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Introdução à 
Neurociência
Prof. André Lucatelli
O que é 
neurociência?
●Neurociência é o estudo científico do sistema nervoso. 
●Tradicionalmente, a neurociência tem sido vista como um 
ramo da biologia. 
O que é 
neurociência?
●Educação, 
●Química, 
●Ciência da computação, 
●Engenharia, 
●Antropologia, 
●Linguística, 
●Matemática, 
●Medicina e disciplinas afins, 
●Filosofia, 
●Física e 
●Psicologia 
Entretanto, atualmente a neurociência é uma ciência 
interdisciplinar que colabora com outros campos como: 
As origens da 
neurociência
●PRÉ HISTÓRIA (mente – cérebro) 
●Seria o encéfalo importante? 
●Há 7 mil anos Trepanação – técnica cirúrgica que consiste 
em perfurar um orifício em um osso, especificamente do 
crânio (trépano). 
Essa técnica poderia ter 
sido utilizada para tratar 
dores de cabeça ou 
transtorno mentais, talvez 
oferecendo aos ”maus 
espíritos” uma porta de 
saída. 
Egito antigo
(5000 a.C.)
● O papiro de Edwin Smith é o 
primeiro registro histórico sobre o 
cérebro e sua anatomia (meninges e 
líquido cefalorraquidiano). É um 
tratado neurocirúrgico 
● Nele foram descritos os sintomas, o 
diagnóstico e o prognóstico de dois 
pacientes com fraturas cranianas 
múltiplas 
● Os egípcios, por outro lado, não 
valorizavam muito o cérebro, sendo 
este descartado durante o processo 
de mumificação (mente X cérebro) 
Grécia Antiga 
– Hipócrates
(460-379 a.C.) 
●Correlação entre estrutura do corpo e 
sua função.
●Para Hipócrates, havia uma correlação 
entre os estados do cérebro e os estados 
mentais de seus pacientes. 
●Alterações neurológicas e ferimentos 
na cabeça ocasionavam alterações 
motoras e comportamentais 
●O cérebro é a sede da sensação e da 
inteligência (mente X cérebro ) 
●O Corpus Hippocraticum influenciou o 
pensamento filosófico da época, como 
o de Platão 
Grécia Antiga 
– Aristóteles
(384-322 a.C.) 
●A mente estaria localizada 
no coração – o coração 
era o centro do intelecto. 
●O cérebro serve apenas 
como um radiador, 
esfriando o sangue, o qual 
era superaquecido pelo 
coração (mente X 
cérebro) 
Roma antiga – 
Galeno 
(130-200 d.C) 
●Grande cirurgião romano, 
médico dos gladiadores.
●Cérebro é o receptáculo das 
sensações e memórias (macio); e 
o cerebelo deveria comandar os 
músculos (firme).
●Cérebro recebe informações 
sensoriais e é responsável pelo 
controle motor, através de um 
mecanismo de fluidos que 
envolve os ventrículos cerebrais 
e os nervos. 
●Nervos seriam tubulações ocas, 
tal como vasos sanguíneos.
Renascença – 
Leonardo Da 
Vinci 
(1452-1519) 
●Da Vinci através de modelos 
neuroanatômicos detalhados, 
e de estudos usando inclusive 
cera injetada no cérebro para 
estrutura dos ventrículos 
investigação da cerebrais. 
Renascença – 
Leonardo Da 
Vinci 
(1452-1519) 
Renascença – 
Andreas 
Vesalius 
(1514-1564) 
●Andreas Vesalius foi o maior 
anatomista da Renascença.
●Seu maior trabalho, De 
Humani Corporis Fabrica, 
rompeu fortemente com 
algumas das ideias 
predominantes da época sobre 
o funcionamento do corpo tal 
como uma máquina 
hidráulica. 
●Um fluído bombeado para 
fora pelos nervos 
movimentaria os músculos.
Renascença – 
Andreas 
Vesalius 
(1514-1564) 
O detalhamento de seus desenhos trouxe melhores perspectivas 
sobre a estrutura macroscópica do sistema nervoso. 
França – René 
Descartes 
(1596 – 1650) 
●Mente é uma entidade 
espiritual separada do 
cérebro. 
●Cérebro é responsável 
apenas pelas funções 
compartilhadas com os 
animais.
●Ambos se comunicam 
através da glândula pineal 
(mente X cérebro) 
Glândula 
Pineal
Iluminismo 
(Século 18) 
Foco maior nas estruturas 
cerebrais e menos nos 
ventrículos
Tecido cerebral dividido 
em substância branca e 
cinzenta
A branca possui 
continuidade com os 
nervos do corpo, levando 
e trazendo informação 
para a cinzenta
Iluminismo 
(Século 18)
Iluminismo 
(Século 18)
●Ao final do séc. 18 um 
importante passo na 
neuroanoatomia foi a 
observação de que o 
mesmo tipo de padrão 
de saliências (giros) e 
sulcos (ou fissuras) 
podia ser identificado na 
superfície cerebral. Esse 
padrão permitiu a 
divisão do cérebro em 
lobos. 
Lobo da Ínsula
A Visão do 
Sistema 
Nervoso no 
Século XIX
●Lesão no encéfalo pode causar desorganização das 
sensações, movimentos e pensamentos, podendo levar à 
morte.
●O encéfalo se comunica com o corpo por meio dos 
nervos.
●O encéfalo apresenta partes diferentes identificáveis e 
que provavelmente executam diferentes funções.
●O encéfalo opera como uma máquina e segue as leis da 
natureza.
Nervos como 
Fios
●1751: Benjamin Franklin publica um panfleto intitulado 
Experimentos e Observações em Eletricidade, levando a 
uma nova compreensão sobre os fenômenos elétricos.
●Luigi Galvani e Emil du Bois Reymond haviam 
mostrado que os músculos podiam ser controlados se os 
nervos fossem estimulados eletricamente.
●Nervos são como fios que conduzem os sinais elétricos 
do e para o encéfalo (fim da teoria dos nervos como 
tubos).
●Fios que transmitem a mesma informação que as 
sensações?
Nervos como 
fios
●1810: Charles Bell
●Secção de uma dos feixes 
que chega na medula
●Nervos se dividem em 
fibras bem menores
●Estas fibras levam 
informação de maneira 
unidirecional.
Localização de 
Funções 
Específicas em 
Diferentes 
Partes do 
Encéfalo.
●Alemanha - Franz Joseph Gall (1758-1828) 
●Gall foi médico e anatomista, um forte 
defensor da doutrina localizacionista e 
fundador da chamada Frenologia (localismo 
X holismo). 
●Dividiu o cérebro em 35 funções diferentes, 
indo desde conceitos mais concretos como 
linguagem e percepção de cores, até 
conceitos mais abstratos como esperança e 
auto-estima. 
●A Frenologia foi usada mais para o 
espetáculo popular do que como uma 
disciplina científica mais séria. 
Frenologia
França - Jean 
Pierre 
Flourens 
(1794 – 1867) 
●Trabalhou lesionando o tecido cortical 
de cães, coelhos e pássaros 
●Verificou que seus sujeitos 
experimentais se recuperavam das 
lesões, provavelmente porque várias 
áreas do cérebro, não só a que foi 
lesionada, trabalham, em conjunto, 
para executar a mesma função 
(localismo X holismo) 
●Forte opositor do localismo 
●O cérebro todo participa na execução 
de funções (“campo agregado”), 
caracterizando a visão holista. 
França - Pierre 
Paul Broca 
(1824-1880)
●Em 1861, o médico francês Pierre 
Paul Broca descreveu o caso de 
um paciente que chamou de 
"Tan", pois essa era a única 
palavra que ele falava.
●Quando Tan morreu, Broca 
examinou seu cérebro e descobriu 
uma lesão na porção interior do 
córtex frontal esquerdo.
●Essa parte do cérebro passou a se 
chamada "Área de Broca".
Área de Broca 
Alemanha – 
Carl Wernicke 
(1848-1905) 
●Em 1876 o neurologista alemão 
Wernicke descobriu que a lesão 
na porção posterior do lobo 
temporal do hemistério cerebral 
esquerdo, a Área de Wernicke, 
também causava problemas de 
linguagem.
● Os dois cientistas (Broca e 
Wernicke) foram os primeiros a 
definir com clareza áreas 
funcionais do cérebro 
Área de 
Wernicke
Feixe ou 
Fascículo 
Arqueado 
Afasia de 
condução
A evolução do 
sistema 
nervoso
● 1859: Charles Darwin publicou A 
Origem das Espécies.
● Teoria da Evolução: as espécies 
evoluíram de um ancestral comum.
● Seleção natural
● Darwin incluiu o comportamento entre 
os traços herdados que poderiam evoluir. 
● Por exemplo, ele observou que muitas 
espécies de mamíferos mostravam a 
mesma reação quando amedrontadas.
● Como o comportamento reflete a 
atividade do sistema nervoso, podemos 
inferir que os mecanismos encefálicos 
que formam a base dessa reação de medo 
devem ser similares, se não idênticos, 
entre as espécies.
● Assim pode-se usar modelos animais 
para estudar alguns aspectos do sistema 
nervoso humano.
d
A evolução do 
sistema 
nervoso
●Muitos traços comportamentais são altamente especializados 
para o ambiente (ou nicho) que uma espécie ocupa. Por 
exemplo, macacos se balançandode galho em galho têm um 
agudo senso de visão, enquanto que ratos correndo em túneis 
subterrâneos apresentam uma visão pobre, mas um refinado 
senso táctil.
Neurônio a 
unidade básica 
do sistema 
nervoso
Neurônio a 
unidade básica 
do sistema 
nervoso
Neurônio a 
unidade básica 
do sistema 
nervoso
Questões para 
revisão
● 1. O que são os ventrículos cerebrais e quais funções foram 
atribuídas a eles ao longo dos anos?
● 2. Que experimento Bell realizou para demonstrar que os nervos do 
corpo contêm uma mistura de fibras sensoriais e motoras?
● 3. Que funções Galeno sugeriu para o cérebro e o cerebelo?
● 4. Qual é o significado da expressão modelo animal?
● 5. Qual a importância da pseudociência chamada Frenologia para a 
concepção atual que temos do sistema nervoso? O que eles 
defendiam ?
● 6. Qual é a função da área de Wernicke e de Broca?
As Neurociências Hoje
Os níveis de 
análise
Cognitivo
Comportamental
Sistemas
Celular
Molecular
Os níveis de 
análise
Neurociências Moleculares: 
Estudo dos processos bioquímicos 
do sistema nervoso, envolvendo 
neurotransmissores, mediadores de 
permeabilidade celular, mediadores 
neurotróficos, mediadores de 
memórias.
Neurociências Celulares: 
Estudo dos neurônios e suas 
propriedades particulares:
Tipos? Funções? Como se conectam 
e influenciam? Como computam 
informação?
Os níveis de 
análise
Neurociência Sistêmica: 
orientada pelos princípios celulares, 
estruturais e funcionais dos aparelhos 
e sistemas orgânicos – estudam 
diferentes circuitos neurais 
(percepção, movimentos, por 
exemplo).
Neurociência comportamental
em princípio acompanha os níveis de 
organização básica do indivíduo ou 
seu comportamento. Estuda o efeito de 
drogas sobre o comportamento, o 
aprendizado, etc. 
Os níveis de 
análise
Neurociência Cognitiva: 
Busca compreender os 
mecanismos neurais 
responsáveis pelas atividades 
mentais. Tais como a 
consciência, imaginação, 
linguagem, etc.
Os 
neurocientistas
● Quem são os neurocientistas?
● Duas grandes áreas:
Clínica
Experimental
Neurociência 
clínica
Neurociência 
experimental
O processo 
Científico
Observação
• Condução de 
experimentos
• Avaliação de 
lesões
• Introspecção, etc
Replicação
• Repetir 
observações 
dentro de um 
estudo até se ter 
confiança dos 
achados.
Interpretação
• Interpretação 
dos resultados a 
partir do 
conhecimento 
que se tem sobre 
o fenômeno.
Verificação
• Replicação do 
estudo por 
outros cientistas, 
de maneira a 
verificar se os 
achados são 
consistentes.
Uso de 
animais em 
pesquisa
Uso de 
animais em 
pesquisa
● Perspectiva histórica
● o número de animais utilizados em todos os tipos de pesquisa 
biomédica soma menos que 1% do número total de animais 
sacrificados somente para fins de alimentação.
● Uso, de acordo com a complexidade do fenômeno estudado.
Bem-estar dos 
animais
● Hoje, os neurocientistas aceitam certas responsabilidades morais 
pelos animais experimentais:
● 1. Animais são utilizados somente para experimentos necessários, 
que garantam avanços no conhecimento do sistema nervoso.
● 2. Todos os procedimentos necessários para minimizar a dor e o 
estresse experimentados pelo animal (uso de anestésicos, 
analgésicos, etc.) são realizados.
● 3. Todas as possíveis alternativas ao uso de animais são 
consideradas.
● Submissão de projetos aos Comitês de Ética em Pesquisa.
Direitos dos 
animais
● Animais têm os mesmos direitos legais e morais que seres 
humanos.
● Você seria capaz de privar-se e a sua família de procedimentos 
médicos que foram desenvolvidos usando animais? 
● A morte de um camundongo é equivalente à morte de um ser 
humano? 
● Ter um animal de estimação não seria a mesma coisa que a 
escravidão? 
● Comer carne seria o equivalente moral do assassinato? 
● Você acha que é eticamente incorreto matar um porco para salvar 
uma criança? 
● Controlar a população de roedores ou baratas nos esgotos da sua 
casa equivale moralmente ao Holocausto?
Concepções 
filosóficas
Direito Animal
Animais têm os mesmos direitos 
legais e morais que seres 
humanos.
Bem-estar animal
 uma preocupação que todas as 
pessoas responsáveis
compartilham – não deve ser 
confundido com “direitos dos 
animais”.
O custo da 
ignorância 
sobre o 
sistema 
nervoso
● Doença de Parkinson: 1,5 milhões nos EUA
● Alzheimer acomete 50% das pessoas com mais de 85 anos.
● Mais de 4 milhões nos EUA.
● Depressão 33 milhões nos EUA
● Esquizofrenia: 2 milhões 
● AVC: 530 mil por ano
● 246 bilhões de dólares por ano
Questões
● 7. Quais são os diferentes níveis de análise na pesquisa em 
Neurociências? Que tipo de questões os pesquisadores fazem em 
cada um desses níveis?
● 8. Quais são as etapas do método científico? Descreva cada uma 
delas.
● 9. Quais as diferenças entre as concepções filosóficas dos direitos 
dos animais e do bem-estar animal? Apresente-as.
● 10. A neurociência possui duas grandes áreas de atuação. Quais são 
elas? Dê dois exemplos de cada uma.