Os animais têm Linguagem? Parte 03: (Neuro)anatomia e a Lei de Zipf

Monkey Madness IX de Pandiyan V, Flickr (CC BY-NC 2.0): https://www.flickr.com/photos/pandiyan/519943011

No dia 21 de janeiro de 2019 eu iniciei a série com a Parte 1. No dia 14 de fevereiro do mesmo ano eu publiquei a Parte 2. A parte 3 deveria ser publicada mais rapidamente, visto que é a parte que eu mais tinha fresca na cabeça por motivos de pesquisa. Sem dar desculpas, apenas me desculpo por publicar essa Parte 3 e finalizar a série mais de 4 anos depois.

E agradeço à Helika pela paciência e cobrança =)

Cenas dos últimos capítulos…. afinal já se passaram 4 anos.

Resumo da parte 1:

Comunicação: Vimos na Parte 1 da série que todas as espécies têm uma forma de comunicação. É difícil (e provavelmente errado) dizer se uma é mais avançada ou não visto que, evolutivamente falando, as características de uma espécie são aquelas que permitiram que ela sobrevivesse até aqui. Então a comunicação de cada espécie é ótima para a espécie.

Linguagem: Dentre as formas de comunicação conhecida, existe aquela que chamamos cientificamente de linguagem, que é a forma de comunicação humana. Lembrando que isso não impede que, fora da área de pesquisa em linguagem, as pessoas expandam “linguagem” para formas não humanas, da mesma forma como o nosso conceito de calor não é o mesmo utilizado nas pesquisas em termodinâmica, onde significam apenas “troca de energia térmica”.

Língua: Apesar de todos os humanos usarem linguagem, a forma como diferentes crianças a usam será diferente, a depender das formas que elas têm contato desde pequenas. Uma criança que ouviu português irá falar português, uma que escutou mandarim, falará mandarim. Uma criança que nasceu em contexto surdo e teve contato com uma língua de sinais como, por exemplo, a Língua Brasileira de Sinais (LIBRAS) vai sinalizar em LIBRAS. Todas essas são línguas, as formas como cada cultura concretiza sua capacidade de linguagem, existente em todos os seres humanos.

Ok chegamos a um impasse:

Resumo da parte 2:

Considerando que LIBRAS e outras línguas sinalizadas (clique aqui para ver um mapa das línguas sinalizadas catalogadas no Brasil) são LÍNGUAS e que línguas são a concretização da LINGUAGEM, então os animais têm linguagem visto que a parte 2 dessa série mostrou várias pesquisas que ensinam línguas de sinais para primatas não-humanos. Se eles usam, então eles têm linguagem!

Vamos com calma: Enfim a Parte 3!

Um ponto importante a ser levantado (novamente) é que cada espécie tem sua forma de comunicação, como vimos na parte 1. Algumas características podem ser compartilhadas, o que não significa dizer que o sistema de comunicação é exatamente o mesmo. Algumas evidências disso podem ser:

  • formais como a forma como o número de sinais utilizados e o tipo de sistema lógico envolvido,
  • material/biológico como as áreas cerebrais envolvidas na comunicação e a capacidade de movimentação do aparelho fonador;
  • finais como a finalidade de certas formas de comunicação.
  • ou até mesmo eficientes, como a adaptação desse sistema a outros ambientes.

Não vamos falar de todas essas evidências aqui, mas podemos discutir algumas mais conhecidas abaixo.

Número de sinais entre espécies semelhantes

As diferentes espécies de pássaros possuem uma comunicação através de cantos com sons organizados de uma forma bastante específica. A organização dos cantos não apenas é diferente como também difere no número de combinações em cada espécie. Em 1993, na busca por compreender o que poderia explicar tal diferença, foi feito um estudo com 41 espécies de pássaros em que foi descoberto que existe uma correlação entre o volume da área cerebral ligada ao controle dos cantos dos pássaros e o número de diferentes combinações sonoras que eles conseguem realizar.

Um estudo mais recente, de 2007, tentou verificar se algo semelhante aconteceria em humanos também sugere uma correlação. Mais especificamente entre a habilidade cognitiva em primatas e o tamanho relativo do cérebro (em comparação com o tamanho do corpo). Vale deixar claro que essa hipótese ainda não é consensual. Se quiser saber mais sobre isso, eu comentei esses estudos no Spin de Notícias #299 no Portal Deviante.

Características compartilhadas

De todo modo, os primatas têm algumas características compartilhadas. Se as diferentes espécies primatas não-humanas vocalizam, os primatas humanos não são diferentes. A diferença é que, chamamos a nossa vocalização de “fala”.

Alguns também gostam de se comunicar por sinais (além das vocalizações) e, nada curiosamente, os humanos também conseguem se comunicar por sinais, sejam os sinais não-verbais (ex. apontar na direção do foco de atenção), sejam os sinais verbais, das línguas sinalizadas como a LIBRAS como vimos na parte 2 desta série. Isso quer dizer que nós compartilhamos formas de expressão comunicativa.

Porém, os filhotes de todas as espécies comentadas aqui desenvolvem suas habilidades de comunicação de maneira natural, apenas convivendo no seu grupo e observando o comportamento de seus semelhantes, sem que alguém os ensine.

Vimos na parte 2 que Herbert Terrace e sua equipe tentou refutar a ideia de que checar se um chimpanzé, que possui uma semelhança genética de cerca de 97% com os humanos, poderiam desenvolver hábitos humanos se convivesse em ambiente familiar. Nim Chimpsky, como o chimpanzé foi batizado, tinha pai, mãe e até um irmão, além de cuidadores. E embora ele tenha sido um chimpanzé bastante peculiar – considerando que cresceu em ambiente diferente dos demais, isso não foi o suficiente para que ele se desenvolvesse como uma criança humana….. porque ele não era uma criança humana!

Nim chegou a aprender um pouco da língua de sinais americana, chegando a usar cerca de 120 sinais e tê-los utilizado em cerca de 20 mil combinações, mas precisou ser ensinado por um treinador. O mesmo aconteceu com a gorila Koko.

Aqui já temos uma primeira evidência de que há algo de diferente.

Uma característica nem tão compartilhada assim

Há alguns anos surgiu uma hipótese que tentava explicar o porquê de outros primatas não baterem um papo conosco em línguas humanas. Essa hipótese dizia que as cordas vocais dos demais primatas é posicionada um pouco mais próxima da boca do que nos humanos e que isso os impediria de produzir os sons da fala. Tem um quê de verdade aqui.

Imagem do trato vocal de um humano. Infelizmente não encontrei imagens livres com o trato vocal de primatas não-humanos, então ficarei devendo. Imagem do Wikimedia Commons:

Em 1969, o pesquisador Phillip Lieberman realizou alguns estudos para modelar o aparelho fonador (grosso modo, boca, língua, narinas etc) de um macaco rhesus morto. Seu estudo provavelmente foi o estopim dessa hipótese pois uma de suas conclusões foi a diferença de posicionamento das cordas vocais. Isso os impediria de produzir, por exemplo, algumas vogais. Importante saber também que as cordas vocais de bebês também são mais altas e vão se posicionando mais abaixo conforme seu crescimento. Por vezes, o argumento é utilizado para explicar também o porquê de crianças pequenas não falarem, quando eles sequer têm músculos na boca fortes e treinados o suficientes para movimentar a boca para a fala.

Ter o aparelho fonador incapaz de produzir certos sons não significa impedir de usar uma língua. E isso foi demonstrado por Fitch e seus colegas em 2016, num estudo que modela com raios X a boca de macacos vivos e simula, computacionalmente, a uma hipotética fala desses primatas, como você pode conferir neste áudio publicado na revista Science.

Línguas, sons e cérebros primatas

Vale ressaltar que existe uma gama de sons possível de serem produzidos pelo aparelho fonador humano, que foi compilado no Alfabeto Fonético Internacional (ou International Phonetics Alphabet – IPA, cheers). As línguas nunca usam todos estes sons. As línguas escolhem um conjunto desses sons para formarem suas palavras e frases. Algumas escolhem muitas dezenas de sons, outras escolhem menos.

Uma parte do Alfabeto Fonético Internacional

Isso quer dizer que línguas nunca foram definidas pelo número de sons possíveis de serem falados. Como diz Noam Chomsky, e discutido neste post, a capacidade de comunicação humana é capaz de juntar um conjunto finito de elementos para criar formas infinitas. Assim, mesmo que um primata não-humano não pudesse usar alguns sons, o que eles sabem seria mais que suficiente para usarem algumas línguas humanas ou para criarem a sua própria língua….. se a forma de comunicação fosse compartilhada entre os primatas, mas não é.

Assim, Fitch e colegas concluem que o aparelho fonador dos macacos seria preparado para a fala caso eles precisassem, mas que o cérebro deles, porém, não é preparado.

Aqui vale lembrar de algo que comentamos na parte 1 desta série, que indica que mesmo tendo estruturas cerebrais semelhantes, suas funções podem ser ao menos ligeiramente diferentes:

E se compararmos com a comunicação humana, existe uma região cerebral chamada LMC (Cortex Motor Laringeal) que é relacionada à aspectos da comunicação. Caso danificada, essa estrutura causa perda de comunicação oral em humanos, que mantém apenas as vocalizações inatas como choro, riso e gritos de dor. Por outro lado, danos nessa área do cérebro em primatas não-humanos não resultaram em qualquer modificação aparente na comunicação dessas espécies segundo as pesquisas. (KUMAR & SIMONYAN, 2018).

Diferenças estatísticas: a Lei de Zipf

Perfeito. Mas ainda assim, vimos nas partes 1 e 2 desta série que primatas não-humanos aprenderam línguas de sinais. Isso quer dizer que mesmo que eles tenham dificuldades de se comunicar por vocalizações humanas, eles ainda se comunicam por sinais humanos, certo?

Novamente, precisamos ter calma. É comum os relatos de que a produção desses primatas era limitada não apenas no sentido do número de sinais usados, mas também limitado ao contexto. Os treinadores do Nim Chimpsky comentam que ele muitas vezes aprecia estar apenas imitando ou usando os seus sinais para responder. Os relatos mais promissores seriam os da Penny Patterson quanto aos sinais da gorila Koko.

Não vou entrar em detalhes aqui sobre a validade desses argumentos, vamos diretamente para a matemática.

Na década de 30, um linguista de Harvard chamado George Kingsley Zipf dedicou a estudar as línguas através da Estatística. Ele usa um método de coleta de dados muito comum na área da Linguística, que consiste em colecionar um conjunto de textos, seja escrito como jornais, seja falado ou sinalizado através de transcrições. A esse conjunto damos o nome de corpus (ou plural corpora, do latim) e, nele, podemos realizar análises para encontrar diferentes tipos de padrões no uso de uma língua.

Zipf tinha corpora com diversos tipos de textos e em diferentes línguas, até mesmo línguas que ainda não foram decifradas. A partir desses conjuntos de textos ele calculou e plotou gráficos da frequência de ocorrência de cada palavra de cada um desses corpora. E o resultado foi impressionante pra época! 

Independente de qual corpus ou de qual língua, a frequência de uso das palavras vai sempre representar uma lei de potência que pode ser descrita na forma 1/ranking. O que isso quer dizer? Quer dizer que a segunda palavra mais frequente numa língua tem aproximadamente a metade (1/2) da frequência da palavra mais frequente, a terceira 1/3, a 4a 1/4, e assim por diante.

Distribuição de frequência segundo a Lei de Zipf (Canal VSauce no Youtube)

Em resumo, o uso das palavras em todas as línguas que já foram checadas desde a década de 30 parece ser regido por um princípio matemático representado por essa lei, conhecida como Lei de Zipf. Esse princípio ficou famoso e, hoje, encontramos o mesmo padrão em outros tipos de dados como, por exemplo, a população das cidades de um país, na magnitude dos terremotos, no padrão de disparo de redes neurais, e também a frequência de termos no kernel do Linux, dentre outros.

A produção de Nim segue a Lei de Zipf?

E aí que entra a grande ideia do linguista computacional Charles Yang, da University of Pennsylvania: Ele já tinha escrito um artigo em 2010 comparando a produção linguística de crianças e observado que elas obedecem ao mesmo padrão. Agora seria interessante comparar esses dados com um corpus de um primata usando língua de sinais

Apesar de termos diversos experimentos com primatas ao longo do século passado, os corpus ou não foram registrados, ou são guardados a sete chaves pelos seus treinadores, o que não é uma prática lá muito bacana. O único corpus disponível era o do Projeto Nim, coordenado pelo primatólogo Herbert Terrace, da Universidade de Columbia.

Capa do livro de Elizabeth Hess, baseado nos estudos de Herbert Terrace e sua equipe.

Apenas para lembrarmos, o Nim foi treinado em língua de sinais americana desde pequeno e, numericamente falando, ele teria aprendido a usar cerca de 120 sinais. Com esses sinais, Nim teria produzido cerca de 20mil combinações diferentes ao longo do projeto. Olhando pelos números, dá a entender que ele está fazendo as combinações infinitas que temos na linguagem. Mas parece não ser bem assim.

Voltando pro Yang, se o Nim tiver realmente aprendido a usar a língua de sinais americana como uma criança humana usa, nada mais óbvio do que essas produções obedeçam o mesmo princípio que todas línguas existentes ou mesmo as já extintas obedecem. E os resultados indicam que a produção de Nim não segue a Lei de Zipf. Ou seja, mesmo que eventualmente sua produção pudesse ser eficiente, nem mesmo nos princípios estatísticos envolvidos com o uso de uma língua seria possível dizer que se trata da mesma capacidade humana.

Para finalizar

Acho que é importante ressaltar aqui que em momento algum desta série eu mencionei que a comunicação humana é melhor que a comunicação das demais espécies. Existem evidências relacionadas a complexidade em diferentes níveis, mas esse ponto é irrelevante aqui. O importante é que cada espécie tem sua própria forma de comunicação e ela é ótima para a sua situação na natureza, tendo permitido que ela se adaptasse ao ambiente em que vive.

Muitos dizem que os linguistas são “contra a evolução” por acreditarem que os primatas não-humanos não tem a mesma capacidade que os humanos têm. Mas poderíamos inclusive inverter a lógica: por que precisamos demonstrar que outros primatas podem utilizar o nosso sistema de comunicação sem tentar demonstrar o contrário, ou seja, que humanos podem aprender a forma de comunicação de chimpanzés e gorilas?

Acredito que Jane Godall, por ter passado muito tempo observando primatas em seu habitat, possa compreender alguma coisa, mas em momento algum, até onde eu acompanhei, ela argumenta que fala “primatês não-humano”. Uma coisa é conseguirmos imitar e/ou compreender as intenções de um ou outro som ou sinal. Outra é usarmos o sistema de forma fluente. Os sistemas de comunicação animal, até onde sabemos, não podem ser ensinados em escolas de línguas.

E com isso, finalmente consegui finalizar a série. Ainda existem muitas questões em aberto que podem render alguns adendos no futuro mas, agora, sem a pressão de ficar com a série parada por tanto tempo.

Saiba mais:

Relations between song repertoire size and the volume of brain nuclei related to song: comparative evolutionary analyses amongst oscine birds:
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/254/1340/75

Monkey vocal tracts are speech-ready
http://advances.sciencemag.org/content/2/12/e1600723/tab-pdf

Neural Correlates of Vocal Repertoire in Primates
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2018.00534/full

Overall Brain Size, and Not Encephalization Quotient, Best Predicts Cognitive Ability across Non-Human Primates
https://www.karger.com/Article/Abstract/102973

A cerebellar substrate for cognition evolved multiple times independently in mammals https://elifesciences.org/articles/35696

What languages in Europe have the most or least phonemes
https://www.eupedia.com/linguistics/number_of_phonemes_in_european_languages.shtml

Spin #253: Comunicação Primata – 06H18 (22/07/18)

 

Spin #299: Comunicação em Primatas – 23I18 (05/09/18)

 

4 Comentários

  1. Uma pergunta sobre se os animais têm linguagem, faz-me rir. Eu rio porque eu não entendo a pergunta. Nenhum ser vivo é capaz de viver sem linguagem. As plantas têm linguagem, e sobre o Reino Mineral, ainda tenho dúvidas.
    Mas se você define linguagem como produto da racionalidade, ou processo de racionalidade... ainda assim, é possível observar, nas plantas e animais, a dita cuja.
    A linguagem é um meio de sobrevivência, e condição sine qua non da sobrevivência. Não há vida sem linguagem.
    Esta tese - não há vida sem linguagem - sequer deveria ser aventada, dada a sua plena obviedade. Não é preciso provar que a vida não pode existir sem linguagem, pois que é a linguagem a própria dimensão da vida.
    Agora, não nos caberia estipular uma não-linguagem em função de uma linguagem que não é nossa. As bactérias têm a sua linguagem, a qual não nos deve nada, nenhuma explicação, assim como a nossa linguagem não diz nada a respeito das bactérias. É uma questão de ponto de vista. Do nosso ponto de vista (que não é o ponto de vista das bactérias) não há linguagem nas bactérias, e vice versa: elas também não atentam para a linguagem humana.
    A gente pode, então, ficar pensando nos seres extraterrestres. São de uma linguagem que poderá ver no ser humano um sem-linguagem, até mesmo um tipo específico de mineral que não deve ser levado em conta. Perigoso, não?

    • Oi José Bento. Existe uma área chamada Linguística Evolucionária que lida com várias hipóteses sobre a 'origem da linguagem'. A grande questão é que existem inúmeras hipóteses e, no limite, muitas delas dependem exatamente da definição que a gente daria para o termo. Eu consigo ler autores que, aparentemente, propõem hipóteses muito distantes uma da outra e consigo entender e achar lógico cada uma delas, dentro de seu contexto. Em resumo, é uma área bem curiosa e ao mesmo tempo um tanto confusa para quem está iniciando nessas leituras.
      De todo modo, acho que uma coisa quase todo mundo concorda: enquanto linguistas, nossa definição extremamente grosso modo de linguagem seria a comunicação humana. Isso não implica necessariamente dizer que não existe comunicação fora dos humanos, mas que o que nós chamamos de linguagem enquanto nosso objeto de estudo, é a humana, usando as demais como meio de comparação (= tecnicamente, a linguagem dos heptápodes no filme "A Chegada" não seria linguagem na nossa definição de objeto de estudo).

      Claro, existe um grande problema nisso tudo mas, ao mesmo tempo, inescapável: a gente usa nosso objeto de estudo para definir e estudar nosso objeto de estudo. Não temos como nos distanciar. Isso certamente é um viés.

      Abraço e obrigado pelo comentário

  2. Caro thiago: Eu estive pensando na tese original, que punha em suspeição a tese da linguagem animal, e eu - confesso - fiquei apreensivo com tamanho disparate, já que vejo em todo e qualquer animal a expressão mais clara de sua linguagem. Mais clara do que isto, só soletrando, e aí já é pedir demais! Os animais têm sua linguagem e a usam com maestria, melhor do que nós, que temos uma linguagem aparentemente enriquecida pela lógica, mas que se trata, na verdade, de um redemoinho de confusões. Eu quero crer que nossa linguagem é menos eficiente do que a linguagem dos grilos. Você não percebe isto? Não estou brincando, não... é o que percebo. rsrsrsrs

  3. Caro Thiago, numa madrugada dessas, eu vi um porco indo para o abatedouro, e era de um semblante tão triste, que me fez repensar na ideia de comer carne. Eu descobri que os porcos têm sentimentos (porque também têm linguagem, a mesma que a nossa). É assustador!

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