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Há cem anos Charles Scott Sherrington (1857-1952), professor de fisiologia da Universidade de Liverpool, escolheu como tema para as Palestras Silliman para 1904 na Universidade de Yale ‘The Integrative Action of the Nervous System’; decorreram dois anos antes de serem publicadas.1 A série anual homenageou um químico profissional, Benjamin Silliman (1779-1864), que lecionou em mineralogia e geologia e pelo seu amplo interesse em história natural tinha recebido um MD honorário. As palestras introduziram o termo integração à neurologia científica. Sherrington apontou que os reflexos tinham que ser direcionados por metas, e que “o propósito de um reflexo serve tão legítimo e urgente objeto de investigação natural quanto o propósito de coloração de um inseto ou flor”. Seu trabalho e sua ênfase foi nos reflexos espinhais, pois ele reconheceu que a medula espinhal fornece a porção mais simples do sistema nervoso dos mamíferos e ainda exibe exemplos de todas as suas funções sinápticas.

Informação, ele percebeu, é transmitida entre as células nervosas por contato, para o qual ele havia introduzido o termo sinapse em 1897, quando Michael Foster o convidou para revisar os capítulos sobre o sistema nervoso para a sétima edição de seu Livro Didático de Fisiologia. Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) “resolveu em um acidente vascular cerebral a grande questão da direção das correntes nervosas em sua viagem através do cérebro e medula espinhal”, mostrando que era unidirecional. No arco reflexo, o ‘diagrama elétrico’ dos reflexos espinhais, elementos aferentes (sensoriais) e eferentes (motores) estavam relacionados em centros na matéria cinzenta por contatos sinápticos entre os neurônios.

Sherrington se concentrou nos mecanismos pelos quais os processos excitatórios e inibitórios, iniciados por diferentes entradas, interagem para classificar a saída de um conjunto de motoneurônios para diferentes propósitos. A questão central nos experimentos clássicos que ele havia feito com preparações isométricas musculares em animais vertebrais dizia respeito à interação entre a excitação e a inibição. Essa contração reflexa do músculo extensor do joelho na preparação do decerebrate poderia ser imediata e dramaticamente cortada pela estimulação sensorial que ele achou particularmente impressionante. A excitação e inibição mostraram ser estados graduais de caráter oposto, capazes do que parecia ser a soma algébrica de opostos (sinais de mais e menos) quando se chocavam na mesma membrana neuronal, uma profecia provou ser verdadeira quando o microeletrodo intracelular inventado por Ling e Gerrard foi inserido nos motoneurônios espinhais. A excitação sináptica e a inibição, como produzidas por reflexos apropriados, mostraram provocar alterações opostas no potencial membranar da célula, excitação despolarizando-a, inibição repolarizante ou hiperpolarizante. Mudanças nas permeabilidades iônicas são agora conhecidas para explicar essas mudanças elétricas provocadas pela ação sináptica, que Sherrington sentiu que eram elétricas e não químicas na natureza, como foi provado por Otto Loewi (1873-1961) e Henry Dale (1875-1968), que compartilharam o Prêmio Nobel em 1936.

O reflexo espinhal, nas palavras de Sherrington, é um ‘item de comportamento’ muito elementar, mas teve que ser elementar para permitir um exame detalhado e para inspirar a análise subsequente que levou à sua compreensão da acção sináptica. O reflexo esticado pode ser uma ‘ficção conveniente’, mas ele e os seus semelhantes reflexos espinhais forneceram a plataforma a partir da qual se pôde examinar como os mecanismos motores são progressivamente organizados, como os diferentes centros corticais, subcorticais, cerebelares e espinhais interagem para iniciar e controlar o movimento, como os receptores sensoriais operam os reflexos e como os programas neuronais antigos e novos são usados pelos centros superiores.

Revendo os ‘sinais fisiológicos e psíquicos de atividade nervosa’ Sherrington argumentou que ‘fisiologia e psicologia, em vez de prosseguirem seus estudos, como alguns agora recomendam, mais estritamente separados um do outro do que no momento, acharão que cada um deles estará mais atento aos resultados alcançados pelo outro ainda mais próximo do que tem sido habitual até agora’. Em um prefácio, quando o livro foi reimpresso em 1947 “sem qualquer alteração no texto”, o autor voltou à compreensão de que “a função biológica da ligação físico-psíquica aumenta o poder do organismo de dispor de seus atos”, observando que “cada um dos dois atinge seu objetivo apenas por causa de um útil contato entre eles. E essa ligação pode ser classificada como a integração final e suprema que completa o indivíduo. Mas o problema de como essa ligação é feita permanece por resolver; permanece onde Aristóteles a deixou há mais de 2000 anos em De Anima’. O duelo continua. O obituarista de Sherrington no British Medical Journal em março de 1952 observou perceptivamente que A Ação Integrativa do Sistema Nervoso forneceu acima de tudo um conjunto de conceitos pelos quais o sistema nervoso poderia ser compreendido.2 E D Adrian (1889-1977) elaborado:

‘… ele é o filósofo do cientista porque ele próprio tinha avançado o conhecimento natural através de observação e experimentos habilidosos, por 50 anos de trabalho incessante no laboratório, e porque sua própria interpretação de suas descobertas tinha dado uma nova extensão à visão do biólogo. Os fisiologistas saberão isso muito bem. Para aqueles que tiveram que lutar com a massa de material detalhado sobre o cérebro e a Ação Integradora do Sistema Nervoso de Sherrington traz a ordem para fora do caos; é difícil de ler a princípio, porque cada frase é carregada de significado, algumas delas suficientemente diretas, mas algumas alcançando imagens meio formadas de paisagens mais amplas. Embora tenha sido publicada em 1906, ainda é tão refrescante quanto era então. Não precisou de revisão, mas o trabalho experimental de Sherrington continuou em alta pressão por mais 30 anos, preenchendo as lacunas e reforçando a estrutura….’2

É animador descobrir que Adrian, um professor de fisiologia da Universidade de Cambridge que compartilhou com Sherrington o Prêmio Nobel em 1932, achou difícil a leitura no início, pois a maioria de nós teve que acrescentar leituras posteriores para lutar através do estilo de prosa elaborada do autor com sua evocação dos poetas metafísicos. Sherrington nunca perdeu o estilo elaborado, embora tenha sido favoravelmente diluído por co-autoria com R S Creed, D Denny-Brown, J C Eccles e E G T Liddell em ‘o pequeno livro vermelho’ em 1932 (Caixa 1).

O neurologista F M R Walshe (1885-1973) acreditava ter detectado a influência inspiradora da neurologia clínica:

‘… Há algo singularmente apropriado nisto, pois foi de um neurologista clínico, Hughlings Jackson, que o próprio Sherrington derivou não pouca inspiração. A própria frase, “Integração acompanha a diferenciação”, que associamos com Sherrington, e que encontramos implícita no título de sua obra clássica, A Ação Integrativa do Sistema Nervoso, ele tirou de Jackson, e voltou à medicina neurológica na medida transbordante do dom que recebeu de seu expoente mais distinto.2

Mas segundo o próprio Sherrington na sua Palestra Nobel,3 foi o fenômeno da “inibição como fator de coordenação” que o fascinou e o seduziu o suficiente para tentar desvendar seus mistérios:

‘Que um músculo sobre a irritação de seus contratos nervosos já era há muito familiar à fisiologia quando o século XIX encontrou um nervo que, quando irritado, impedia que seu músculo se contraísse. Esta observação pareceu durante um tempo demasiado estranho para se acreditar…

O papel da inibição no funcionamento do sistema nervoso central provou ser cada vez mais extenso e mais e mais fundamental à medida que a experiência avançou no seu exame… O seu papel como factor de coordenação compreende e vai muito além disso. No funcionamento da máquina nervosa central, a inibição parece tão onipresente e tão frequente como a própria excitação. Toda a graduação quantitativa do funcionamento da medula espinhal e do cérebro parece repousar sobre as interações mútuas entre os dois processos centrais “excitação” e “inibição”, um não menos importante que o outro… A excitação e a inibição estão ambas presentes desde o início do estímulo e são colocadas uma contra a outra. As circunstâncias centrais podem favorecer uma de cada vez, a outra.3

‘E concluiu a sua palestra com uma referência ao significado clínico (como se, em modo muito moderno, estivesse a solicitar uma bolsa de investigação):

‘A mistura de inibição e excitação como mecanismo de coordenação proporciona assim um meio de compreender as notáveis “compensações” que restabelecem ao longo do tempo, e mesmo rapidamente, a competência muscular para o exercício de um acto que foi danificado por lesões do sistema nervoso central. A constituição natural do sistema nervoso proporciona mais de uma forma de fazer a mesma coisa. Este luxo de meios de bússola de uma dada combinação parece oferecer os meios de restituição de um ato após sua deficiência ou perda em uma de suas várias formas.’3

Dizia-se que, “através da análise cuidadosa de suas observações”, Sherrington construiu hipóteses construtivas e gradualmente as converteu em princípios fisiológicos agora reconhecidos.4 Mas, como um dos meus professores Donald Henry Barron (1905-1993) me apontou há muitos anos, embora não houvesse novos experimentos descritos na Ação Integrativa, cada página mostrava o quanto seu autor conhecia a riqueza dos experimentos feitos em séculos anteriores por observadores astuciosos. Escrever os capítulos sobre a Medula Espinhal, Partes do Cérebro abaixo do Córtex Cerebral, Sensação Cutânea e O Sentido Muscular para E A Schäfer’s Textbook of Physiology (1900) tornou-o plenamente consciente de tudo o que já tinha acontecido antes. Esta odisséia lhe deu o conhecimento enciclopédico e cuidadosamente referenciado da neurofisiologia experimental que preparou o terreno para seus próprios poderes idiossincráticos de integração.5 A Ação Integrativa do Sistema Nervoso forneceu acima de tudo um conjunto de conceitos pelos quais o sistema nervoso poderia ser compreendido.2

Sherrington focalizou o arranjo nervoso ‘simples’ da medula espinhal para ilustrar as elaboradas redes no córtex cerebral. Como o fantasma de Homero sussurrou para Patrick Kavanagh, escrevendo ‘Epic’ sobre a rivalidade paroquial em 1949,

Fiz a Ilíada de tal

Uma fila local. Os deuses fazem a sua própria importância.