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Referência: Neurociências- Bear 4° Ed 1 RESUMO: NEUROANTOMIA- MED 4 • São massas de substância cinzenta situadas na base do telencéfalo, estes núcleos são: • Os núcleos da base consistem em núcleo caudado, putâmen, globo pálido (formado pelo segmento interno, GPi, e segmento externo, GPe) e o núcleo subtalâmico • podemos adicionar a substância nigra, uma estrutura mesencefálica conectada reciprocamente aos núcleos da base situados no prosencéfalo • O caudado e o putâmen= estriado (que é alvo das aferências aos núcleos da base de origem cortical) • Do globo pálido se originam as eferências ao tálamo • os neurônios do estriado parecem estar dispersos aleatoriamente, sem uma ordem aparente, como observada nas camadas corticais. • os núcleos da base participam de um grande número de circuitos paralelos, sendo apenas alguns poucos de função estritamente motora. • Outros circuitos estão envolvidos em certos aspectos da memória e da função cognitiva • Via direta: as sinapses das células corticais excitam células no putâmen, que fazem sinapses inibitórias em neurônios no globo pálido, que, por sua vez, fazem conexões inibitórias com as células do VLo (aferência para núcleo ventrolateral) • A conexão talamocortical (do VLo até a MAS/córtex) é excitatória, facilitando o disparo das células relacionadas a movimentos na AMS (córtex) • OBS.: córtex pré-motor, que controla os movimentos oculares; inclui uma zona medial conhecida como área motora suplementar (AMS) • Em geral, a via direta permite que os núcleos da base estimulem a iniciação de movimentos voluntários. • A ativação cortical do putâmen leva à excitação da AMS pelo VL. • Analisaremos como isso acontece: • Uma questão fundamental é o fato de que os neurônios no segmento interno do globo pálido são espontaneamente ativos em repouso e, portanto, inibem tonicamente o VL. • Já a ativação cortical (1) excita os neurônios do putâmen, que (2) inibem os neurônios GPi, (3) liberando as células do VLo de sua inibição e tornando-as ativas. • A atividade no VLo impulsiona a AMS. • Assim, essa parte do circuito atua como uma alça de retroalimentação positiva capaz de convergir, ou afunilar, a ativação de diversas áreas corticais para a área motora suplementar do córtex. • Especula-se que o sinal “Vai!” para um movimento gerado pela própria vontade ocorre quando a AMS é impulsionada ao alcançar seu Núcleos da base Vias Direta e Indireta dos Núcleos da Base Referência: Neurociências- Bear 4° Ed 2 RESUMO: NEUROANTOMIA- MED 4 limiar em função da atividade que passa pelo “funil” dos núcleos da base. • Via indireta: através dos núcleos da base tende a antagonizar as funções motoras da via direta. • Informações do córtex passam através das vias diretas e indiretas em paralelo, e suas eferências, no final, regulam o tálamo motor • Figura: As vias diretas e indiretas dos núcleos da base. Os neurônios dopaminérgicos da substância nigra (SN) modulam o putâmen e o caudado. O GPe e o núcleo subtalâmico (NST) fazem parte da via indireta. • A particularidade da via indireta são o GPe e o núcleo subtalâmico. • Os neurônios do estriado inibem as células do GPe, cuja função é inibir as células de ambos GPi e núcleo subtalâmico. • Este último também é estimulado por axônios oriundos do córtex, e suas projeções excitam os neurônios do GPi que, como se sabe, inibem os neurônios talâmicos • Embora a ativação cortical da via direta tenda a facilitar o tálamo e a informação que por ele passa, a ativação cortical da via indireta tende a inibir o tálamo. • Em geral, a via direta é capaz de auxiliar a selecionar certas ações motoras, enquanto a via indireta, simultaneamente, suprime programas motores que competem e que são inapropriados. • De acordo com um modelo, um aumento da inibição do tálamo pelos núcleos da base explica a hipocinesia, o empobrecimento de movimentos, ao passo que a diminuição da atividade de saída dos núcleos da base leva à hipercinesia, um excesso de movimento. • A doença de Parkinson exemplifica a primeira condição. • Esse distúrbio, caracterizado por hipocinesia • Seus sintomas incluem lentidão de movimentos (bradicinesia), dificuldade para iniciar movimentos intencionais (acinesia), aumento do tônus muscular (rigidez) e tremores das mãos e da mandíbula, mais proeminentes em repouso, quando o paciente não tem a intenção de se mover. • Muitos pacientes também sofrem déficits cognitivos à medida que a doença progride • A base orgânica da doença de Parkinson é uma degeneração de neurônios da substância nigra e seus axônios projetados ao estriado, cujo neurotransmissor é a dopamina (DA) • As ações da DA são complexas, uma vez que ela se liga a vários tipos de receptores dopaminérgicos estriatais que medeiam efeitos bastante diferentes • As terminações dopaminérgicas formam sinapses em neurônios do estriado em estreita proximidade às entradas oriundas do córtex, sendo a DA capaz de amplificar essa influência cortical para a via direta. • A DA facilita a alça motora direta, ativando células no putâmen • Em essência, a perda de DA fecha o funil que alimenta a atividade para a AMS, via núcleos da base e VLo. • Ao mesmo tempo, a DA inibe os neurônios no estriado, cujas terminações inibem o GPe (portanto, não vai haver a inibição do GPi) • O objetivo central de grande parte das terapias da doença de Parkinson é aumentar os níveis de dopamina liberada no núcleo caudado e no putâmen, e a maneira mais fácil é administrar o composto l-dopa, um precursor da dopamina. • A l-dopa atravessa a barreira hematencefálica e aumenta a síntese de DA nas células da substância nigra que permanecem vivas, aliviando, assim, alguns dos sintomas. Distúrbios dos núcleos da base Referência: Neurociências- Bear 4° Ed 3 RESUMO: NEUROANTOMIA- MED 4 • Agonistas dopaminérgicos também são fármacos úteis no tratamento da doença de Parkinson. • No entanto, seja com l-dopa ou agonistas de DA, esses tratamentos não alteram o curso progressivo da doença, nem a velocidade com que os neurônios da substância nigra se degeneram. • Além disso, eles também apresentam efeitos colaterais significativos. • Os sintomas de alguns pacientes com doença de Parkinson também podem ser melhorados com cirurgia e estimulação cerebral • Há também uma variedade de estratégias experimentais de tratamento. • Uma delas é o enxerto de células dopaminérgicas nos núcleos da base. • Uma possibilidade promissora é a utilização de células-tronco humanas, manipuladas geneticamente ou durante seu desenvolvimento, para produzir DA. • Elas poderão, um dia, fornecer um tratamento eficaz, talvez até mesmo a cura para a doença de Parkinson, mas ainda não chegamos lá. • A doença de Huntington é uma síndrome hereditária, progressiva, inevitavelmente fatal, caracterizada por hipercinesia e discinesias (movimentos anormais), demência (habilidades cognitivas prejudicadas) e transtorno de personalidade. • O sinal mais característico da doença é a coreia – movimentos espontâneos, incontroláveis e sem propósito com gesticulações rápidas, de fluxo irregular e ondulatórias, de várias partes do corpo. • A patologia encefálica mais óbvia é uma grave perda de neurônios no núcleo caudado, no putâmen e no globo pálido (por isso ocorre distúrbios de movimento), com perda adicional de células no córtex cerebral e em outras regiões • A degeneração cortical é a principal responsável pela demência e pelas alterações de personalidade. • Balismo: caracterizada por movimentos violentos das extremidades, como um arremesso • Os sintomas geralmente ocorrem em apenas um lado do corpo, e a condição é, então, chamada de hemibalismo.• é causado pela lesão do núcleo subtalâmico (normalmente resultado de uma interrupção de seu suprimento sanguíneo, causado por uma isquemia) • O núcleo subtalâmico excita os neurônios do globo pálido que se projetam para o VLo. • Lembre-se que a excitação do globo pálido inibe o VLo. • Assim, a perda do estímulo excitatório para o globo pálido facilita a atividade no VLo, na verdade, abrindo o funil de atividade para a MAS • Em resumo, os núcleos da base facilitam o movimento ao convergir a atividade de diversas áreas do córtex para a AMS. • Importante, contudo, é que eles também servem como um filtro que inibe a expressão de movimentos inadequados. Referência: Neurociências- Bear 4° Ed 4 RESUMO: NEUROANTOMIA- MED 4 • Exemplo de função de cerebelo: Jogar uma bola requer uma sequência detalhada de contrações musculares, cada uma gerando exatamente a quantidade certa de força, precisamente no momento certo. • Sua importância para o controle motor se revela claramente por suas lesões. • Os movimentos tornam-se descoordenados e imprecisos, uma condição conhecida como ataxia • Dissinergia: decomposição do movimento sinérgico multiarticular. • Movimento do dedo é dismétrico: de olhos fechados eles não alcançam o nariz, ou passam dele, atingindo a própria face. • Você reconhece esses sintomas como semelhantes aos da intoxicação por etanol. • De fato, os movimentos desajeitados que acompanham o abuso de álcool é uma consequência direta da depressão dos circuitos cerebelares • O cerebelo está posicionado sobre espessas hastes de axônios, chamadas de pedúnculos, que surgem a partir da ponte • A porção visível do cerebelo é, na realidade, uma fina camada de córtex, dobrada múltiplas vezes. • A superfície dorsal é caracterizada por uma série de giros finos e rasos, chamados de folhas, que correm transversalmente (de lado a lado). • Além disso, fissuras transversais mais profundas, melhor observadas em secção sagital do cerebelo, dividem-no em dez lóbulos • Juntos, as folhas e os lóbulos servem para aumentar significativamente a área da superfície do córtex cerebelar, como fazem os giros do cérebro em relação ao seu córtex. • Também há neurônios nas profundidades de sua substância branca, formando os núcleos profundos do cerebelo, que retransmitem grande parte das eferências corticais cerebelares para várias estruturas do tronco encefálico. • O cerebelo constitui apenas cerca de 10% do volume total do encéfalo, mas o seu córtex possui uma espantosa densidade de neurônios • Na sua vasta maioria, são minúsculos neurônios excitatórios, chamados de células granulares, cujos corpos celulares repousam na camada granular • O número de neurônios granulares no cerebelo é praticamente igual ao número de todos os outros neurônios do SNC • O maior neurônio no córtex cerebelar é a célula de Purkinje, de ação inibitória, cujas aferências são as células granulares excitatórias da camada molecular • Já seus axônios inibitórios são enviados aos núcleos profundos do cerebelo Cerebelo Anatomia do cerebelo Referência: Neurociências- Bear 4° Ed 5 RESUMO: NEUROANTOMIA- MED 4 • Figura: neurônios do córtex cerebelar. (a) Secção histológica perpendicular às folhas do córtex cerebelar. Corantes fluorescentes tingem em verde a camada molecular e, em azul, a camada granular. (b) Visão mais aproximada das camadas do córtex cerebelar. (c) Célula de Purkinje após ter sido injetado um corante fluorescente com a ponta de um microeletrodo. • Na linha média do cerebelo, as folhas parecem estender-se ininterruptamente de um lado a outro. • Região mediana, chamada de verme, separa os dois hemisférios cerebelares laterais. • O verme e os hemisférios representam importantes divisões funcionais. • O verme envia eferências para as estruturas do tronco encefálico, que contribuem para as vias espinhais ventromediais descendentes, que controlam a musculatura axial. • Os hemisférios estão relacionados com outras estruturas encefálicas que contribuem para as vias laterais, sobretudo o córtex cerebral. • Para fins de ilustração, focalizaremos o cerebelo lateral, particularmente importante para os movimentos dos membros. • O circuito mais simples envolvendo o cerebelo lateral constitui ainda outra alça mostrada na figura • Os axônios chegando das células piramidais da camada V do córtex sensório-motor – áreas frontais 4 e 6, as áreas somatossensoriais do giro pós-central e as áreas parietais posteriores – formam uma projeção maciça para aglomerados de células na ponte, os núcleos pontinhos, que, por sua vez, alimentam o cerebelo. • O cerebelo lateral projeta eferências de volta para o córtex motor, via retransmissão no núcleo ventrolateral do tálamo (VLc). • Pelos efeitos das lesões nessa via, podemos deduzir que ela é essencial para a execução adequada de movimentos voluntários planejados multiarticulares. • De fato, uma vez que o cerebelo tenha recebido o sinal para a intenção de movimento, sua atividade parece instruir o córtex motor primário em relação a direção, tempo e força do movimento. A Alça Motora Através do Cerebelo Lateral Referência: Neurociências- Bear 4° Ed 6 RESUMO: NEUROANTOMIA- MED 4 • Para movimentos balísticos, essas instruções se baseiam inteiramente em predições sobre seu resultado (pois esses movimentos são muito rápidos para que a retroalimentação sensorial seja de proveito imediato). • Essas predições são baseadas na experiência, isto é, são aprendidas. • Por isso, o cerebelo é um outro importante local para a aprendizagem motora. • É um lugar onde o que se pretendeu é comparado com o que aconteceu. • Quando essa comparação falha em atingir as expectativas, modificações compensatórias são feitas em certos circuitos cerebelares. • Pense sobre o processo de aprender uma nova habilidade motora. • Logo no início, você se concentrará em novos movimentos e a tendência é realizá-los de forma desarticulada e descoordenada. • Contudo, a prática leva à perfeição. • À medida que você aperfeiçoa tal habilidade, os movimentos tornam-se suaves, até que, no final, você os desempenha quase que inconscientemente. • Esse processo representa a criação de um novo programa motor, que gera as sequências apropriadas necessárias para o movimento sem a necessidade de controle consciente. • Lembre-se que a palavra “cerebelo” deriva do latim para “pequeno cérebro”. • O cerebelo age como um pequeno cérebro dentro do cérebro, determinando, inconscientemente, que os programas de habilidades motoras sejam executados corretamente e ajustados sempre que sua execução não conseguir atender às expectativas. Programando o Cerebelo
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