APG 7 - Sistema límbico e Sistema Nervoso Autônomo

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APG 7: SISTEMA LÍMBICO E SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Carlos Eugênio
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1. Estudar a morfofisiologia e bioquímica do sistema límbico (memória e emoções).
2. Compreender a relação entre o sistema límbico e o SNA.
sistema límbico
· O sistema límbico é um conjunto de estruturas na face interna do telencéfalo (cérebro) e no assoalho do mesencéfalo, que circunda a parte superior do tronco encefálico e o corpo caloso.
- Manifestações fisiológicas: controladas pelo SNA.
- Manifestações comportamentais: controladas pelo sistema nervoso motor somático.
· Assim, o sistema límbico pode ser conceituado como um conjunto de estruturas corticais e subcorticais interligadas morfologicamente e funcionalmente, relacionadas com as emoções e a memória. 
· Do ponto de vista anatômico, o sistema límbico tem como centro o lobo límbico e as estruturas com ele relacionadas. Já do ponto de vista funcional, pode-se distinguir dois subconjuntos de estruturas, ligadas às emoções e à memória.
componentes do sistema límbico relacionados com a emoção
· Córtex cingular anterior: é a parte anterior do giro do cíngulo, que está relacionada com o processamento das emoções (tristeza).
· Córtex insular anterior: relacionado com a empatia, sensação de nojo, conhecimento da própria fisionomia e percepção dos componentes subjetivos das emoções.
· Córtex pré-frontal orbitofrontal: tem conexões com o corpo estriado e com o núcleo dorsomedial do tálamo, na qual, estando relacionado com a emoção e concentração.
· Hipotálamo: está relacionado com a regulação dos processos emocionais. Além disso, tem papel preponderante como coordenador das manifestações periféricas das emoções, através das conexões no SNA.
- Coordenação e integração dos processos emocionais
· Área Septal: situada abaixo do corpo caloso, compreende grupos de neurônios (núcleos septais) que se estendem até a base do septo pelúcido.
- Esta área possui conexões com a amígdala, hipocampo, tálamo, giro do cíngulo, hipotálamo e a formação reticular.
- Através do feixe prosencefálico, a área septal recebe fibras dopaminérgicas, na qual faz parte do sistema mesolímbico (sistema de recompensa).
- É um dos centros de prazer do cérebro.
· Núcleo Accumbens: situado entre o núcleo caudado e o putâmen, ele faz parte do corpo estriado ventral. Recebe aferências do mesencéfalo e as projeta no córtex pré-frontal orbitofrontal.
- Componente do sistema mesolímbico.
· Habênula: situa-se próxima ao epitálamo, sendo constituída pelos núcleos habenulares medial e lateral. Participa da regulação dos níveis de dopamina nos neurônios do sistema mesolímbico.
- O núcleo medial recebe aferências nos núcleos septais e as envia para o mesencéfalo e para os neurônios dopaminérgicos do sistema mesolímbico, sobre as quais tem ação inibitória.
- “Sistema de não recompensa”
· Amígdala: ou corpo amigdaloide, é o componente chave do sistema límbico, pois possui o maior número de projeções do sistema nervoso.
- Possui 12 núcleos, divididos em três grupos:
· Corticomedial: recebe conexões olfatórias e está envolvido em comportamentos sexuais.
· Basolateral: recebe a maioria das aferências.
· Central: dá origem às conexões eferentes.
- Conexões aferentes: ligado a todas as áreas de associação secundária corticais (recebem informações já processadas), núcleos hipotalâmicos, talâmicos e septais.
- Conexões eferentes: distribuem-se em duas vias:
· A via amigdalofuga dorsal projeta-se para os núcleos septais, núcleo accumbens, núcleos hipotalâmicos e núcleos da Habênula.
· A via amigdalofuga ventral projeta-se para as áreas de origem das fibras aferentes, onde se liga ao tronco encefálico (funções viscerais).
funções da amigdala
· É o principal responsável pelo processamento das emoções e desencadeadora do comportamento emocional.
· Tem grande diversidade de neurotransmissores. P.ex. acetilcolina, GABA, serotonina, noradrenalina.
· A estimulação dos núcleos basolateral da amígdala causa reações de medo e fuga. A estimulação dos núcleos corticomedial causa reação defensiva e agressiva. 
- O comportamento de ataque agressivo pode ser desencadeado com estimulação da amígdala, mas também do hipotálamo. 
· A amígdala contém a maior concentração de receptores para hormônios sexuais do SNC. 
- Sua estimulação reproduz uma variedade de comportamentos sexuais.
· Sua principal função é o processamento do medo.
- O medo é uma reação de alarme diante de um perigo. Esta reação resulta da ativação geral do sistema simpático e liberação de adrenalina pela medula da glândula suprarrenal. 
- Este alarme (Síndrome de Emergência de Cannon), visa preparar o organismo para situações de perigo. 
- A informação visual é levada ao tálamo (corpo geniculado lateral) e daí a áreas visuais primárias e secundárias. A partir desse ponto, a informação segue por dois caminhos, uma via direta e outra indireta: 
· Via direta: a informação visual é levada e processada na amígdala basolateral, passa à amígdala central, que dispara o alarme, a cargo do sistema simpático. Isto permite uma reação de alarme imediata com manifestações autonômicas e comportamental típicas. 
· Via indireta: a informação passa ao córtex pré-frontal e depois à amígdala. 
- A associação entre estímulos (visual, dor, som) é feita no núcleo lateral da amígdala. Já a resposta fica a cargo principalmente do SNAS, que é desencadeada pelo núcleo central.
sistema de recompensa do encéfalo
· Sabe-se hoje que as áreas que determinam estimulações compõem o sistema dopaminérgico mesolímbico ou sistema de recompensa, formado por neurônios dopaminérgicos que, da área tegmentar ventral do rnesencéfalo, passando pelo feixe prosencefálico medial, terminam nos núcleos septais e no núcleo accumbens, os quais, por sua vez, projetam-se para o córtex pré-frontal orbitofrontal. Há também projeções diretas da área tegmentar ventral para a área pré-frontal.
· O Sistema de Recompensa premia com a sensação de prazer os comportamentos importantes para a sobrevivência, mas é também ativado por situações cotidianas que causam alegria. 
· Sabe-se hoje que o prazer sentido após o uso de drogas deve-se à estimulação do sistema dopaminérgico mesolímbico e o núcleo accumbens. 
- A dependência ocorre pela estimulação exagerada dos neurônios deste sistema, o que resulta em gradual diminuição da sensibilidade dos receptores e redução de seu número. Com isso, doses cada vez maiores são necessárias para obter-se o mesmo prazer.
fisiologia da emoção
· A emoção e a motivação são aspectos das funções do encéfalo que representam a sobreposição dos sistemas comportamental e cognitivo. As vias envolvidas são complexas e formam circuitos fechados que ciclam informações através de várias partes do encéfalo (hipotálamo, sist. límbico e córtex cerebral).
· O sistema límbico (especialmente a amígdala) é o centro da emoção no cérebro humano. 
- O corpo amigdaloide é o centro de instintos básicos, como o medo e a agressividade.
· Os estímulos sensoriais que chegam ao córtex cerebral são elaborados no encéfalo para criar uma representação (percepção) do mundo. Após, a informação é integrada por áreas de associação e passada para o sistema límbico. Uma retroalimentação do sistema límbico para o córtex cerebral gera a consciência da emoção, ao passo que as vias descendentes para o hipotálamo e para o tronco encefálico iniciam os comportamentos voluntários e as respostas inconscientes mediadas pelos sistemas autônomo, endócrino, imune e motor somático.
· Os comportamentos motivados muitas vezes funcionam em paralelo a respostas autonômicas e endócrinas. Por exemplo, se você come pipoca salgada, a osmolaridade do seu corpo aumenta. Este estímulo atua no centro da sede do hipotálamo, motivando você a procurar alguma coisa para beber. O aumento da osmolaridade também atua no centro endócrino do hipotálamo, liberando um hormônio que aumenta a retenção de água pelos rins. Desse modo, um estímulo provoca tanto um comportamento motivado como uma resposta endócrina.
componentes do sistemalímbico relacionados com a memória
· Memória é a capacidade de se adquirir (aprendizagem), armazenar e evocar (lembranças) informações.
· Tipos de Memória:
- Quanto a natureza da memória:
· Declarativa: conhecimentos memorizados são explícitos, ou seja, podem ser descritos por meio de palavras ou outros símbolos.
· Não declarativa: conhecimentos memorizados são implícitos e, assim, não podem ser descritos de maneira consciente.
- Quanto ao tempo de retenção da memória:
· Memória operacional (de trabalho): permite que informações sejam retidas por segundos ou minutos. Ela é organizada pelo córtex pré-frontal e não deixa arquivos. O córtex pré-frontal determina o conteúdo da memória operacional que será selecionado para armazenamento, conforme a relevância da informação naquele momento. Para isso, ele tem acesso às diversas outras áreas mnemônicas do córtex cerebral onde estão armazenadas as memórias de curta e longa duração, verifica se a informação que está chegando e sendo processada já existe ou não, e se vale a pena armazená-la como memória de curta ou longa duração.
· Memória de curta e longa duração: permite a retenção de informações durante horas até que sejam armazenadas de forma mais duradoura nas áreas responsáveis pela memória de longa duração. 
a) A memória de curta duração dura de 3 a 6 horas, que é o tempo que leva para se consolidar a memória de longa duração. 
b) A memória de longa duração depende de mecanismos mais complexos, que levam horas para serem realizados.
OBS: a memória de curta duração mantém a memória viva até enquanto a de longa duração está sendo definitivamente armazenada. 
c) Estes dois tipos de memórias dependem do hipocampo. Entretanto, a memória de curta duração se extingue depois de algum tempo, enquanto a de longa duração é consolidada por meio da atividade do hipocampo, ficando armazenada em áreas corticais de associação de acordo com seu conteúdo.
áreas telencefálicas relacionadas com a memória
· Essas áreas abrangem áreas telencefálicas e diencefálicas unidas pelo fórnix, que liga o hipocampo ao corpo mamilar do hipotálamo.
· Hipocampo: eminência alongada e curva situada no assoalho do corno inferior do ventrículo lateral.
- Através do córtex entorrinal, recebe aferências de boa parte das áreas corticais e projeta-se para o hipotálamo, por meio do fórnix. Também possui conexões com o mesencéfalo e o núcleo accumbens, que explica o reforço de memórias associadas - prazer
- Está envolvido na formação de novas memórias e também está associado ao aprendizado e às emoções. Também desempenha papel formador, organizador e armazenador de novas memórias, além de conectar certas sensações e emoções à elas.
- Embora o hipocampo seja indispensável para a consolidação das memórias de curta e longa duração, esses tipos de memória não são armazenados no hipocampo. 
- O grau de consolidação da memória pelo hipocampo é modulado pelas aferências que ele recebe da amígdala. Esta consolidação é maior quando a informação a ser memorizada está associada a um episódio de grande impacto emocional.
· Giro denteado: constituído por uma camada de neurônios, tendo ampla ligação com a área entorrinal e o hipocampo. É responsável pela dimensão temporal da memória.
· Córtex entorrinal: ocupa parte do giro para-hipocampal. Recebe fibras do fórnix e envia fibras para o giro denteado, que, por sua vez, se liga ao hipocampo (porta de entrada para o hipocampo).
· Córtex para-hipocampal: ocupa parte do giro para-hipocampal, caracterizado pela memorização de novos cenários.
· Córtex cingular posterior: recebe aferências dos núcleos anteriores do tálamo que, por sua vez, recebem aferências do corpo mamilar, pelo trato mamilotalâmico, integrando o circuito de Papez. Está relacionado com a memória topográfica, ou seja, a capacidade de se orientar no espaço e memorizar caminhos e cenários novos, bem como evocar os já conhecidos.
· Área pré-frontal dorsolateral: processamento da memória operacional.
· Área de associação no neocórtex: são armazenadas as memórias de longa duração, cuja consolidação depende da atividade do hipocampo.
áreas diencefálicas relacionadas com a memória
· As estruturas diencefálicas envolvidas com a memória são os corpos mamilares do hipotálamo, que recebem aferências dos córtices entorrinal e do hipocampo pelo fómix e que, através do trato mamilotalâmico projetam- -se aos núcleos anteriores do tálamo. Estes projetam-se para o córtex cingular posterior. Essas estruturas fazem parte do circuito de Papez.
mecanismo de formação das memórias
· Sabe-se que os mecanismos celulares da memória envolvem as sinapses. 
· Em relação à memória de trabalho, ocorre urna excitação prolongada das espinhas dendríticas das sinapses da área pré-frontal. Entretanto, essa excitação permanece por pouco tempo, como é característico da memória de trabalho. 
· Na memória de longa duração, a consolidação da memória de longa duração depende da síntese de proteína.
- Nos neurônios relacionados com a memória, ocorrem complexas reações bioquímicas, envolvendo uma cascata de segundos-mensageiros, ao final das quais há ativação de alguns genes que determinam a transcrição de proteínas utilizadas na formação de novas sinapses ou na ampliação da área da membrana pré-sináptica. 
- Assim, na consolidação da memória, o número de sinapses dobra ou ocorre o aumento do número de espinhas dendríticas, podendo diminuir, com o tempo, na etapa do esquecimento.
- Assim, a consolidação da memória decorre da plasticidade sináptica.
FISIOLOGIA DA MEMÓRIA
· A habilidade dos neurônios de mudar a sua capacidade de resposta ou alterar suas conexões com a experiência é fundamental para os processos cognitivos de memória e aprendizagem.
· A aprendizagem pode ser demonstrada por mudanças de comportamento. O aprendizado pode ser internalizado e nem sempre resulta em comportamento aparente.
· O aprendizado pode ser classificado em dois tipos principais: 
- Associativo: ocorre quando dois estímulos são associados um ao outro.
- Não associativo: é uma mudança de comportamento que ocorre após a exposição repetida a um único estímulo. Este tipo inclui habituação e sensibilização, comportamentos adaptativos que nos permitem filtrar e ignorar estímulos de fundo e responder com mais sensibilidade aos estímulos potencialmente nocivos.
· A memória é a habilidade de reter e evocar informações, sendo uma função bastante complexa. O processamento de diferentes tipos de memória ocorre por meio de diferentes vias. 
· A memória é armazenada por todo o córtex cerebral em vias conhecidas como traços da memória. Alguns componentes da memória são armazenados no córtex sensorial, onde são processados. Por exemplo, as imagens são armazenadas no córtex visual, e os sons no córtex auditivo. 
· Aprender uma tarefa ou lembrar de uma tarefa já aprendida pode envolver múltiplos circuitos encefálicos funcionando em paralelo. Este processamento em paralelo ajuda a fornecer um backup caso um dos circuitos for danificado. Acredita-se que memórias específicas são generalizadas, permitindo a comparação de novas informações às informações previamente armazenadas. 
sistema nervoso autônomo
· A porção eferente do SNP é formada por duas subdivisões:
- Neurônios motores somáticos: controlam a musculatura esquelética
- Neurônios autonômicos: controlam os músculos liso, cardíaco e glândulas.
· A divisão autônoma do sistema nervoso eferente (sistema nervoso autônomo ou visceral) é subdividido em divisões: simpática (sistema nervoso simpático) e parassimpática (sistema nervoso parassimpático). 
· Os sistemas simpático e parassimpático podem ser diferenciados anatomicamente, mas não há uma maneira simples de separá-los sobre os seus órgãos-alvo. A melhor forma de distinguir as duas divisões é de acordo com o tipo de situação na qual elas estão mais ativas. 
- Parassimpático: controle de atividades rotineiras (“repouso e digestão”). 
- Simpático: controle em situações estressantes (“luta ou fuga”).
· A descarga simpática maciça é mediada pelo hipotálamo e é uma reação corporalgeneralizada em resposta a um evento crítico.
· As duas divisões cooperam para manter a sintonia de diversos processos fisiológicos.
- Ao ativar uma via, não necessariamente ativa-se as outras.
reflexos autonômicos
· O SNA trabalha em estreita colaboração com o sistema endócrino e com o sistema de controle dos comportamentos para manter a homeostasia no corpo. 
· A informação sensorial proveniente do SSA e dos receptores viscerais segue para os centros de controle homeostático (hipotálamo, na ponte e no bulbo). 
- Monitoram e regulam funções importantes (p.ex. pressão arterial, temperatura e equilíbrio hídrico).
- Os impulsos motores do hipotálamo e do tronco encefálico produzem respostas autonômicas, endócrinas e comportamentais, que são integradas em centros encefálicos responsáveis pelos comportamentos motivados e pelo controle do movimento. 
- Além disso, a informação sensorial integrada no córtex cerebral e no sistema límbico pode produzir emoções que influenciam as respostas autonômicas.
controle agonista
· As divisões simpática e parassimpática do SNA apresentam as quatro propriedades de controle da homeostasia 
- Preservação das condições do meio interno. 
- Regulação do controle tônico.
- Controle antagonista.
- Sinais químicos com diferentes efeitos em diferentes tecidos.
· Muitos órgãos internos estão sob controle antagonista, no qual uma das divisões autônomas é excitatória, e a outra, inibidora
- P.ex. a inervação simpática aumenta a frequência cardíaca, e a estimulação parassimpática a diminui. Consequentemente, a frequência cardíaca pode ser regulada alterando-se as proporções relativas dos controles simpático e parassimpático. 
- As glândulas sudoríparas e a musculatura lisa da maioria dos vasos sanguíneos são exceções à inervação antagonista dupla. Esses tecidos são inervados somente pela divisão simpática e dependem estritamente do controle tônico (aumento ou redução desse “tônus simpático”). 
· Entretanto, às vezes, eles atuam de maneira cooperativa em diferentes tecidos para atingir um objetivo. 
- Por exemplo, o aumento do fluxo sanguíneo necessário para a ereção peniana está sob o controle da divisão parassimpática, porém a contração muscular necessária para a ejaculação do sêmen é controlada pela divisão simpática. 
· Em algumas vias autonômicas, a resposta do tecido-alvo é determinada pelos receptores específicos para os neurotransmissores. 
- Por exemplo, a maior parte dos vasos sanguíneos contém apenas um tipo de receptor adrenérgico, cuja ativação produz a contração da musculatura lisa (vasoconstrição).
formação das vias autonômicas
· São formadas por dois neurônios eferentes dispostos em série
· O neurônio pré-ganglionar sai do SNC e projeta-se para um gânglio autonômico (fora do SNC). No gânglio, o neurônio pré-ganglionar faz sinapse com o neurônio pós-ganglionar. 
- O corpo celular do neurônio pós-ganglionar localiza-se no gânglio autonômico, e o seu axônio projeta-se para o tecido-alvo.
· Ocorre a divergência, ou seja, cada neurônio pré-ganglionar faz sinapse com vários neurônios pós-ganglionares. Alguns podem fazer sinapse com até 32 neurônios pós-ganglionares. 
- Cada neurônio pós-ganglionar pode inervar um alvo diferente, ou seja, um único sinal do SNC pode afetar simultaneamente um grande número de células-alvo.
· Apesar das divisões simpática e parassimpática normalmente inervarem os mesmos órgãos e tecidos, geralmente elas produzem efeitos opostos.
origem das divisões e seus sinais químicos
· Tanto os neurônios pré-ganglionares simpáticos quanto os parassimpáticos liberam acetilcolina (ACh) como neurotransmissor, o qual atua sobre os receptores colinérgicos nicotínicos (nAChR) dos neurônios pós-ganglionares.
· A maioria dos neurônios pós-ganglionares simpáticos secreta noradrenalina, a qual atua sobre os receptores adrenérgicos das células-alvo.
· A maioria dos neurônios pós-ganglionares parassimpáticos secreta acetilcolina, a qual atua sobre os receptores colinérgicos muscarínicos (mAChR) das células-alvo.
CONTROLE DAS VIAS AUTONÔMICAS
· Os alvos dos neurônios autonômicos são os músculos liso e cardíaco, glândulas exócrinas, algumas endócrinas, tecidos linfáticos e parte do tecido adiposo.
· Junção Neuroefetora: sinapse entre um neurônio pós-ganglionar autonômico e a sua célula-alvo.
· As terminações distais dos axônios pós-ganglionares possuem uma série de varicosidades e contém vesículas preenchidas com neurotransmissor. 
· Os terminais ramificados do axônio estendem-se ao longo da superfície do tecido-alvo, onde o neurotransmissor é simplesmente liberado no líquido intersticial para se difundir até os receptores (não estão em locais específicos). 
- O resultado é uma forma de comunicação menos direta do que aquela que ocorre entre um neurônio motor somático e o músculo esquelético.
· A liberação difusa do neurotransmissor autonômico permite que um único neurônio pós-ganglionar possa afetar uma grande área do tecido-alvo.
síntese dos neurotransmissores
· A concentração de neurotransmissor na sinapse é um fator importante no controle autonômico de um alvo.
 [ ] neurotransmissor resposta mais potente duradoura. 
· A ativação do receptor pelo neurotransmissor termina quando o neurotransmissor:
- Difunde-se para longe da sinapse.
- Metabolizado por enzimas no LEC.
- Transporte ativo para dentro da célula.
receptores autonômicos
· O SNA utiliza poucos neurotransmissores, mas é capaz de diversificar as suas ações devido à existência de múltiplos subtipos de receptores, associados a diferentes sistemas de segundos mensageiros.
· As vias simpáticas secretam catecolaminas que se ligam a receptores adrenérgicos nas células-alvo, que são de dois tipos:
- Receptores alfa: tipo mais comum, que respondem fortemente à noradrenalina e apenas fracamente à adrenalina. 
- Receptores beta: possui três tipos, que diferem em suas afinidades pelas catecolaminas.
· Todos os receptores adrenérgicos são acoplados à proteína G, em vez de canais iônicos. Isso faz o início da resposta da célula-alvo ser um pouco mais lento, embora possa persistir por um período de tempo mais prolongado do que aquele normalmente associado ao sistema nervoso. 
- Os efeitos metabólicos duradouros de algumas vias autonômicas resultam da modificação de proteínas existentes ou da síntese de novas proteínas. 
· Os neurônios parassimpáticos liberam ACh sobre seus alvos. As junções neuroefetoras da divisão parassimpática possuem receptores colinérgicos muscarínicos. 
- Todos os receptores muscarínicos são acoplados à proteína G. A ativação desses receptores ativa vias de segundos mensageiros, algumas das quais produzem a abertura de canais de K+ ou de Ca2+.