Como o cérebro constrói a linguagem: Broca, Wernicke e além

Na tarde de 18 de abril de 1861, nas salas da Société d'Anthropologie, na rue de l'École de Médecine, em Paris, um cirurgião de trinta e seis anos chamado Paul Broca abriu um crânio humano diante de seus colegas e retirou um cérebro. O homem a quem ele pertencera, Louis Victor Leborgne, havia morrido onze dias antes no Hôpital Bicêtre, depois de vinte e um anos dentro de seus muros. Durante a maior parte desse tempo, ele fora capaz de entender tudo o que lhe diziam, mas só conseguia produzir uma única sílaba, tan, repetida para qualquer pensamento que desejasse expressar, acompanhada ocasionalmente de um punhado de palavrões quando se sentia frustrado. Os funcionários do hospital simplesmente o chamavam de Tan.

Broca virou o cérebro para que a plateia pudesse ver a lesão: uma região amolecida e deteriorada no lobo frontal esquerdo, logo atrás da têmpora. A palestra foi breve, e o espécime acabaria guardado na prateleira do Musée Dupuytren, onde ainda se encontra. Mas a afirmação que Broca fez naquele dia se revelou enorme. Ele argumentou que a faculdade da fala articulada não está distribuída de modo uniforme pela mente, mas reside em uma região específica de um hemisfério específico, e, com esse único caso, nasceu a ciência moderna de mapear funções mentais no tecido cerebral.

Como um órgão de pouco mais de um quilo constrói algo tão intrincado quanto a linguagem, e como um punhado de pacientes com lesões cerebrais nos permitiu desenhar o mapa? A resposta vai da palestra de Broca a um jovem médico alemão, passa por um longo cabo serpenteante de fibras nervosas e chega, por fim, a um modelo que aposentou discretamente a imagem do livro-texto que a maioria de nós aprendeu.

O paciente que só conseguia dizer uma palavra

O caso de Leborgne estabeleceu o padrão para tudo o que veio depois. Ele havia sido internado no Bicêtre ainda jovem e, aos poucos, perdeu a capacidade de falar, mantendo a compreensão e a lucidez; conseguia acompanhar conversas, gesticular com significado e indicar números com os dedos, tendo perdido apenas a maquinaria para produzir palavras. Quando Broca examinou seu cérebro após a morte, a lesão estava no lobo frontal inferior esquerdo, na região que hoje chamamos de área de Broca, identificada em termos modernos como as áreas 44 e 45 de Brodmann.

Broca relatou o caso no mesmo ano em um artigo intitulado Remarques sur le siège de la faculté du langage articulé, "Observações sobre a sede da faculdade da linguagem articulada". Sua consequência foi radical: se uma pequena e bem delimitada região de dano podia destruir seletivamente a capacidade de falar, deixando intacta a compreensão, então as faculdades mentais deviam ter endereços no cérebro. Essa ideia, chamada de localização cerebral, tornou-se um dos programas organizadores da neurociência do século XIX, e Leborgne, o homem que só conseguia dizer tan, tornou-se seu caso fundador.

Como soa quando a área de Broca falha

A síndrome que leva o nome de Broca tem uma assinatura clínica reconhecível. Na afasia de Broca, a fala é não fluente, trabalhosa e aquilo que os clínicos chamam de telegráfica. Os pacientes produzem palavras de conteúdo, os substantivos e verbos que carregam o significado, mas omitem a pequena maquinaria gramatical do meio: artigos, preposições, terminações verbais e as demais palavras funcionais e morfemas que costuram uma frase. Perguntado sobre o tempo, um paciente pode soltar com esforço "frio... chuva... andar... não", embora claramente entenda muito mais do que consegue expressar, e muitas vezes esteja agudamente ciente de como as palavras custam a sair.

A compreensão na afasia de Broca é relativamente preservada para a conversa comum, o que tornou o caso de Leborgne tão impressionante, mas a preservação não é total. Quando uma frase depende da gramática, e não do bom senso, para descobrir quem fez o quê a quem, a compreensão pode falhar. Considere uma frase sintaticamente reversível, como "o menino foi empurrado pela menina". Qualquer uma das partes poderia plausivelmente fazer o empurrão, de modo que não dá para recorrer ao conhecimento de mundo; é preciso analisar a gramática, e é exatamente essa a operação com que os pacientes de Broca têm dificuldade. A lesão canônica situa-se no giro frontal inferior esquerdo, nas áreas 44 e 45, espalhando-se com frequência pela ínsula vizinha e pela substância branca abaixo dela.

Um segundo homem, uma segunda região, uma perda diferente

Treze anos depois da palestra de Broca, um médico residente de 26 anos no Allerheiligen-Hospital, em Breslau, publicou uma fina monografia que completava a outra metade do quadro. Seu nome era Carl Wernicke, e a obra de 1874, Der aphasische Symptomencomplex, descrevia pacientes cujo déficit era quase a imagem espelhada do de Leborgne.

Esses pacientes falavam com fluência, com melodia e articulação normais, mas sua fala era semanticamente vazia, um fluxo suave de palavras gramaticalmente bem formadas que não chegavam a significar nada, muitas vezes salpicado de palavras erradas ou inventadas. Pior ainda, sua compreensão estava profundamente comprometida; eles não conseguiam entender de modo confiável o que lhes era dito. O dano não estava no lobo frontal, mas na parte posterior do cérebro, na porção posterior do giro temporal superior esquerdo, a região hoje chamada de área de Wernicke e identificada com a área 22 de Brodmann.

Assim, o cérebro oferecia duas regiões distintas de linguagem no hemisfério esquerdo, cada uma com seu próprio modo de falha. A área de Broca, no giro frontal inferior esquerdo, nas áreas 44 e 45, cuidava da produção da fala articulada; o dano ali deixava o paciente esforçado e agramatical, mas com compreensão preservada. A área de Wernicke, no giro temporal superior esquerdo posterior, na área 22, cuidava da compreensão; o dano ali deixava o paciente fluente, porém vazio e incapaz de entender.

O cabo entre elas e a síndrome que ninguém tinha visto

A monografia de Wernicke fez algo mais raro do que descrever uma doença conhecida: previu uma que ainda não havia sido catalogada. Se uma região para produzir a fala e uma região para entendê-la ficam em extremos opostos da rede, raciocinou ele, então deve haver uma conexão entre elas, e o dano apenas a essa conexão deveria produzir um terceiro distúrbio, distinto.

Essa conexão é um trato de longa distância de substância branca chamado fascículo arqueado, um feixe de fibras nervosas que se arqueia em torno da fissura silviana, o sulco profundo que separa o lobo temporal das regiões acima dele, para ligar o território posterior de Wernicke ao território frontal de Broca. Corte o cabo poupando ambas as regiões, argumentou Wernicke, e você terá um paciente capaz tanto de produzir uma fala fluente quanto de compreendê-la, mas incapaz de repetir uma frase com exatidão, porque a repetição exige que o som ouvido na parte de trás do cérebro seja retransmitido para a frente, até a maquinaria da fala. Essa é a afasia de condução, e sua tríade característica é fala fluente, compreensão preservada e repetição seletivamente comprometida.

A previsão se confirmou, embora a história completa tenha levado um século para se montar. Em 1965, o neurologista americano Norman Geschwind reviveu e sistematizou a ideia das síndromes de desconexão em um par de artigos influentes na revista Brain, sustentando que muitos déficits neurológicos surgem não do dano a um centro, mas do rompimento das conexões entre centros. Em 2005, Marco Catani e colegas usaram a imagem por tensor de difusão, uma técnica de ressonância magnética que rastreia a difusão da água ao longo das fibras nervosas, para mapear pela primeira vez o fascículo arqueado em cérebros humanos vivos. O cabo que Wernicke havia apenas inferido podia agora ser fotografado.

Quatro síndromes lidas a partir de três perguntas

No início do século XX, o quadro clínico havia se cristalizado em quatro síndromes afásicas clássicas, e um clínico consegue distinguir entre elas fazendo apenas três perguntas. A fala do paciente é fluente ou trabalhosa? A compreensão está intacta ou comprometida? A repetição está preservada ou rompida? Cada combinação de respostas aponta para uma lesão diferente dentro da rede de linguagem perissilviana esquerda, a faixa de córtex que circunda a fissura silviana.

A afasia de Broca produz fala não fluente com compreensão relativamente preservada e repetição comprometida, apontando para a lesão frontal. A afasia de Wernicke produz fala fluente, mas vazia, com compreensão comprometida, apontando para a lesão temporal posterior. A afasia de condução produz fala fluente e boa compreensão, mas repetição rompida, apontando para o fascículo arqueado entre elas. E a afasia global, a mais grave, derruba de uma só vez a fluência, a compreensão e a repetição, refletindo um dano amplo por toda a rede. É uma lógica diagnóstica limpa que os estudantes de medicina ainda aprendem hoje.

Por que a imagem das duas caixas precisou amadurecer

Durante a maior parte do século XX, o diagrama-padrão do livro-texto mostrava exatamente duas caixas, Broca e Wernicke, unidas por uma seta que representava o fascículo arqueado. É um modelo elegante e, como muitos modelos elegantes, é simples demais. A revisão moderna mais influente chegou em 2007, quando Gregory Hickok e David Poeppel publicaram seu modelo de fluxo duplo na Nature Reviews Neuroscience, tomando de empréstimo, de propósito, um arcabouço que já havia remodelado a ciência da visão.

Os pesquisadores da visão havia muito dividiam o sistema visual em um fluxo dorsal, que sobe em direção ao lobo parietal, ligado a onde as coisas estão e a como agir sobre elas, e um fluxo ventral, que desce em direção ao lobo temporal, ligado ao que as coisas são. Hickok e Poeppel propuseram uma divisão análoga para a linguagem. Um fluxo dorsal mapeia o som na articulação, pegando a fala ouvida e traduzindo-a nos comandos motores para produzi-la, o que dá suporte tanto à fala quanto à repetição; esse fluxo é fortemente lateralizado para o hemisfério esquerdo. Um fluxo ventral mapeia o som no significado, dando suporte à compreensão, e, de modo crucial, esse fluxo é bilateral, recorrendo a ambos os hemisférios, e não apenas ao esquerdo.

Essa única mudança, tornar a compreensão um assunto de dois lados, resolve um enigma persistente. Pacientes com dano substancial no hemisfério esquerdo muitas vezes mantêm mais compreensão do que o modelo clássico prevê, e a explicação do fluxo duplo esclarece o porquê: o hemisfério direito assume parte da carga do significado. O modelo também acomoda as síndromes mais antigas, já que o fluxo dorsal lateralizado à esquerda é, em essência, a via Broca-fascículo arqueado-repetição sob um novo nome. Broca e Wernicke não estavam errados; eram uma primeira aproximação que as evidências posteriores refinaram.

Não um endereço, mas uma rede distribuída

A correção mais profunda que a imagem moderna faz é a uma leitura equivocada que persegue o campo desde 1861. É tentador concluir, a partir de Broca e Wernicke, que a linguagem reside em um endereço fixo, que existe uma sala da fala e uma sala da compreensão e pouco mais. A literatura contemporânea de neuroimagem mostra algo bem mais difuso: uma rede perissilviana esquerda distribuída, com suporte bilateral para a compreensão no lado ventral, vários tratos de substância branca além do fascículo arqueado e contribuições significativas do cerebelo, dos núcleos da base e das contrapartes da região clássica no hemisfério direito. O modelo das duas caixas é um esboço útil, não uma fotografia.

Essa visão distribuída também reformula uma das perguntas mais antigas sobre a linguagem: o que, se é que há algo, torna única a versão humana? Os estudos de língua de sinais com chimpanzés do fim do século XX, do trabalho de Allen e Beatrix Gardner com a chimpanzé Washoe, na Universidade de Nevada, a partir de 1966, ao projeto de Herbert Terrace com Nim Chimpsky, na Columbia, nos anos 1970, pressionaram com força a fronteira entre a linguagem humana e a comunicação animal. Os macacos claramente aprendiam sinais e os usavam para pedir e nomear, mas se chegavam a construir frases genuinamente estruturadas e abertas permaneceu contestado, e o próprio Terrace passou a duvidar disso. Em um artigo muito citado de 2002, na Science, Marc Hauser, Noam Chomsky e W. Tecumseh Fitch propuseram que o melhor candidato a ingrediente distintivo do humano é a recursão, a capacidade de encaixar estruturas dentro de estruturas sem limite, de modo que uma frase possa conter uma frase que contém outra. A proposta continua em debate ativo, longe de estar resolvida.

Pontos principais

A neurociência da linguagem nasceu do dano, não do projeto: a apresentação de Leborgne por Paul Broca em 1861, o paciente que só conseguia dizer tan, localizou a fala articulada no giro frontal inferior esquerdo (áreas 44 e 45 de Brodmann), onde as lesões produzem fala trabalhosa e agramatical com compreensão relativamente poupada, enquanto a monografia de Carl Wernicke de 1874 localizou a compreensão no giro temporal superior esquerdo posterior (área 22), onde as lesões produzem fala fluente, mas vazia, com entendimento comprometido, e ainda previu que o rompimento do fascículo arqueado que conecta as duas regiões causaria a afasia de condução, com fala fluente e boa compreensão, mas repetição rompida, uma previsão que Norman Geschwind reviveu em 1965 e que a equipe de Marco Catani confirmou ao fotografar o trato em cérebros vivos em 2005; essas quatro síndromes clássicas (de Broca, de Wernicke, de condução e global) podem ser distinguidas à beira do leito apenas por três perguntas sobre fluência, compreensão e repetição, mas o diagrama arrumadinho das duas caixas foi superado em 2007 pelo modelo de fluxo duplo de Hickok e Poeppel, que apresenta a linguagem como um fluxo dorsal lateralizado à esquerda, mapeando o som na articulação, e um fluxo ventral bilateral, mapeando o som no significado, parte de uma rede genuinamente distribuída que abrange ambos os hemisférios, além do cerebelo e dos núcleos da base, deixando-nos com uma verdade mais humilde e mais rica: a linguagem não tem um endereço único no cérebro, e aquilo que mais nitidamente a distingue da comunicação animal, talvez a recursão, ainda é uma questão em aberto.