Introdução às Neurociências

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01
 Trilha 01 Introdução às Neurociências
Apresentação do componente curricular
Introdução ao estudo da trilha de aprendizagem 
O cérebro pode existir sem um corpo?
Neurociências: do Antigo Egito às técnicas atuais 
Síntese
Referências
p. 4
p. 6
p. 7
p. 8
p. 17
p. 18
1
2
3
4
5
6
Sumário
4
O termo ‘Neurociência’ tem ficado popular nos últimos anos, 
utilizado por profissionais de várias áreas para se referirem 
a atividades de natureza muito diversa. Mas o que é, afinal, 
Neurociência? O presente componente curricular tem 
como objetivo apresentar conteúdos que contribuam para a 
compreensão das neurociências e que servirão de base para 
outros componentes. 
A primeira trilha de aprendizagem, “Introdução às 
Neurociências”, contará brevemente a história das 
Neurociências e apresentará técnicas de estudo do Sistema 
Nervoso.
Já a segunda, “Neurônios e Células da Glia”, terá como foco 
a descrição dessas células no nível estrutural e funcional. 
Na terceira trilha, “Membrana Neural”, será apresentada 
a constituição de tal membrana, assim como listará os 
principais canais iônicos e explicará os conceitos de potencial 
de repouso e potencial de ação.
A quarta trilha, “Sinapses e Sistemas de Transmissão”, 
terá como objetivo definir sinapse e mostrar suas variações 
(sinapses elétricas e sinapses químicas), assim como 
apresentar os princípios de uma transmissão sináptica e os 
sistemas de neurotransmissores.
Intitulada “Estrutura do Sistema Nervoso”, a quinta trilha 
apresentará a organização macroscópica do sistema nervoso 
e discorrerá sobre suas estruturas: cérebro, cerebelo, tronco 
encefálico, medula espinal e sistema nervoso periférico.
Apresentação do 
componente curricular
5 A sexta trilha, “Estruturas corticais”, e a sétima, “Estruturas 
subcorticais”, localizarão as principais estruturas corticais 
e subcorticais, respectivamente, e discorrerão sobre suas 
estruturas e funções.
Por fim, a oitava e última trilha, “Conectividade”, discutirá 
questões relacionadas à conectividade, à integração 
de diferentes estruturas e sistemas e ao papel desses 
fenômenos no funcionamento cognitivo e comportamental.
Ao final das oito trilhas de aprendizagem, é esperado 
que os alunos tenham construído conhecimentos sobre 
as estruturas macroscópicas do Sistema Nervoso, seus 
aspectos microscópicos, portanto, as células que o 
compõem, e também acerca da fisiologia do mesmo, bem 
como sobre as interrelações desse sistema com a cognição e 
comportamentos. 
6
Ler um livro de literatura é enriquecedor e divertido, mas ter 
conhecimento sobre o autor, o ambiente em que ele vivia e 
as situações que o inspiraram a escrever aquela obra torna a 
experiência muito mais completa. Para o melhor entendimento 
de um assunto é sempre interessante a sua contextualização 
histórico-cultural. Com a ciência isso não é diferente! 
Esse é o objetivo desta trilha de aprendizagem: apresentar 
um panorama do desenvolvimento da neurociência utilizando 
um enfoque histórico para mostrar como o conhecimento 
nessa área foi sendo construído ao longo do tempo, assim 
como a evolução das técnicas que eram e são utilizadas para 
as pesquisas nessa área.
Você vai conhecer como o Sistema Nervoso era visto por 
culturas antigas, como a Grécia Antiga e o Império Romano, 
depois como estudos sobre ele foram feitos na Renascença e 
finalmente nos séculos XIX e XX para chegar ao estado atual 
das Neurociências e das áreas que a compõem.
Introdução ao 
estudo da trilha de 
aprendizagem
7
Você já deve ter visto desenhos ou filmes de ficção em que 
um cérebro se mantinha vivo em uma espécie de líquido, 
sem um corpo. Com os conhecimentos que você tem agora, 
você acredita que isso seria possível? Tente justificar a sua 
resposta. Ao fim do módulo, verifique se você mudaria sua 
resposta.
Hoje em dia, o conhecimento sobre a importância do cérebro 
é tão disseminado que foi possível que os escritores desses 
roteiros pudessem conceber um cérebro vivo mesmo sem 
um corpo. Mas sempre foi assim? É isso que vamos descobrir 
nesta trilha.
O cérebro pode existir 
sem um corpo?
8
Imagine que você encontra uma máquina que não conhece 
e a vê funcionando perfeitamente. Um tempo depois, uma 
parte dela recebe uma pancada e ela para de realizar algumas 
ações. Qual a dedução lógica? Bom, a parte danificada 
deve ser responsável pelas funções que se perderam. 
Foi exatamente assim que a civilização egípcia começou 
a compreender a importância do cérebro. Abaixo, vemos 
um papiro transcrito no século XVII a.C., nomeado “Edwin 
Smith Surgical Papyrus”. Este é o registro mais antigo que 
faz referência ao cérebro humano. Ele descreve sintomas, 
diagnóstico e prognóstico de dois pacientes que tiveram 
fraturas no crânio. Apesar disso, sabe-se que essa civilização 
não via o encéfalo como o “lugar da mente e/ou do espírito”, 
pois ao embalsamar os corpos de governantes em seus 
famosos rituais de mumificação, o encéfalo era simplesmente 
jogado fora.
Neurociências: do 
Antigo Egito às técnicas 
atuais
Figura 1 - Parte 
do Edwin Smith 
Surgical Papyrus. 
Fonte: KANDEL; 
SCHWARTZ; 
JESSELL (2000).
9 Nos séculos seguintes, famosos filósofos gregos divergiam 
sobre o que pensavam ser a função do encéfalo. Hipócrates 
(460-379 a.C.) considerava que o encéfalo era a sede da 
inteligência, já Aristóteles (384-322 a.C.) acreditava que o 
coração era o centro do intelecto e que o cérebro teria a 
mesma função de um radiador, ou seja, resfriar o sangue que 
superaquecia com a atividade do coração.
Entre romanos, a observação das consequências de lesões 
no crânio continuou sendo a principal forma de descobertas 
acerca da função do encéfalo: os homens que voltavam de 
batalhas com essas lesões apresentavam perturbações da 
atividade mental ou perda de algumas habilidades, como 
a da fala. Galeno (130-200 d.C.), figura mais importante na 
medicina romana, aprofundou seus conhecimentos com a 
dissecação de animais, forma como observava seus encéfalos 
e, com isso, passou a perceber que havia estruturas 
diferentes. 
Figura 2 - Encéfalo 
de uma ovelha. 
Fonte: BEAR; 
CONNORS; 
PARADISO (2002).
10 Assim como pés e mãos têm estruturas diferentes porque 
têm funções diferentes, Galeno intuiu (corretamente) que as 
diferentes partes do encéfalo tinham funções diferentes. 
Por conta de o cérebro ser mais suave ao toque e o cerebelo 
ter uma textura mais dura, o médico romano acreditava que 
o cérebro seria responsável por receber as sensações, 
enquanto o cerebelo comandaria os músculos. Ele não 
estava tão longe assim da verdade sobre as funções, mas 
passou longe ao deduzir o meio pelo qual o encéfalo se ligaria 
ao corpo para receber sensações e comandar músculos: 
para Galeno, os ventrículos recebiam quatro fluidos vitais, 
chamados humores, que se movimentavam registrando 
sensações ou dando origem aos movimentos através dos 
nervos, que acreditava serem como veias. 
A concepção de que o corpo seria controlado por um sistema 
hidráulico se manteve inalterada por séculos e se fortaleceu 
no século XVII, quando algumas máquinas construídas 
funcionavam dessa forma. Um grande apoiador dessa teoria 
foi Descartes (1596-1650), mas ele propôs algo um pouco 
diferente. O filósofo acreditava que o corpo era apenas uma 
máquina orgânica e que a mente dos humanos viria de fora 
dele: seria um espírito que se comunicava com o encéfalo 
através da vibração da glândula pineal e desse espírito viriam 
as ações deliberadas. 
O pensamento segundo o qual a mente é separada do corpo 
ficou conhecido como dualismo. 
Durante esse mesmo século e o século seguinte, alguns 
cientistas voltaram a atenção à substância encefálica, de 
modo que as dissecações levaram a uma descrição detalhada 
não só do encéfalo, mas do sistema nervoso como um todo. 
Na virada para o século XVII, Galvani e Bois-Reymond se 
utilizaram dos recentes estudos sobre eletricidade feitos por 
Benjamin Franklin e provaram que os músculos se movem 
quando estimulados eletricamente.Passamos, então, da 
concepção hidráulica para a concepção elétrica sobre 
o funcionamento do sistema nervoso. Em 1810, Charles Bell 
!
11 se propôs a estudar se os nervos que movimentavam os 
músculos eram os mesmos que recebiam as sensações e fez 
isso cortando, separadamente, as raízes dorsais e ventrais 
que se ligam à medula, o que o levou a concluir que as raízes 
dorsais são responsáveis pelas sensações e as ventrais pelos 
movimentos.
Seguindo a lógica de localizar na anatomia diferentes funções, 
Bell e Magendie desenvolveram o método de ablação 
experimental: danificar sistematicamente diferentes áreas 
do cérebro para identificar suas funções, o que continuou 
sendo feito nas décadas seguintes. Concomitantemente, 
um estudante de medicina, Franz Gall, proporia que as 
circunvoluções do cérebro gerariam saliências no crânio 
e que, medindo-as, seria possível definir traços de 
personalidade e do comportamento. Para provar sua teoria, 
Gall mediu os crânios de centenas de pessoas e essa nova 
“ciência” foi denominada frenologia.
Em 1861, a morte de um paciente do neurologista Paul 
Broca marcaria a história da neurociência. Esse paciente 
compreendia a linguagem, mas não falava. Na ocasião da 
morte de seu paciente, Broca examinou o seu encéfalo 
e encontrou uma lesão no lobo frontal esquerdo – como 
Figura 3 - Mapa 
frenológico. Fonte: 
BEAR; CONNORS; 
PARADISO (2002).
12 mostrado na figura 4 a seguir –, o que levou à conclusão de 
que essa área é responsável pela produção da fala. Em sua 
homenagem, essa área foi denominada Área de Broca e o 
distúrbio gerado pela lesão nessa área é conhecido como 
Afasia de Broca.
Em 1970, foi fundada a Society of Neuroscience, uma das 
maiores associações de cientistas e também uma das que 
mais cresce. O campo da neurociência hoje é tão amplo 
quanto o das ciências naturais e tem como objeto central de 
estudo o sistema nervoso, o que é um grande desafio. Por 
isso, atualmente, os estudos se dão em diferentes níveis de 
análise:
• molecular: estuda as moléculas que têm 
importância funcional no sistema nervoso, como os 
neurotransmissores;
• celular: estuda como as moléculas conferem aos 
neurônios suas peculiaridades. Responde a perguntas 
como: Quantos neurônios temos? Quais as funções das 
diferentes células do sistema nervoso?
• de sistemas: constelações de neurônios formam 
circuitos complexos como o sistema visual, o sistema 
motor e vários outros que compõem o objeto de estudo 
nesse nível de análise;
• comportamental: estuda como esses diferentes 
sistemas se combinam para gerar comportamentos 
+ Para conhecer um 
exemplo de paciente 
com Afasia de Broca, 
você pode ver ao 
vídeo disponível 
em: https://www.
youtube.com/
watch?v=houbwrZY_
yg&t=22s.
Figura 4 - Lesão 
na Área de Broca. 
Fonte: BEAR; 
CONNORS; 
PARADISO (2002).
https://www.youtube.com/watch?v=houbwrZY_yg&t=22s
https://www.youtube.com/watch?v=houbwrZY_yg&t=22s
https://www.youtube.com/watch?v=houbwrZY_yg&t=22s
https://www.youtube.com/watch?v=houbwrZY_yg&t=22s
13 e responde a questões como: Quais sistemas 
são responsáveis pela diferença de gênero no 
comportamento? Que sistemas regulam humor?
• cognitivo: estuda os níveis mais elevados de atividade 
mental, como a cognição, a imaginação e a linguagem. 
Busca responder à pergunta: como o encéfalo cria a 
mente?
Mas se o campo é tão amplo, quem é o neurocientista? Bom, 
somos muitos e fazemos coisas muito variadas. Segue uma 
lista de algumas diferentes especialidades que podem ser 
nomeadas como neurociências e seus respectivos campos 
de estudo: 
• neurologista: médico treinado para fazer diagnóstico 
e tratamento de doenças do sistema nervoso;
• psiquiatra: médico treinado para diagnosticar e tratar 
problemas de comportamento e humor;
• neurocirurgião: médico preparado para realizar 
cirurgias no sistema nervoso;
• neuroetólogo: estuda as bases neurais de 
comportamentos animais específicos de cada espécie no 
seu hábitat natural;
• psicofísico: avalia quantitativamente as habilidades de 
percepção;
• neuroquímico: estuda a química do sistema nervoso;
• neurobiólogo: usa o material genético dos neurônios 
para compreender a estrutura e a função das moléculas 
no encéfalo;
• neurofarmacologista: estuda o efeito dos fármacos 
sobre o sistema nervoso;
• neurofisiologista: mede a atividade elétrica do 
sistema nervoso;
• psicobiólogo: estuda as bases biológicas do 
comportamento.
A essa altura, você deve estar achando tudo muito 
complicado e considerando neurocientistas quase heróis. 
Porém temos a tecnologia a nosso favor! Neurofisiologistas, 
+ Para mais exemplos 
de áreas da 
neurociência, 
consultar LENT, 
R. Neurociência 
da mente e do 
comportamento. 
Grupo Gen-
Guanabara Koogan, 
2000.
14 por exemplo, medem a atividade elétrica do sistema nervoso 
e, para fazer isso, podem utilizar uma técnica chamada 
Eletroencefalografia. Um equipamento de EEG consiste 
em um computador de registro ligado a um amplificador e 
a um segundo computador, responsável por rodar a tarefa 
com os estímulos. Os eletrodos, muitas vezes agrupados em 
uma touca de EEG, são ligados ao amplificador. São esses 
eletrodos que captam a atividade elétrica do encéfalo. 
Um outro exemplo de tecnologias utilizadas pelos 
neurocientistas são as utilizadas em técnicas de 
neuroimagem. Para quem estuda as bases biológicas do 
comportamento, os psicobiólogos podem ver que regiões 
do cérebro são ativadas quando alguma atividade está 
sendo realizada. Existem algumas técnicas diferentes de 
neuroimagem. Uma delas é a de espectroscopia funcional 
de infravermelho próximo (fNIRS, do inglês functional Near-
Infrared Spectroscopy), que baseia seu funcionamento no 
aumento de fluxo sanguíneo das regiões que estão sendo 
recrutadas. O equipamento é composto de pares de fontes de 
luz e detectores que são posicionados na cabeça. As fontes 
continuamente emitem luz a dois comprimentos de onda de 
infravermelho próximo (~700-900nm), os quais são refletidos 
pelas células do sangue e captados pelos receptores, o que 
permite observar a dinâmica de ativação do cérebro.
+ Para mais 
informações sobre 
essa técnica, você 
pode ver o vídeo 
produzido pelo 
Bloom Insititute 
for Mind, Brain 
and Education, 
disponivel em: 
https://www.
youtube.com/
watch?v=1ovv6lm
PHSI.
https://www.youtube.com/watch?v=1ovv6lmPHSI
https://www.youtube.com/watch?v=1ovv6lmPHSI
https://www.youtube.com/watch?v=1ovv6lmPHSI
https://www.youtube.com/watch?v=1ovv6lmPHSI
15
Outra forma de estudar bases biológicas do comportamento 
é estimulando ou facilitando a ativação de algumas áreas 
específicas do córtex cerebral e verificando se essa 
modulação altera o comportamento. É a mesma lógica de 
observar os efeitos das lesões, mas ao contrário! Essa 
modulação da atividade do cérebro pode ser realizada, por 
exemplo, pelos equipamentos de Estimulação Transcraniana 
por Corrente Contínua. Essa técnica consiste em emitir uma 
corrente elétrica de baixa densidade com a intenção de deixar 
as células do cérebro mais perto de serem ativadas (a forma 
exata como isso acontece poderá ser compreendida nos 
próximos módulos). 
Para mais informações sobre os alcances dessa técnica, 
você pode ler FREGNI, F.; BOGGIO, P.; & BRUNONI, A. 
Neuromodulação terapêutica: Princípios e avanços 
da estimulação cerebral não invasiva em neurologia, 
reabilitação, psiquiatria e neuropsicologia. São Paulo: 
Sarvier, 2012. Pode também assistir ao vídeo disponível 
em: https://www.jove.com/video/2744/posicionamento-
do-eletrodo-e-montage-na-estimulao-transcraniana-
por?language=Portuguese.
Assim como qualquer tecnologia, a utilizada para a realização 
de estudos em neurociências tem um custo alto, porém 
se faz muito necessária. Se não fossem pelas pesquisas 
nessas áreas, não teria sido possível identificar quais são 
os processos envolvidos em diversos distúrbios do sistema 
nervoso, como a Doença de Alzheimer ou o Mal de Parkinson, 
que são as mais conhecidas. A Doença de Alzheimer é uma 
doençadegenerativa progressiva do encéfalo, sempre fatal, 
caracterizada por demência, confusão e perda da capacidade 
de aprender novas informações e recordar conhecimentos 
adquiridos anteriormente. Já o Mal de Parkinson é uma 
doença progressiva do encéfalo que leva à dificuldade em 
iniciar movimentos voluntário. Além dessas, existem também 
+
https://www.jove.com/video/2744/posicionamento-do-eletrodo-e-montage-na-estimulao-transcraniana-por?
https://www.jove.com/video/2744/posicionamento-do-eletrodo-e-montage-na-estimulao-transcraniana-por?
https://www.jove.com/video/2744/posicionamento-do-eletrodo-e-montage-na-estimulao-transcraniana-por?
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distúrbios de humor como a depressão e a esquizofrenia, 
síndromes causadas pelo abuso de álcool, acidentes 
vasculares encefálicos, dentre outros. 
+ Para ver mais 
distúrbios, consultar 
BEAR, M. F.; 
CONNORS, B. W.; 
PARADISO, M. A. 
Neurociências: 
desvendando o 
sistema nervoso: 
Artmed Editora, 
2002.
17
Nesta trilha, revisitamos a história para compreender como 
diferentes civilizações compreendiam a importância do 
encélafo, desde o Egito Antigo até os dias atuais, quando 
notamos que as neurociências são um campo vasto e que 
abarcam diversas especialidades. 
Você foi familiarizado também a vários conceitos novos. Que 
tal revê-los?
Você pode voltar ao texto e revisar as definições de 
“dualismo”, “método de ablação experimental” e “frenologia”, 
assim como as atividades realizadas por cada especialidade 
da neurociência e os distúrbios do sistema nervoso 
apresentados na trilha. Depois de estudar esses conceitos 
será mais fácil realizar as atividades propostas no ambiente 
virtual de aprendizagem.
E, por fim, lembra da pergunta feita no tópico 3 - O cérebro 
pode existir sem um corpo? A qual conclusão você chegou? 
Bom, durante a trilha pudemos ver que o sistema nervoso é 
um sistema complexo, composto pelo encéfalo e pela medula 
espinhal que, por sua vez, é responsável tanto por enviar 
mensagens aos demais sistemas (como o motor) quanto 
por receber sinais dos órgãos de percepção. Por isso, é 
possível concluir que, sem um corpo, o cérebro isolado não 
processaria nenhum estimulo e também não teria como e 
nem para onde enviar sinais. Além disso, sem o sistema 
circulatório, não receberia oxigenação. Sendo assim, não 
estaria vivo.
 
Síntese
+ Você pode encontrar 
essa história 
de forma mais 
detalhada no livro 
“Desvendando o 
Sistema Nervoso”, 
de Bear, Connors 
e Paradiso (2002), 
parte da nossa 
bibliografia básica.
18
BEAR, M. F.; CONNORS, B. W.; PARADISO, M. A. 
Neurociências: desvendando o sistema nervoso: Artmed 
Editora, 2002.
BLOOM INSTITUTE FOR MIND, BRAIN & EDUCATION. Intro to 
EEG. Youtube, 2015. Disponível em: <https://www.youtube.
com/channel/UCa8s-z1DX2Ppg1uK5-M8s7Q>. Acesso em: 27 
jul. 2020.
CAMPOS, V. Exemplo de afasia de Broca (afasia 
expressiva). Youtube, 2016. Disponível em: <https://www.
youtube.com/watch?v=houbwrZY_yg&t=33s>. Acesso em: 27 
jul. 2020.
DA SILVA, A. F.; VOLTZ, M. S.; BIKSON, M.; FREGNI, 
F. Electrode Positioning and Montage in Transcranial 
Direct Current Stimulation. In: J. Vis. Exp., (51), e2744, 
doi:10.3791/2744, 2011. Disponível em: <https://www.jove.
com/video/2744/posicionamento-do-eletrodo-e-montage-na-
estimulao-transcraniana-por?language=Portuguese>. Acesso 
em: Acesso em: 27 jul. 2020.
FREGNI, F.; BOGGIO, P.; BRUNONI, A. Neuromodulação 
terapêutica: Princípios e avanços da estimulação cerebral 
não invasiva em neurologia, reabilitação, psiquiatria e 
neuropsicologia. São Paulo: Sarvier, 2012. 
KANDEL, E. R.; SCHWARTZ, J. H.; JESSELL, T. M. Principles 
of neural science. Vol. 4. New York: McGraw-Hill, 2000.
LENT, R. Neurociência da mente e do comportamento. 
Grupo Gen-Guanabara Koogan, 2000.
Referências
https://www.youtube.com/channel/UCa8s-z1DX2Ppg1uK5-M8s7Q
https://www.youtube.com/channel/UCa8s-z1DX2Ppg1uK5-M8s7Q
https://www.youtube.com/watch?v=houbwrZY_yg&t=33s
https://www.youtube.com/watch?v=houbwrZY_yg&t=33s
https://www.jove.com/video/2744/posicionamento-do-eletrodo-e-montage-na-estimulao-transcraniana-por?
https://www.jove.com/video/2744/posicionamento-do-eletrodo-e-montage-na-estimulao-transcraniana-por?
https://www.jove.com/video/2744/posicionamento-do-eletrodo-e-montage-na-estimulao-transcraniana-por?
Universidade Presbiteriana