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Catharina Moura Fisiologia: Caso 13, 3º semestre – Medicina | UNIDOM. emoções As emoções estão relacionadas com áreas específicas do cérebro que, em conjunto, constituem o sistema límbico. Na face medial de cada hemisfério cerebral, é possível observar um anel cortical contínuo, constituído pelo giro do cíngulo, giro para-hipocampal e hipocampo. Esse anel foi considerado por Broca um lobo independente, o lobo límbico, ao qual foi atribuído função olfatória. Após algum tempo, Papez propôs um novo mecanismo para explicar as emoções, envolvendo as estruturas do lobo límbico, núcleos do hipotálamo e tálamo, unidas por um circuito que ficou conhecido como circuito de Papez, constiuído pelo hipocampo, fórnice, corpo mamilar, fascículo mamilotalâmico, núcleos anteriores do tálamo, cápsusla interna, giro do cíngulo, giro para-hipocampal e hipocampo novamente, fechando o circuito. Diante de tudo isso, o sistema límbico é considerado o conjunto de estruturas corticais e subcorticais interligadas morfologica e funcionalmente, relacionadas com as emoções e a memória. Anatomicamente, o sistema límbico tem como centro o lobo límbico e as estruturas a ele relacionadas. No entanto, funcionalmente, pode-se distinguir dois subconjuntos de estruturas, ligadas a emoção e a memória. componentes relacionados a emoção 1. Amígdala (ou corpo amigdaloide): É o componente mais importante do sistema límbico, além do componente emocional, também está envolvida com o processamento de alguns tipos de memória. ▪ Funções: A estimulação dos núcleos do grupo basolateral da amígdala causa reações de medo e fuga. A estimulação dos núcleos do grupo corticomedial causa reação defensiva e agressiva. Além disso, a estimulação da amígdala produz uma variedade de comportamentos sexuais enquanto a sua lesão gera hipersexualidade. A principal e mais conhecida função da amígdala é o processamento do medo – paciente com lesões da amígdala não sentem medo, mesmo em situação de perigo óbvio! 2. Córtex cingular anterior: O córtex cingular anterior é ativado é episódios de tristeza, agressividade e está relacionado com a fisiopatologia da depressão. 3. Córtex insular anterior: É ativado para a percepção das emoções e sentimentos, empatia, autoreconhecimento visual e sensação de nojo. 4. Córtex pré-frontal orbitofrontal: Dessa estrutura, somente a área ventromedial está envolvida no processamento das emoções. É responsável pelo processamento das emoções, atenção, foco e pela inibição de comportamentos inadequados. 5. Área septal: A área septal recebe fibras dopaminérgicas da área tegmentar ventral e faz parte do sistema mesolímbico (sistema de recompensa). Lesões bilaterais da área septal causam “raiva septal”, que se caracteriza por hiperatividade emocional, ferocidade e raiva diante de condições que normalmente não modificariam o comportamento. Estimulações da área septal causam alterações da PA e do ritmo respiratório, evidenciando seu papel na regulação de atividades viscerais. Estudos também indicam que a área septal é um dos centros de prazer no cérebro e a sua estimulação provoca euforia. 6. Núcleo accumbens: Ele faz parte do corpo estriado ventral e recebe aferências dopaminérgicas, principalmente da área tegmentar ventral do mesencéfalo, e projeta eferências para a parte orbitofrontal da área pré- frontal. É o mais importante componente do sistema mesolímbico (sistema de recompensa). sistema límbico Catharina Moura Fisiologia: Caso 13, 3º semestre – Medicina | UNIDOM. 7. Habênula: Possui ação inibitória sobre os neurônios dopaminérgicos do sistema mesolímbico. Além disso, também tem ação inibitória sobre o sistema serotoninérgico de projeção difusa, por meio de suas conexões com os núcleos da rafe. Dessa forma, a habênula participa da regulação dos níveis de dopamina nos neurônios do sistema mesolímbico, que constituem a principal área do sistema de recompensa (ou de prazer) do cérebro. A estimulação dos núcleos habenulares resulta em ação inibitória sobre o sistema dopaminérgico mesolímbico e sobre o sistema serotoninérgico de projeção difusa – esses processos inibitórios estão envolvidos na fisiopatologia dos transtornos de humor, como na depressão. A depressão é a condição em que há uma ação inibitória intensa do sistema mesolímbico, alguns casos mais graves, resistentes a medicamentos, já foram tratados com sucesso pela estimulação elétrica no núcleo lateral da habênula, o que gera uma inibição da sua atividade espontânea, realizando a ablação funcional dos seus neurônios. Alguns sintomas de depressão como a tristeza e a incapacidade de buscar o prazer podem ser explicados pela queda da atividade dopaminérgica na via mesolímbica. O recebimento de recompensas está relacionado a ativação do sistema mesolímbico. A habênula, por sua vez, está relacionada ao não recebimento e ao sentimento de frustração, situações em que é ativada. sistema de recompensa O sistema de recompensa premia com a sensação de prazer os comportamentos importantes para a sobrevivência, mas também é ativado por situações cotidianas que causam alegria, como quando rimos de uma piada, vencemos algum desafio, conquistamos uma vitória, tiramos uma boa nota na prova de fisiologia da professora Daniela (...). Atualmente, sabe-se que o prazer sentido após o uso de drogas de abuso resulta da estimulação do sistema mesolímbico, em especial, e do núcleo accumbens. A dependência ocorre pela estimulação exagerada dos neurônios desse sistema, que resulta em gradual diminuição da sensibilidade dos receptores e redução do número de receptores – em virtude disso, doses cada vez maiores são necessárias para obter o mesmo prazer! memória A memória é a capacidade de adquirir, armazenar e evocar informações. A etapa de aquisição da memória é a aprendizagem, enquanto a evocação é a etapa de lembrança. ▪ Classificação das memórias: As memórias são classificadas quanto a: (1) função, (2) duração e (3) conteúdo. 1. Função - memória operacional ou de trabalho: É a memória que não tem a função de gerar arquivos, e sim de gerenciar o nosso contato com a realidade. Ela se distingue das demais memórias pois não deixa registro, apenas permite dar continuidade aos nossos atos cotidianos – ou seja, possibilita memorizar o que acabou de ser lido para compreender a frase seguinte, memorizar um número de telefone por tempo suficiente para discá-lo... É processada pelo córtex pré-frontal dorsolateral e ventromedial – depende apenas na atividade dos neurônios pré-frontais e é fortemente modulada pelo estado de alerta, humor, motivação e nível de consciência... O córtex pré-frontal determina o conteúdo da memória operacional que será armazenado, conforme a relevância da informação. Para isso, ele tem acesso a diversas outras áreas do córtex cerebral, córtex entorrinal, amígdala, córtex parietal superior, cingulado e hipocampo, que são responsáveis pelas memórias de curta e longa duração – verifica se a informação que está chegando já existe e se vale a pena ser armazenada A área pré-frontal atua como gerenciadora da memória, definindo o que permanece e o que é esquecido. Na esquizofrenia, há comprometimento dessa memória e o indivíduo passa a ter dificuldade de compreender o mundo ao seu redor. Além disso, há envolvimento do hipocampo e comprometimento das memórias de longa duração. 2. Duração – de curta e longa duração: Essa classificação leva em conta o tempo que a informação se mantém armazenada no cérebro, distinguindo-se a memória de curta e longa duração. A de trabalho, por não deixar registro, não entra nessa classificação! A formação dessas memórias, por outro lado, depende de uma boa memória de trabalho que é associada ao bom funcionamento do córtex pré- frontal.A memória de curta duração permite a retenção de informações durante algumas horas até que sejam armazenadas de maneira mais duradoura nas áreas responsáveis pela memória de longa duração. Ela dura de minutos até 6 horas – tempo que leva pra se consolidar a memória de longa duração. Nesse Catharina Moura Fisiologia: Caso 13, 3º semestre – Medicina | UNIDOM. período, ela é muito lábio e passível de interferência por fatores externos, outras memórias e substâncias (álcool). A de longa duração, por sua vez, depende de mecanismos mais complexos, que levam horas para serem realizados. A memória de curta duração, que exige mecanismos mais simples, é responsável por manter a memória viva enquanto a de longa duração está sendo definitivamente armazenada. Os dois tipos de memória dependem do hipocampo e de outras estruturas encefálicas! A de curta duração não é um estágio da de longa duração – as duas ocorrem de modo paralelo e independente, requerendo as mesmas estruturas nervosas mas com mecanismos distintos. As bases da memória de curta duração são essencialmente bioquímicas, enquanto a de longa duração envolve modificações sinápticas. 3. Conteúdo – memórias declarativas e procedurais: As declarativas (ou memórias explícitas) são aquelas que registram fatos, eventos ou conhecimento – podemos declarar que já existem e sabemos como adquirimos. Essas memórias podem ser (1) episódicas ou autobiográficas, quando se referem a eventos dos quais participamos ou assistimos (formatura, filme, livro lido ou história contada) e (2) semânticas, quando envolvem conhecimentos gerais (idiomas, Medicina). Quando há falha das memórias declarativas, temos a amnésia! A não declarativa ou procedural (ou memória implícita) envolve a memorização implícita de conhecimentos, não podendo ser descritos de maneira consciente. Ou seja, são memórias de habilidades, capacidades motoras ou hábitos por meio dos quais as pessoas aprendem as sequências motoras que lhes permite executar tarefas, como nada e andar de bicicleta, que após aprendidas são realizadas de maneira automática e inconsciente. Esse tipo de memória geralmente dura a vida toda! Os circuitos responsáveis pela memória procedural são os núcleos da base e o cerebelo. O comprometimento dessas memórias ocorre nas fases avançadas do Parkinson. 4. Priming – reflexos condicionados e memórias associativas e não associativas. O priming é a memória evocada por meio de dicas – fragmentos de imagem, primeiras palavras de uma música, gestos, odores e sons. É um fenômeno neocortical, que envolve a área pré-frontal e as áreas associativas. As memórias associativas, de acordo com Pavlov, ocorrem quando um estímulo novo é pareado com outro biologicamente relevante, prazeroso ou doloroso. Nesses casos, a resposta ao primeiro estímulo muda e fica condicionada ao pareamento – reflexo condicionado. Por exemplo: som da campainha associada ao alimento, induz salivação, evitar colocar o dedo em tomada para não levar choque, choro do bebê quando quer comida... Se o estímulo deixa de levar a resposta esperada, o reflexo é extinto. componentes relacionados a memória O encéfalo por inteiro está envolvido com as memórias. No entanto, a depender do tipo da memória – quanto a natureza e tempo, diferentes áreas são ativadas. 1. Hipocampo: É o responsável pelo processamento para a consolidação da memória – declarativa, emocional e topográfica (espacial). No que se refere a memória espacial, ela possibilita a memorização de características do espaço ao entorno e depende de um tipo especial de neurônio do hipocampo – célula de lugar. 2. Córtex entorrinal: É o portão de entrada para o hipocampo. A lesão desse córtex, mesmo com a integridade total do hipocampo, resulta em grande deficit de memória. O córtex entorrinal é, geralmente, a primeira região acometida pela doença de Alzheimer. Catharina Moura Fisiologia: Caso 13, 3º semestre – Medicina | UNIDOM. 3. Amígdala: Como já visto anteriormente, é o principal órgão do sistema límbico, relacionada, portanto, com as emoções. Por isso, ela é responsável por armazenar e processar memórias de conteúdo emocional ativamente. 4. Giro denteado: É responsável pela dimensão temporal da memória. 5. Córtex para-hipocampal: É o responsável pela consolidação de memória de cenários mais complexos – paisagem, ruas... No entanto, a ativação dessa estrutura só ocorre com cenários novos e não com os já conhecidos! circuitos da memória neuroplasticidade Consiste na capacidade do sistema nervoso de alterar a sua função ou estrutura em resposta às influencias/estímulos que o atingem. Ela se manifesta de três formas: 1. Morfológica: Ocorre alterações nos axônios, dendritos e sinapses nervosas. Por exemplo: espinhas dendríticas, aumento do comprimento e número de ramificações dendríticas... 2. Funcional: Observa-se alterações nas atividades neuronais, principalmente na fisiologia neuronal e sináptica. Por exemplo: com treinamento, é capaz de alocar maior área cerebral para comandar determinado grupo muscular – síndrome do membro fantasma. 3. Comportamental: Observa-se mudanças no comportamento, com repercussões na memória, aprendizado e aquisição de habilidades motoras. Catharina Moura Fisiologia: Caso 13, 3º semestre – Medicina | UNIDOM. A plasticidade neuronal é a base da memória e, consequentemente, da capacidade cognitiva que os cérebros propiciam! circuitos de memória A formação das memórias envolve a formação de engramas, que consiste na transformação biofísica e/ou bioquímica que ocorre no circuito neural quando realizamos atividades mentais relacionadas com a memória. Ocorre o fortalecimento sináptico entre dois neurônios e consolidação de um circuito neural (= potencialização de longa duração – LTP), que envolve a sinalização pelo glutamato e seus receptores. A repetição do estímulo reforça as memórias, provavelmente recrutando cada vez mais circuitos nervosos para reforçar o armazenamento. potencial de longa duração (LTP) Consiste no mecanismo de consolidação da memória, no qual ocorre o aumento persistente da resposta de neurônios à breve estimulação repetitiva de um axônio que faz sinapse com ele. O LTP dura horas, semanas ou meses. Nos dendritos onde esse processo ocorre, são produzidas certas proteínas que podem passar para as sinapses vizinhas, o que as induz a também produzir um LTP ou amentá-lo. O LTP se inicia com a excitação repetida de células hipocampais, mediada pelo aumento da frequência de liberação de glutamato. Em consequência disso, ocorre ativação de receptores AMPA e NMDA que resultam no aumento da intensidade e na duração do potencial excitatório na célula pós-sináptica. Após isso, uma sequencia de processos metabólicos resulta na síntese de proteínas que causarão modificações estruturais em sinapses e formação de sinapses novas. A LTP induz ao aumento no numero e tamanho das espinhas dendríticas, aumento do número dos receptores de glutamato (GluR1) na superfície dendrítica - quanto maiores as espinhas dendríticas, mais fortes serão as sinapses! Favorecendo na memorização, sensibilização e aquisição de habilidades. modulação das memórias Vários fatores podem fortalecer ou enfraquecer o processo de memorização: alerta e perigo, aversão, prazer e recompensa, estresse, depressão e ansiedade, anestesia, torpor, alteração do nível de consciência, fármacos e drogas.