponto que o conhecimento iniciado por Alois Alzheimer se encontra com a filosofia de Karl Popper (1902–1994). Um dos maiores pensadores da ciência no século XX, Popper argumentava que o conhecimento científico não avança por confirmações, mas sim por tentativas de refutação. Uma teoria só é científica se ela é testável. Se ela resiste a esses testes, ela é provisoriamente aceita, mas jamais considerada definitiva. A ciência, para Popper, é feita de hipóteses ousadas que precisam ser colocadas à prova, sempre com a consciência de que toda explicação é temporária.

Aplicando esse olhar à teoria da cascata amiloide, a constatação de que os pacientes não melhoram, mesmo após a remoção da proteína anormal, poderia ser interpretada como uma refutação da hipótese. Mas Popper adverte: “A ciência será sempre uma busca e jamais uma descoberta. É uma viagem, nunca uma chegada. O conhecimento é uma aventura em aberto.” Em outras palavras: calma! A ausência de melhora clínica não encerra a questão, pode apenas indicar que chegamos tarde demais. Talvez o acúmulo de beta amiloide 42 ocorra décadas antes dos primeiros sintomas, e sua remoção, uma vez iniciada a cascata degenerativa, seja insuficiente para reverter os danos. Ou talvez existam outros processos igualmente importantes em ação, como a inflamação, o papel de outras proteínas e fatores ainda desconhecidos.

A lição de Popper permanece atual: a certeza é inimiga do pensamento científico. A verdade não é algo que se possui, mas algo que se persegue com humildade e abertura ao erro. Se estamos convencidos de que a teoria da cascata amiloide é a única explicação possível, talvez já tenhamos caído na armadilha. E como sair, diante dos dados que agora desafiam aquilo em que acreditamos com convicção?

É justamente quando temos certeza demais que, como Auguste Deter, corremos o risco de nos perder. Porque lucidez, no fim das contas, não é saber exatamente onde estamos, mas é reconhecer o que não sabemos e, ao mesmo tempo, formular as perguntas certas para mais adiante estarmos um pouco menos perdidos.

Renan Domingues é neurologista e doutor pela Universidade de São Paulo (USP), doutorado pela Universidade do Alabama em Birmingham, EUA, e pós-doutorado pela Universidade de Lille, França. Escreve a convite do Blog do Mílton Jung