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- NEUROCIÊNCIA 2 Sumário Sistema Nervoso ............................................................................................. 5 Sensitivas ..................................................................................................... 7 Integradoras ................................................................................................. 7 Motoras ........................................................................................................ 7 Elementos do Sistema Nervoso ................................................................... 8 Tecido nervoso ......................................................................................... 8 Neurônio ................................................................................................... 9 Bulbo raquidiano ..................................................................................... 10 Cérebro................................................................................................... 10 Cerebelo ................................................................................................. 11 Nervos raquidianos (nervos espinhais) .................................................. 12 Tronco encefálico ................................................................................... 13 Medula espinhal ..................................................................................... 14 Hipotálamo ............................................................................................. 15 Sistema Nervoso Central (SNC) e suas funções ....................................... 16 Sistema Nervoso Periférico e suas funções ............................................... 18 Funcionalidade do cérebro ......................................................................... 26 A neurociência na Formação das Emoções ............................................... 32 REFERÊNCIAS ............................................................................................. 41 3 FACUMINAS A história do Instituto Facuminas, inicia com a realização do sonho de um grupo de empresários, em atender a crescente demanda de alunos para cursos de Graduação e Pós-Graduação. Com isso foi criado a Facuminas, como entidade oferecendo serviços educacionais em nível superior. A Facuminas tem por objetivo formar diplomados nas diferentes áreas de conhecimento, aptos para a inserção em setores profissionais e para a participação no desenvolvimento da sociedade brasileira, e colaborar na sua formação contínua. Além de promover a divulgação de conhecimentos culturais, científicos e técnicos que constituem patrimônio da humanidade e comunicar o saber através do ensino, de publicação ou outras normas de comunicação. A nossa missão é oferecer qualidade em conhecimento e cultura de forma confiável e eficiente para que o aluno tenha oportunidade de construir uma base profissional e ética. Dessa forma, conquistando o espaço de uma das instituições modelo no país na oferta de cursos, primando sempre pela inovação tecnológica, excelência no atendimento e valor do serviço oferecido. 4 Neurociência A neurociência abrange muitas áreas do conhecimento, os seus estudos são contínuos e podem revelar alguma descoberta para pesquisadores que desenvolvem máquinas, equipamentos e até mesmo chips para auxiliar algum indivíduo que seja portador de uma limitação física, para citar apenas um exemplo dentre vários. Há estudiosos também que estudam as funções que o sistema nervoso representa para as atitudes mais básicas do ser humano, como fazer um simples movimento. A Neurociência é a parte da ciência que descreve o estudo do sistema nervoso central tais como suas estruturas, funções, mecanismos moleculares, aspectos fisiológicos e compreender doenças do sistema nervoso. Essa, normalmente é confundida com a Neurologia que, por sua vez, é uma área especializada da medicina que se refere aos estudos das desordens e a doenças do sistema nervoso, esta envolve o diagnóstico e tratamento dessas condições patológicas dos sistemas nervoso central, periférico e autonômico. Essa ciência pode ser dividida em cinco grandes grupos: a neurociência molecular, celular, sistêmica, comportamental e cognitiva. 1. Neurociência molecular, neuroquímica ou neurobiologia molecular - ramo da neurociência responsável pelo estudo de moléculas que têm importância funcional e suas possíveis interações no sistema nervoso; 2. Neurociência celular, neurocitologia ou neurobiologia celular- esta área estuda as células que compõem o sistema nervoso, suas estruturas e funções; 3. Neurociência sistêmica, neurofisiologia, neuro-histologia ou neuroanatomia- Estuda as possíveis ligações entre os nervos do cérebro (chamadas de vias) e diferentes regiões periféricas. São também considerados os grupos celulares situados nestas vias; 4. Neurociência comportamental, psicobiologia ou psicofisiologia - estuda as estruturas que estão relacionadas ao comportamento ou a fenômenos como ansiedade, depressão, sono entre outros comportamentos; https://www.infoescola.com/neurologia/neuroanatomia/ https://www.infoescola.com/anatomia-humana/cerebro/ https://www.infoescola.com/psicologia/ansiedade/ https://www.infoescola.com/psicologia/depressao/ 5 5. Neurociência cognitiva ou neuropsicologia - trata de todas as capacidades mentais relacionadas à inteligência como a linguagem, memória, autoconsciência, percepção, atenção, aprendizado entre outras. As neurociências podem ser entendidas, em face de sua amplitude terminológica, como uma mescla de disciplinas que se ocupam do estudo do cérebro, tratando, mais especificamente, de seu desenvolvimento químico, estrutural, funcional e patológico. Complementando essa definição, as neurociências devem ser concebidas como um conjunto de ciências cujo objetivo é investigar não somente o sistema nervoso e seu respectivo funcionamento, como também as relações entre a atividade cerebral, comportamento e aprendizagem. As Neurociências fazem, portanto, referência a campos científicos e áreas de conhecimento diversas sem, necessariamente, ter interesses, enfoques ou métodos homogêneos. Sistema Nervoso Sistema nervoso é o conjunto formado por ligações de nervos e órgãos do corpo, com a função de captar informações, mensagens e demais estímulos externos, assim como também respondê-los, além de ser o responsável por comandar a execução de todos os movimentos do corpo, sejam eles voluntários ou involuntários. O sistema nervoso está organizado em sistema nervoso central, sistema nervoso periférico e sistema nervoso autônomo. Esse último está relacionado com o controle das funções vitais do corpo humano que independem da vontade da pessoa. 6 Divisão do sistema nervoso 7 Entre as principais funções do sistema nervoso está o controle e comando de todos os outros sistemas fisiológicos do corpo, como o respiratório, o cardíaco, o digestivo e etc. Cabe a esse sistema atuar nas funções sensitivas, integradoras e motoras, que são aplicadas para transportar mensagens do cérebro e medula espinhal para várias partes do corpo. Sensitivas Os receptores sensitivos, também chamados de neurônios receptores ou aferentes, captam estímulos e várias informações do corpo. As funções sensoriais estão ligadas com a recepção de estímulos e informações do próprio corpo e do ambiente externo. Um arranhão, uma picada de mosquito, o aumento ou diminuição da temperatura do ambiente, uma pontada ou dor interna, tudo é captado e informado instantaneamente. Por exemplo, quando ocorre uma inflamação, ferimento ou uma simples alteração da temperatura externa, imediatamente os receptoressensitivos captam essas informações, enviando-as para o encéfalo ou medula espinhal. Integradoras Quanto às funções integradoras, no sistema nervoso os neurônios conectores efetuam a análise, processamento e armazenamento dos estímulos e informações inicialmente captadas por meio dos receptores sensitivos. Esses conectores são também responsáveis por preparar a resposta do organismo com relação à situação que está acontecendo. Motoras Consiste na etapa final do sistema nervoso com relação aos estímulos. A função motora determina a resposta desse sistema, sendo realizada pelos neurônios motores. 8 Elas correspondem ao envio da informação da ação que deve ser realizada como resposta ao estímulo ou informação recebida. Por exemplo, no caso de uma picada de mosquito, fazer com que o mosquito pare de sugar seu sangue, seja enxotando-o com a mão ou matando com um tapa. As células e órgãos efetores que permanecem em contato com os neurônios motores, são estimuladas por uma informação do cérebro e imediatamente executam uma ação diante de determinada situação. Elementos do Sistema Nervoso O sistema nervoso é formado por diversos elementos que desempenham papéis específicos. Esses elementos são: Tecido nervoso Neurônio Bulbo raquidiano Cérebro Cerebelo Nervos raquidianos Tronco encefálico Medula espinhal Hipotálamo Tecido nervoso No sistema nervoso, esse tecido de comunicação atua na recepção, interpretação e resposta aos estímulos recebidos, sendo que as células do tecido nervoso são extremamente especializadas quanto ao processamento de 9 informações. Na composição do tecido nervoso, além dos elementos conjuntivos, estão dois tipos de células: as nervosas (neurônios) e as de neuroglia (célula glia). A principal função do tecido nervoso é estabelecer uma comunicação altamente rápida e eficaz entre os órgãos do corpo e o ambiente (meio externo). Neurônio 10 No sistema nervoso, os neurônios têm como função central conduzir os impulsos nervosos. Ainda que essas células não sejam as únicas do sistema nervoso, elas são lembradas por serem as mais conhecidas. Uma célula nervosa possui diversos prolongamentos, sendo que o conjunto composto por essa célula e prolongamentos recebe o nome de neurônio. Os elementos básicos de um neurônio são o corpo celular, os dendritos e o axônio. No espaço existente entre um neurônio e outra célula, há uma junção chamada de sinapse. É exatamente nesses locais que são inseridos os neurotransmissores que transportam as informações de um neurônio para outra célula. Bulbo raquidiano Na estrutura do sistema nervoso, o bulbo raquidiano tem como função conduzir os impulsos nervosos. Esse elemento do sistema nervoso está conectado de forma direta à medula espinhal, sendo a porção inferior do tronco encefálico. Cérebro No sistema nervoso, o cérebro é sem dúvida o órgão mais importante, essencial para a vida humana. Esse minucioso “computador” fica situado na caixa craniana. É para o cérebro que são enviadas todas as informações que recebemos. 11 Esse complexo órgão responde somente por 2% do total da massa corporal. No entanto, o cérebro consome mais de 20% de todo oxigênio do corpo e é responsável pelo controle de atividades como: Movimento; Sono; Fome; Sensações; Memória; Fala; Sede etc. O cérebro também atua no controle de emoções como, por exemplo, amor, ódio, medo, ira, alegria, tristeza etc. O cérebro pesa em torno de 1,5 kg, atuando nas interpretações do mundo exterior e também abriga a essência da mente humana. Cerebelo No sistema nervoso, o cerebelo é a região do cérebro que abriga metade dos neurônios. O cerebelo recebe impulsos de várias regiões do corpo e estabelece uma conexão entre o tronco encefálico e o córtex cerebral. 12 O cerebelo, além de ser determinante para o equilíbrio corporal, atua no recebimento de inúmeros estímulos de músculos e tendões e também desempenha o papel de controlar as funções motoras. Dessa forma, essa importante região do cérebro é fundamental para o desempenho adequado dos movimentos voluntários, aprendizagem motora, audição, tato e visão. Nervos raquidianos (nervos espinhais) 13 Os chamados nervos raquidianos apresentam função mista. Isso significa que eles atuam nas questões motoras ao transmitirem mensagens dos centros nervosos para os órgãos e também agem nas questões sensitivas, enviando estímulos dos órgãos para os centros nervosos. Os nervos raquidianos se originam na medula espinhal e são compostos por 31 pares: 5 pares de nervos sacrais 8 pares de nervos cervicais 1 par de nervo coccígeo 5 pares de nervos lombares 12 pares de nervos torácicos Tronco encefálico No sistema nervoso, o tronco encefálico abriga um imenso conjunto de corpos de neurônios agrupados em fibras nervosas e núcleos. Esse tronco está ligado à coluna espinhal e atua no recebimento de informações sensitivas de estruturas cranianas. 14 Uma das funções essenciais do tronco encefálico é controlar os músculos localizados na cabeça, já que ele abriga circuitos nervosos capazes de transmitir informações da medula espinhal para as estruturas encefálicas, assim como nas direções contrárias. No sistema nervoso, outra das funções primordiais do tronco encefálico é equilibrar a respiração, temperatura corporal, capacidade de atenção e estado de alerta consciente. Medula espinhal Na estrutura do sistema nervoso, a medula espinhal consiste em um cordão cilíndrico formado por células nervosas, sendo esse cordão situado no canal interno das vértebras. 15 A medula espinhal exerce o papel de propiciar a comunicação entre o corpo e o sistema nervoso, atuando também nos reflexos e preservando o corpo em ocorrências de emergências (que geralmente exigem uma rápida resposta). Ainda que a medula espinhal muitas vezes seja confundida com a medula óssea, é preciso ter claro a diferenciação entre elas. Enquanto que a medula óssea é responsável pela produção de células sanguíneas, a medula espinhal integra o sistema nervoso central. Hipotálamo O hipotálamo, que apresenta o tamanho aproximado de uma amêndoa, é o grande responsável por coordenar a maior parte das funções endócrinas. 16 Isso significa que o hipotálamo exerce um papel direto no desempenho da hipófise e também atua de forma indireta sobre outras glândulas, tais como tireoide, adrenais, gônadas sexuais e mamárias. O hipotálamo fica situado na região da base do encéfalo, logo abaixo do tálamo e acima da hipófise. O hipotálamo também atua na regulação de funções como apetite, sede, sono, temperatura corporal e atividades do sistema nervoso autônomo. Sistema Nervoso Central (SNC) e suas funções O Sistema Nervoso Central (SNC) é responsável por receber e transmitir informações para todo o organismo. Podemos defini-lo com a central de comando que coordena as atividades do corpo. É formado pelo encéfalo e medula espinhal. Podemos dizer que ele localiza-se dentro do esqueleto axial, mesmo que alguns nervos penetrem no crânio ou na coluna vertebral. O Sistema Nervoso Central é protegido por partes ósseas. O encéfalo é resguardado pelo crânio e a medula espinhal pela coluna vertebral. Anatomia do Sistema Nervoso Central 17 Os principais componentes do Sistema Nervoso Central: Medula espinhal – A medula espinhal é uma massa de tecido nervoso situado dentro do canal vertebral. É o centro dos arcos reflexos e é organizada em segmentos (região cervical, lombar, sacral, caudal, raiz dorsal e ventral). É uma estrutura subordinada ao cérebro, mas podeagir independente dele. O encéfalo é formado pelo cérebro, cerebelo e tronco encefálico, esse por sua vez é compreende o mesencéfalo, ponte e bulbo. Cérebro – Está relacionado com a maioria das funções do organismo, como a recepção de informações visuais e movimentos do corpo. O cérebro é protegido pelas meninges pia-máter, dura-máter e aracnoide. Cerebelo – Situado dorsalmente ao bulbo e à ponte, é responsável pelo controle motor, e pesquisas recentes sugerem que a principal função do cerebelo seja a coordenação sensorial. Difere do cérebro por funcionar sempre em nível involuntário e inconsciente. Mesencéfalo - conecta a ponte e o cerebelo com o telencéfalo. É o segmento mais curto do tronco encefálico. Recebe informações referentes aos músculos e participa no controle das contrações musculares e postura corporal. Ponte – Transmissão das informações da medula e do bulbo até o córtex cerebral e conecta-se com centros hierarquicamente superiores. Bulbo – Sua função é relacionada à respiração, aos reflexos cardiovasculares e transmissão de informações sensoriais e motoras. 18 Sistema Nervoso Periférico e suas funções Representa a extensão periférica do S.N.C., é anatômica e operacionalmente contínuo com o encéfalo e a medula espinhal. O sistema nervoso periférico é constituído por nervos (espinhais e cranianos), gânglios e terminações nervosas e é dividido em sistema nervoso somático e sistema nervoso autônomo. A distinção entre ambos é simples: o sistema somático regula as ações voluntárias, ou seja, aquelas que as pessoas são capazes de controlar. O sistema nervoso autônomo lida com as ações involuntárias e atua de modo integrado ao sistema nervoso central. Ele ainda apresenta duas subdivisões: o sistema nervoso simpático e o sistema nervoso parassimpático. 19 O sistema nervoso periférico consta de duas partes com funções opostas, o simpático e o parassimpático. Ambas as partes regulam o funcionamento e a atividade dos órgãos com um jogo combinado de efeitos excitantes e inibidores e cada órgão recebe nervos de ambas as partes. O sistema nervoso simpático estimula o funcionamento dos órgãos, enquanto que o sistema nervoso parassimpático inibe o funcionamento desses órgãos. Ambos os sistemas possuem funções totalmente contrárias. Por exemplo, os nervos simpáticos dilatam a pupila, contraem as artérias, aumentam o número dos batimentos cardíacos, enquanto os nervos parassimpáticos contraem as pupilas, dilatam as artérias, diminuem o número dos batimentos do coração. Graças a estas atividades de compensação, o organismo normal consegue adaptar-se às diferentes condições em que se encontra nos diversos momentos e, de fato, a saúde depende sobretudo da capacidade de adequação às variações do ambiente exterior. Em resumo, o sistema nervoso periférico autônomo é denominado também vegetativo porque independe da vontade, age de modo automático. O Sistema nervoso periférico é basicamente formado por nervos que conectam o restante do corpo ao sistema nervoso central, através do encéfalo e da medula espinhal. Existem dois principais tipos de classes de nervos neste sistema nervoso: os cranianos e os raquidianos. Os nervos cranianos têm a principal tarefa de transmitir mensagens motoras e sensoriais para as regiões da cabeça e pescoço. Os nervos raquidianos, por outro lado, são constituídos por neurônios sensoriais e que estão presentes em todos as partes do corpo, captando impulsos externos e transportando-os ao sistema nervoso central. Nervos são cordões esbranquiçados que unem o sistema nervoso central aos órgãos periféricos. Se a união se faz com o encéfalo, os nervos são cranianos; se com a medula, os nervos são espinhais. Em relação com alguns nervos e raízes nervosas, existem dilatações constituídas principalmente de corpos de neurônios, 20 que são os gânglios. Na extremidade das fibras que constituem os nervos situam-se as terminações nervosas, que, do ponto de vista funcional, são de dois tipos: sensitivas ( ou aferentes) e motoras (ou eferentes). Divisão do sistema nervoso periférico Gâglios Os gânglios são regiões dilatadas que estão localizadas nos caminhos percorridos pelos nervos. Eles são formados por acúmulos de corpos celulares e estão situados fora do SNC. Do ponto de vista funcional, existem gânglios sensitivos e gânglios motores viscerais. 21 Terminações nervosas As terminações nervosas são estruturas do sistema nervoso periférico localizados na extremidade periférica das radículas sensitivas e das radículas motoras nervosas. Na terminação nervosa sensitiva (receptores) os receptores são encontrados nas extremidades periféricas das radículas sensitivas dos nervos. Quando estimulados por uma forma adequada de energia, captam estes estímulos transformando-os em impulsos nervosos que após percorrerem as radículas sensitivas dos nervos atingem o sistema nervoso central, sendo interpretadas originando a percepção de uma sensibilidade especial ou geral. Já a terminação nervosa motora é encontrada na extremidade periférica das radículas motoras do nervo. É responsável por conectar o sistema nervoso a órgãos efetuadores ou efetores. Efetuadores ou efetores: Músculo voluntário (efetor somático) e Músculo involuntário, glândulas, miocárdio (Efetores viscerais). As terminações nervosas motora somáticas liga o sistema nervoso a efetor somático sendo denominada placa motora. A terminação nervosa motora visceral liga o sistema nervoso a efetores viscerais sendo encontrados no sistema nervoso autônomo. (Simpático e Parassimpático). O sistema nervoso periférico conduz impulsos neurais para o sistema nervoso central, a partir dos órgãos dos sentidos e dos receptores sensitivos das várias partes do corpo. Esse sistema também conduz impulsos neurais provenientes do sistema nervoso central para músculos e glândulas. 22 Nervos Cranianos Os nervos cranianos, em ligação direta com o cérebro, informam-nos do que acontece a nossa volta. Estes, na verdade, regem essencialmente a função dos órgãos dos sentidos e dos músculos da cabeça. O décimo nervo, o vago, controla a respiração, a digestão e a circulação. São 12 pares de nervos cranianos que fazem conexão com o encéfalo. A maioria deles (10) origina-se do tronco encefálico. São fibras sensitivas e motoras. Além do nome, os nervos são também denominados por número em sequência crânio caudal. O nervo olfatório (I), puramente sensitivo e ligado a olfação. Óptico (II) - sensitivo e relacionado à percepção visual. Oculomotor, Troclear e Abducente (III, IV e VI), motores relacionados aos movimentos dos olhos. O Trigêmeo (V), quase todo sensitivo relacionado à cabeça, mas uma pequena porção é motora relacionada aos músculos da mastigação. Facial, Glossofaríngeo e Vago (VII, IX e X), relacionados à sensibilidade gustativa e visceral, além de inervar glândulas, musculatura lisa e esquelética. O vago é o mais importante, pois, inerva todas as vísceras torácicas e a maioria abdominal. O nervo vestíbulo coclear (VIII), é puramente sensitivo, relacionado a audição (porção coclear) e ao equilíbrio (porção vestibular). O acessório (XI) inerva músculo esquelético, então ele é motor. O hipoglosso (XII), relacionado ao movimento da língua, então é motor. 23 Nervos cranianos A seguir, a relação desses doze pares de nervos e suas respectivas funções: 24 Óptico: Conduz os estímulos de luz do globo ocular para o cérebro. Motor ocular comum: Estimula a contração dos músculos que movimentam os olhos para baixo e para cima. Motor ocular externo: Estimula certosmúsculos dos olhos, movimentando-os lateralmente. Auditivo: Conduz para o cérebro os estímulos sonoros e os impulsos responsáveis pelo equilíbrio. Olfativo: Conduz os estímulos do olfato para o cérebro. Trigêmeo: Leva ao cérebro a sensibilidade da parte superior da face e dos dentes. Estimula também os músculos que movimentam o maxilar inferior. Glossofaríngio: Conduz os estímulos do paladar para o cérebro e movimenta os músculos da faringe. Hipoglosso: Estimula os músculos da língua. Patético: Estimula certos músculos dos olhos, movimentando-os para os lados e para baixo. Facial: Estimula os músculos da face, as glândulas salivares e as lacrimais. Pneumogástrico ou Vago: Estimula o coração, os pulmões, o estômago e o intestino, entre outros órgãos, dando movimento e sensibilidade às vísceras. Espinhal: Estimula os músculos do pescoço, permitindo a fonação e os movimentos da cabeça e da faringe. Nervos espinhais Os nervos espinhas são nervos que se originam da medula espinhal, responsáveis pela inervação do tronco, dos membros superiores e partes da cabeça. Ao todo, compreendem 31 pares nervos que mantêm conexão com a medula e abandonam a coluna vertebral através do forame intervertebral. 25 A coluna pode ser dividida em porções, cervical, torácica, lombar, sacral e coccígea. Dá mesma maneira reconhecemos nervos espinhais que são, cervicais, torácicos, lombares, sacrais e coccígeos. Assim, são, 8 nervos espinhais cervicais, 12 torácico, 5 lombares, 5 sacrais e 1 coccígeo. Cada nervo é formado pela união de duas raízes, uma dorsal e outra ventral. Cada nervo espinhal é formado pela união das raízes dorsal e ventral. A raiz dorsal é a parte da medula espinhal onde se localizam os neurônios sensoriais. Nela encontra-se o gânglio, região dilatada onde estão os corpos dos neurônios sensoriais somáticos e visceral. Já a raiz ventral é a parte da medula espinhal formada pelos axônios dos neurônios motores somáticos e motor visceral, situados na medula espinhal. 26 A raiz dorsal possui fibras sensitivas (aferentes) cujos corpos celulares estão situados no gânglio sensitivo da raiz dorsal, que se apresenta como uma porção dilatada da própria raiz. A raiz ventral possui apenas fibras motoras (eferentes), cujos corpos celulares estão situados na coluna anterior da substância cinzenta da medula. União das raízes sensitiva e motora resulta no nervo espinhal. Isto quer dizer que o nervo espinhal é sempre misto, ou seja, possuem fibras aferentes e eferentes. Após a fusão das raízes ventral e dorsal o nervo espinhal se divide em dois ramos, os ventrais responsáveis pela inervação dos membros e tronco. Os dorsais responsáveis pela inervação da pele e músculos do dorso. Os nervos espinhais deixam a coluna vertebral pelos forames intervertebrais que são pequenas aberturas laterais. Funcionalidade do cérebro O cérebro é a parte mais desenvolvida do encéfalo, sua massa de tecido cinza-rósea apresenta duas substâncias diferentes, sendo uma branca, na região central, e uma cinzenta, da qual se forma o córtex cerebral. O córtex cerebral, um tecido fino com uma espessura entre 1 e 4 mm e uma estrutura laminar formada por 6 camadas distintas de diferentes tipos de corpos celulares, é constituído por células neuroglias e neurônios. Além de nutrir, isolar e proteger os neurônios, as células neuroglias são tão críticas para certas funções corticais quanto os neurônios, ao contrário do que se pensava alguns anos atrás. 27 O córtex cerebral é dividido em dois hemisférios cerebrais, que comunicam entre si. O hemisfério esquerdo controla a metade direita do corpo e o hemisfério direito a metade esquerda. Hemisférios do Cérebro Humano O cérebro é dividido em hemisférios esquerdo e direito, sendo o primeiro dominante em 98% dos humanos, já que é responsável pelo pensamento lógico e competência comunicativa. Já o hemisfério direito é quem cuida do pensamento simbólico e da criatividade. Nos canhotos estas funções destinadas aos hemisférios estão trocadas. A conexão entre os dois hemisférios é feita pela fissura sagital ou inter- hemisférica, onde está localizado o corpo caloso. Essa estrutura, composta por fibras nervosas brancas (axônios envolvidos em mielina) faz uma ponte para a troca de informações entre as muitas áreas do córtex cerebral. Ambos os hemisférios possuem um córtex motor, que controla e coordena a motricidade voluntária. O córtex motor do hemisfério direito controla o lado esquerdo do corpo do indivíduo, enquanto que o do hemisfério esquerdo controla o lado direito. Um trauma nesta área pode causar fraqueza muscular ou paralisia no indivíduo. 28 O cérebro é contralateral – ou seja, cada metade controla a metade oposta do corpo. É por isso que um derrame do lado direito do cérebro comprometerá os movimentos do lado esquerdo do corpo, e um derrame do lado esquerdo afetará o funcionamento do lado direito. Como algo em torno de 90% da população é destro, temos que em mais ou menos de 90% das pessoas o hemisfério esquerdo controla atividades motoras importantes como a escrita, o ato de comer e o movimento do mouse do computador. A aprendizagem motora e os movimentos de precisão são executados pelo córtex pré-motor, que fica mais ativa do que o restante do cérebro quando se imagina um movimento sem executá-lo. Lesões nesta área não chegam a comprometer a ponto do indivíduo sofrer uma paralisia ou problemas para planejar ou agir, no entanto a velocidade de movimentos automáticos, como a fala e os gestos, é perturbada. Além dos hemisférios, de quem dependem a inteligência e o raciocínio do indivíduo, o cérebro é formado por mais dois componentes, o cerebelo e o tronco 29 cerebral, sendo o primeiro o coordenador geral da motricidade, da manutenção do equilíbrio e da postura corporal. No tronco cerebral encontram-se o bulbo raquiano, o tálamo, o mesencéfalo e a ponte de Varólio. Ele conecta o cérebro à medula espinal, além de controlar a atividade de diversas partes do corpo através da coordenação e envio de informações ao encéfalo; enquanto que o bulbo raquiano cuida da manutenção das funções involuntárias, como a respiração, por exemplo. O tálamo é o centro de retransmissão dos impulsos elétricos, que vão e vem do córtex cerebral, ao passo que o mesencéfalo recebe e coordena as informações que dizem respeito às contrações dos músculos e à postura. Já a ponte de Varólio, constituída principalmente por fibras nervosas mielinizadas, liga o córtex cerebral ao cerebelo. O córtex cerebral é dividido em áreas denominadas lobos cerebrais, cada uma com funções diferenciadas e especializadas. Os lobos parietais, temporais e occipitais estão envolvidos na produção das percepções resultantes das informações obtidas por nossos órgãos sensoriais do que diz respeito à relação do meio ambiente e nosso corpo. O lobo frontal, por sua vez, por incluir o córtex motor, o córtex pré-motor e o córtex pré-frontal, está envolvido no planejamento de ações e movimento, assim como no pensamento abstrato. Lobos Cerebrais Na região da testa está localizado o lobo frontal, na área da nuca está o lobo occipital, na parte superior central da cabeça localiza-se o lobo parietal e o lobo temporal é encontrado na região lateral, sob a orelha. 30 Lobo frontal No lobo frontal, acontece o planejamento de ações e movimento, bem como o pensamento abstrato. Nele estão incluídos o córtex motor e o córtex pré-frontal. O córtex motor controla e coordena a motricidade voluntária, sendo que o córtex motor do hemisfério direito controla o lado esquerdo do corpo do indivíduo, enquanto que o do hemisfério esquerdocontrola o lado direito. Um trauma nesta área pode causar fraqueza muscular ou paralisia. A aprendizagem motora e os movimentos de precisão são executados pelo córtex pré-motor, que fica mais ativa do que o restante do cérebro quando se imagina um movimento sem executá-lo. Lesões nesta área não chegam a comprometer a ponto do indivíduo sofrer uma paralisia ou problemas para planejar ou agir, no entanto a velocidade de movimentos automáticos, como a fala e os gestos, é perturbada. A atividade no lobo frontal de um indivíduo aumenta somente quando este se depara com uma tarefa difícil em que ele terá que descobrir uma sequência de ações que minimize o número de manipulações necessárias para resolvê-la. A decisão de quais sequências de movimento ativar e em que ordem, além de avaliar o resultado, é feito pelo córtex-frontal, localizado na parte da frente do lobo frontal. 31 Suas funções incluem o pensamento abstrato e criativo, a fluência do pensamento e da linguagem, respostas afetivas e capacidade para ligações emocionais, julgamento social, vontade e determinação para ação e atenção seletiva. Lesões nesta região fazem com que o indivíduo fique preso obstinadamente a estratégias que não funcionam ou que não consigam desenvolver uma sequência de ações correta. Lobos occipitais Localizados na parte inferior do cérebro e cobertos pelo córtex cerebral, os lobos occipitais processam os estímulos visuais, daí também serem conhecidos por córtex visual. Possuem várias subáreas que processam os dados visuais recebidos do exterior depois destes terem passado pelo tálamo, uma vez que há zonas especializadas a visão da cor, do movimento, da profundidade, da distância e assim por diante. Depois de passarem por esta área, chamada área visual primária, estas informações são direcionadas para a área de visão secundária, onde são comparadas com dados anteriores, permitindo assim o indivíduo identificar, por exemplo, um gato, uma moto ou uma maçã. O significado do que vemos, porém, é dado por outras áreas do cérebro, que se comunicam com a área visual, considerando as experiências passadas e nossas expectativas. Isso faz com que o mesmo objeto não seja percepcionado da mesma forma por diferentes indivíduos. Quando esta área sofre uma lesão provoca a impossibilidade de reconhecer objetos, palavras e até mesmo rostos de pessoas conhecidas ou de familiares. Esta deficiência é conhecida como agnosia. Lobos temporais Na zona localizada acima das orelhas e com a função principal de processar os estímulos auditivos encontram-se os lobos temporais. Como acontece nos lobos occipitais, as informações são processadas por associação. Quando a área auditiva primária é estimulada, os sons são produzidos e enviados à área auditiva 32 secundária, que interage com outras zonas do cérebro, atribuindo um significado e assim permitindo ao indivíduo reconhecer ao que está ouvindo. Lobos parietais Na região superior do cérebro temos os lobos parietais, constituídos por duas subdivisões, a anterior e a posterior. A primeira, também chamada de córtex somatossensorial, tem a função de possibilitar a percepção de sensações como o tato, a dor e o calor. Por ser a área responsável em receber os estímulos obtidos com o ambiente exterior, representa todas as áreas do corpo humano. É a zona mais sensível, logo ocupa mais espaço do que a zona posterior, uma vez que tem mais dados a serem interpretados, captados pelos lábios, língua e garganta. A zona posterior é uma área secundária e analisa, interpreta e integra as informações recebidas pela anterior, que é a zona primária, permitindo ao indivíduo se localizar no espaço, reconhecer objetos através do tato etc. A neurociência na Formação das Emoções É importante destacar que as estruturas envolvidas com a emoção se interligam intensamente e que nenhuma delas é exclusivamente responsável por este ou aquele tipo de estado emocional. No entanto, algumas contribuem mais que outras para esse ou aquele determinado tipo de emoção. As neurociências estudam os neurônios e suas moléculas constituintes, os órgãos do sistema nervoso e suas funções, e ainda as funções cognitivas e o comportamento que são resultantes da atividade dessas estruturas. Graças ao desenvolvimento e ao aperfeiçoamento de técnicas de neuroimagem, de eletrofisiologia, da neurobiologia molecular e ainda os achados no campo da genética e da neurociência cognitiva, o conhecimento neurocientífico cresceu muito nos últimos anos. A neurociência compreende o estudo do controle neural das funções vegetativas, sensoriais e motoras; dos comportamentos de locomoção, reprodução 33 e alimentação; e dos mecanismos da atenção, memória, aprendizagem, emoção, linguagem e comunicação. Amigdala Pequena estrutura em forma de amêndoa, situada dentro da região antero- inferior do lobo temporal, se interconecta com o hipocampo, os núcleos septais, a área pré-frontal e o núcleo dorso-medial do tálamo. Essas conexões garantem seu importante desempenho na mediação e controle das atividades emocionais de ordem maior, como amizade, amor e afeição, nas exteriorizações do humor e, principalmente, nos estados de medo e ira e na agressividade. A amigdala é fundamental para a autopreservação, por ser o centro identificador do perigo, gerando medo e ansiedade e colocando o animal em situação de alerta, aprontando-se para se evadir ou lutar. A destruição experimental das amigdalas (são duas, uma para cada um dos hemisférios cerebrais) faz com 34 que o animal se torne dócil, sexualmente indiscriminativo, afetivamente descaracterizado e indiferente às situações de risco. O estímulo elétrico dessas estruturas provoca crises de violenta agressividade. Em humanos, a lesão da amígdala faz, entre outras coisas, com que o indivíduo perca o sentido afetivo da percepção de uma informação vinda de fora, como a visão de uma pessoa conhecida. Ele sabe quem está vendo mas não sabe se gosta ou desgosta da pessoa em questão. Hipocampo Está particularmente envolvido com os fenômenos de memória, em especial com a formação da chamada memória de longa duração (aquela que persiste, as vezes, para sempre). Quando ambos os hipocampos ( direito e esquerdo) são destruídos, nada mais é gravado na memória. O indivíduo esquece, rapidamente, a mensagem recém recebida. Um hipocampo intacto possibilita ao animal comparar as condições de uma ameaça atual com experiências passadas similares, permitindo-lhe, assim, escolher qual a melhor opção a ser tomada para garantir sua preservação. Tálamo Lesões ou estimulações do núcleo dorso-medial e dos núcleos anteriores do tálamo estão correlacionadas com alterações da reatividade emocional, no homem e nos animais. No entanto, a importância desses núcleos na regulação do comportamento emocional possivelmente decorre, não de uma atividade própria, mas das conexões com outras estruturas do sistema límbico. O núcleo dorso-medial conecta com as estruturas corticais da área pré-frontal e com o hipotálamo. Os núcleos anteriores ligam-se aos corpos mamilares no hipotálamo ( e, através destes, via fornix, com o hipocampo) e ao giro cingulado, fazendo, assim, parte do circuito de Papez. 35 Hipotálamo Esta estrutura tem amplas conexões com as demais áreas do prosencéfalo e com o mesencéfalo. Lesão dos núcleos hipotalâmicos interferem com diversas funções vegetativas e com alguns dos chamados comportamentos motivados, como regulação térmica, sexualidade, combatividade, fome e sede. Aceita-se que o hipotálamo desempenha, ainda, um papel nas emoções. Especificamente, as partes laterais parecem envolvidas com o prazer e a raiva, enquanto que a porção mediana parece mais ligada à aversão, ao desprazer e `a tendência ao riso(gargalhada) incontrolável. De um modo geral, contudo, a participação do hipotálamo é menor na gênese do que na expressão (manifestações sintomáticas) dos estados emocionais. Quando os sintomas físicos da emoção aparecem, a ameaça que produzem, retorna, via hipotálamo, aos centros límbicos e, destes, aos núcleos pré-frontais, aumentando, por um mecanismo de "feedback" negativo, a ansiedade, podendo até chegar a gerar um estado de pânico. O conhecimento desse fenômeno tem, como veremos adiante, importante sentido prático, dos pontos de vista clínico e terapêutico. Giro Cingulado Situado na face medial do cérebro, entre o sulco cingulado e o corpo caloso (principal feixe nervoso ligando os dois hemisférios cerebrais). Há ainda muito por conhecer a respeito desse giro, mas sabe-se que a sua porção frontal coordena odores, e visões com memórias agradáveis de emoções anteriores. Esta região participa ainda, da reação emocional à dor e da regulação do comportamento agressivo. A ablação do giro cingulado (cingulectomia) em animais selvagens, domestica-os totalmente. A simples secção de um feixe desse giro (cingulotomia), interrompendo a comunicação neural do circuito de Papez, reduz o nível de depressão e de ansiedade pré-existentes. 36 Tronco Encefálico O tronco encefálico é a região responsável pelas "reações emocionais", na verdade, apenas respostas reflexas, de vertebrados inferiores, como os répteis e os anfíbios. As estruturas envolvidas são a formação reticular e o locus cérulus, uma massa concentrada de neurônios secretores de nor-epinefrina. É importante assinalar que, até mesmo em humanos, essas primitivas estruturas continuam participando, não só dos mecanismos de alerta, vitais para a sobrevivência, mas também da manutenção do ciclo vigília-sono. Outras estruturas do tronco encefálico, os núcleos dos pares cranianos, estimuladas por impulsos provenientes do cortex e do estriado (uma formação subcortical), respondem pelas alterações fisionômicas dos estados afetivos: expressões de raiva, alegria, tristeza, ternura, etc. Área tegmental ventral Na parte mesencefálica (superior) do tronco cerebral existe um grupo compacto de neurônios secretores de doapmina - área tegmental ventral - cujos axônios vão terminar no núcleo accumbens, (via dopaminérgica mesolímbica). A descarga espontânea ou a estimulação elétrica dos neurônios desta última região produzem sensações de prazer, algumas delas similares ao orgasmo. Indivíduos que apresentam, por defeito genético, redução no número de receptores das células neurais dessa área, tornam-se incapazes de se sentirem recompensados pelas satisfações comuns da vida e buscam alternativas "prazerosas" atípicas e nocivas como, por exemplo, alcoolismo, cocainômano, compulsividade por alimentos doces e pelo jogo desenfreado. Septo Anteriormente ao tálamo, situa-se a área septal, onde estão localizados os centros do orgasmo (quatro para a mulher e um para o homem). Certamente por isto, esta região se relaciona com as sensações de prazer, mormente aquelas associadas às experiências sexuais. 37 Área Pré-frontal A área pré-frontal compreende toda a região anterior não motora do lobo frontal. Ela se desenvolveu muito, durante a evolução dos mamíferos, sendo particularmente extensa no homem e em algumas espécies de golfinhos. Não faz parte do circuito límbico tradicional, mas suas intensas conexões bi-direcionais com o tálamo, amigdala e outras estruturas sub-corticais, explicam o importante papel que desempenha na gênese e, especialmente, na expressão dos estados afetivos. Quando o cortex pré-frontal é lesado, o indivíduo perde o senso de suas responsabilidades sociais, bem como a capacidade de concentração e de abstração. Em alguns casos, a pessoa, conquanto mantendo intactas a consciência e algumas funções cognitivas, como a linguagem, já não consegue resolver problemas, mesmo os mais elementares. Quando se praticava a lobotomia pré-frontal, para tratamento de certos distúrbios psiquiátricos, os pacientes entravam em estado de "tamponamento afetivo", não mais evidenciando quaisquer sinais de alegria, tristeza, esperança ou desesperança. Em suas palavras ou atitudes não mais se vislumbravam quaisquer resquícios de afetividade. 38 As neurociências têm mostrado que os processos cognitivos e emocionais estão profundamente entrelaçados. O fenômeno emocional tem raízes biológicas antigas e sua manutenção no processo evolutivo se deu pelo seu valor para a sobrevivência das espécies e dos indivíduo. Do ponto de vista das neurociências, as competências mais exigidas em nível cerebral para o aprendizado humano são listadas como cognitivas, técnicas, relacionais e emocionais. O desencadeamento das emoções colabora para a formação de memórias. Desde que exista suficiente emoção numa determinada experiência, somos capazes de registrar na memória e de ativá-la, posteriormente. As emoções podem ser classificadas por valência (positiva e negativa) e ainda por três grupos: as primaria ou básicas, as secundárias e as emoções de fundo. As emoções conferem, o suporte básico, afetivo, fundamental e necessário às funções cognitivas e executivas da aprendizagem que são responsáveis pelas formas de processamento de informação mais humanas, verbais e simbólicas Classificação das emoções humanas por grupo e por valência Classificação por grupo Primárias/básicas Secundárias De fundo Alegria Culpa Ansiedade Tristeza Vergonha Depressão Medo Orgulho Calma Nojo Tensão Raiva Surpresa Classificação por valência Emoções positivas Amor, alegria, encantamento, amizade Emoções negativas Ódio, tristeza, agonia, desespero, pânico, inveja, medo, ansiedade, raiva, As primárias se originam na rede de circuitos neurais do sistema límbico, a amígdala e o cíngulo são seus gatilhos, são inatas e não dependem de fatores sociais e culturais, são inerentes a todas as pessoas. As secundárias são influenciadas pelo contexto social e cultural, são aprendidas. Por meio delas o 39 indivíduo obedece, ou não, as regras de comportamento que a sociedade lhes recomenda em cada lugar e época histórica. Já as emoções de fundo, referem-se a estados gerais de bem estar, ou mal estar. O desencadeamento das emoções colabora, ainda, para a formação de memórias, desde que exista suficiente emoção numa determinada experiência, somos capazes de registrá-la na memória e de ativá-la, posteriormente. Áreas especiais nas regiões límbicas basais do cérebro determinam se uma informação é importante ou não e tomam a decisão subconsciente de armazenar a informação como um traço de memória sensibilizada ou suprimi-la Hipocampo Porção posterior parece estar envolvida nos processos de aprendizagem e memória. Já o lóbulo anterior faz parte dos circuitos do lobo temporal envolvidos com a emoção e o comportamento motivado. Ablação bilateral do hipocampo causa amnésia retrograda, ou seja, a pessoa torna-se incapaz de aprender coisas novas, mas é capaz de acessar a memória anterior ao evento. Amígdala Relacionada com muitas funções emocionais, como o medo, comportamentos agressivos, maternal, sexual e ingestivo (os atos de beber e comer). Está também envolvida nos mecanismos de recompensa e suas implicações na motivação. Giro de cíngulo Está relacionado com a memória. Lesões singulares podem provocar apatia, mutismo e mudanças de personalidade. Existem evidências de que possa estar envolvido precocemente em patologias como a doença de Alzheimer, a esquizofrenia, a depressão e o transtorno. Septo Relaciona-se à raiva, ao prazer e ao controle neurovegetativo. Cerebelo Historicamente conhecido por suas funções no controle da motricidade. Parece estar envolvido, também, na aprendizagem motorae na memória correspondente a memória de procedimentos. Estudos de envolvendo tecnologias de neuroimagem têm mostrado alterações cerebelares em patologias como a esquizofrenia, o autismo e a dislexia. 40 Hipotálamo Grande participação nos mecanismos reguladores dos processos emocionais e motivacionais, além da função de controle da reprodução e do comportamento sexual. Tálamo Participa de processos emocionais e motivacionais e exerce papel na ativação e na integração de atividades do córtex cerebral. Área pré-frontal Está relacionada ao planejamento de comportamentos e pensamentos complexos, expressão da personalidade, tomadas de decisões e modulação de comportamento social. Giro parahipocampal Desempenha um papel importante na codificação e recuperação de memória. O conhecimento fornecido pelas neurociências pode indicar algumas direções, ainda que não exista uma receita única a ser seguida, mesmo porque cada ser humano tem sua individualidade e sofre interferências, tanto em relação ao seu contexto familiar, quanto social. A aprendizagem significativa e motivadora é o resultado da interação entre a emoção e a cognição, ambas estão tão conectadas a um nível neurofuncional tão básico, que se uma não funcionar a outra é afetada consideravelmente. Conhecer o funcionamento do cérebro humano, saber que as emoções participam positivamente do desenvolvimento humano, mas que também pode cerceá-lo é uma ferramenta imprescindível aos que lidam com o processo de aprendizagem. 41 REFERÊNCIAS BEAR, Mark F.; CONNORS, Barry W.; PARADISO, Michael A. Neurociências: desvendando o sistema nervoso. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2002. BRITO, Denise Brandão de Oliveira e.Retardo de Aquisição de Linguagem. Disponível em: <http://www.denisebrandao.hpg.ig.com.br/index.html>. Acessado em 18 ago. 2002. DE CARVALHO, Clecilene Gomes; JUNIOR, Dejanir José Campos; DE SOUZA, Gleicione Aparecida Dias Bagne. NEUROCIÊNCIA: UMA ABORDAGEM SOBRE AS EMOÇÕES E O PROCESSO DE APRENDIZAGEM. 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