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1 A)Quatro a seis PLASTICIDADE CEREBRAL 2 NOSSA HISTÓRIA A nossa história inicia-se com a ideia visionária e da realização do sonho de um grupo de empresários na busca de atender à crescente demanda de cursos de Graduação e Pós-Graduação. E assim foi criado o Instituto, como uma entidade capaz de oferecer serviços educacionais em nível superior. O Instituto tem como objetivo formar cidadão nas diferentes áreas de co- nhecimento, aptos para a inserção em diversos setores profissionais e para a participação no desenvolvimento da sociedade brasileira, e assim, colaborar na sua formação continuada. Também promover a divulgação de conhecimentos científicos, técnicos e culturais, que constituem patrimônio da humanidade, transmitindo e propagando os saberes através do ensino, utilizando-se de pu- blicações e/ou outras normas de comunicação. Tem como missão oferecer qualidade de ensino, conhecimento e cul- tura, de forma confiável e eficiente, para que o aluno tenha oportunidade de construir uma base profissional e ética, primando sempre pela inovação tecno- lógica, excelência no atendimento e valor do serviço oferecido. E dessa forma, conquistar o espaço de uma das instituições modelo no país na oferta de cur- sos de qualidade. 3 Sumário NOSSA HISTÓRIA .................................................................................. 2 1. PLASTICIDADE CEREBRAL.......................................................... 4 1.1 Neurogênese................................................................................. 9 1.2 Sinaptogênese ............................................................................. 10 1.3 Reorganização cerebral ............................................................... 11 1.4 Poda neural ............................................................................... 12 2. BASES DA NEUROPLASTICIDADE ............................................ 14 2.1 Memória e plasticidade ................................................................ 21 2.1.1 Primeira unidade funcional .................................................... 24 2.1.2 Segunda unidade funcional ................................................... 24 2.1.3 Terceira unidade funcional .................................................... 25 3. NEUROPLASTICIDADE E CIRCUITO ......................................... 28 4. REFERÊNCIAS ............................................................................ 30 4 1. PLASTICIDADE CEREBRAL Costuma-se falar em neuroplasticidade principalmente em referência à capacidade do cérebro de se reorganizar e se recuperar após uma lesão. Trata- se de um termo relativamente recente, uma vez que a concepção corrente nas neurociências até meados da década de 1980 era de que neurônios não se regeneram e perdas neuronais, portanto, seriam praticamente irreversíveis. Além disso, a possibilidade de outros neurônios assumirem as funções dos neurônios perdidos ou a modificação da estrutura e da atividade neuronal eram vistas com desconfiança. De fato, nascemos praticamente com todos os neurônios que apresentaremos durante toda a vida e há poucas modificações em termos quantitativos. No entanto, observações clínicas mais detalhadas e pesquisas recentes nos mais diversos campos têm apontado para uma capacidade do cérebro de se transformar e se adaptar mesmo em circunstâncias adversas. Não é incomum ouvirmos histórias de crianças que, ao nascerem com alguma malformação ou adquirirem determinada lesão cerebral , recebem prognósticos de profissionais da saúde de que não poderão andar, correr, acompanhar a escola, ler e escrever e assim por diante. Contudo, algumas dessas crianças surpreendem positivamente e superam esse prognóstico. Isso deve à plasticidade cerebral. Se essa capacidade que o sistema nervoso tem de se transformar e superar obstáculos é, de certa forma, imprevisível e surpreendente, também não se pode ser ingênuo e acreditar que o cérebro é capaz de tudo. A plasticidade cerebral é grande, mas também é limitada. Depende de muitos fatores, como a idade da pessoa, o grau de desenvolvimento da função cerebral perdida, a estimulação do ambiente , a extensão e o local da lesão cerebral. Um mecanismo muito comum na plasticidade cerebral é os neurônios adjacentes adotarem a função da área danificada, modificando as próprias funções e resgatando em parte ou na totalidade a função perdida. Em adultos, a capacidade está presente, mas em menor intensidade se comparados às crianças: a plasticidade é mais 5 intensa nos primeiros anos de vida e persiste por toda a vida, diminuindo ao longo do tempo. Para além das lesões, o cérebro é capaz de se reorganizar também como resultado da experiência. Um cérebro saudável se transforma de acordo com o tipo de experiência a que é exposto e com o uso. As interações com o ambiente fazem com que sinapses se estabeleçam e se mantenham ou, então, que enfraqueçam ou sejam bloqueadas. Como em um círculo vicioso, um organismo sedentário,que não pratica atividades físicas regulares, tem dificuldades em começar e manter exercícios físicos e afastar-se gradualmente de uma condição saudável. Um cérebro pode ser sedentário também. Uma mente que não é desafiada e não tem novas aprendizagens tende apenas a repetir os circulos de sinapses que já existem – e mesmo estes, se não forem utilizados, tendem a perder força. Alguém que costuma conhecer novos lugares e pessoas, assistir a filmes, séries e programas novos e mais complexos e ler livros que vão além do usual está seguramente exercitando seu cérebro. Por outro lado, quem não lê, não estuda, não viaja e se limita a assistir sempre a mesma coisa na televisão está sendo cognitivamente sedentário e deixando de aproveitar o potencial cerebral da plasticidade. Porém, o aumento do conhecimento sobre o cérebro mostrou que este é muito mais maleável do que até então se imaginava, modificando-se sob o efeito da experiência, das percepções, das ações e dos comportamentos. Deste modo, podemos referir que a relação que o ser humano estabelece com o meio produz grandes modificações no seu cérebro, permitindo uma constante adaptação e aprendizagem ao longo de toda a vida. Assim, o processo da plasticidade cerebral torna o ser humano mais eficaz. A plasticidade cerebral explica o fato de certas regiões do cérebro poderem substituir as funções afetadas por lesões cerebrais. Como tal, uma função perdida devido a uma lesão cerebral pode ser recuperada por uma área vizinha da zona lesionada. Contudo, a recuperação de certas funções depende de alguns fatores, como a idade do indivíduo, a área da lesão, o tempo de exposição aos danos, a natureza da lesão, a quantidade de tecidos afetados, os mecanismos de reorganização cerebral envolvidos, assim como, outros fatores ambientais e psicossociais. 6 Porém, a plasticidade cerebral não é apenas relevante em caso de lesões cerebrais, uma vez que ela está continuamente ativa, modificando o cérebro a cada momento. Os mecanismos através dos quais ocorrem os fenômenos de plasticidade cerebral podem incluir modificações neuroquímicas, sinápticas, do receptor neuronal, da membrana e ainda modificações de outras estruturas neuronais. A plasticidade cerebral indica o fato de certas regiões do cérebro substituírem as funções afetadas por lesões cerebrais. Imagem: 1 O conceito de “plasticidade”, o qual, em sentido amplo, é reflexo da capacidade de adaptação. Oda,Sant’Ana e Carvalho (2002, p.175) atestam que a plasticidade, enquanto capacidade que se encontra em todos os organismos vivos, é o que possibilita mudanças de características morfofuncionais de acordo com as exigências do ambiente. Nos seres humanos, entretanto, a reflexão sobre a plasticidade pode ser vista sob uma ótica mais complexa: ainda que com cérebros similares (do ponto de vista anatômico, fisiológico e bioquímico), humanos podem apresentar comportamento que difere de uma pessoa para outra, e tal diferença no comportamento reflete a plasticidade do cérebro para se adaptar ao meio. 7 Nesse viés, essa “Plasticidade” geral, enquanto capacidade adaptativa que contempla contingências filogenéticas e ontogenéticas, pode estar atrelada especificamente ao cérebro, ao sistema nervoso, aos neurônios ou às sinapses, o que nos permite a interpretação/ sistematização descrita a seguir: ▶Plasticidade cerebral: referente ao cérebro e sua capacidade de modificação ao longo da vida. No que tange a esse aspecto, cumpre elucidar que, há alguns anos, aceitavase que o tecido cerebral não contava com capacidade regenerativa. Por conseguinte, não se podia aclarar como, apesar disso, pacientes com lesões severas invalidantes, por exemplo, conseguiam determinadas recuperações. ► Plasticidade neural: A plasticidade neural pode ser definida genericamente: como uma mudança adaptativa na estrutura e nas funções do sistema nervoso que ocorre em qualquer estágio da ontogenia, como função de interações com o ambiente interno ou externo ou, ainda, como resultado de injúrias, de traumatismos ou de lesões que afetam o ambiente neural (ODA; SANT’ANA; CARVALHO, 2002, p. 173, citando PHELPS, 19904, e VILLAR et al., 19985). Por essa concepção, e em comparação com o conceito de plasticidade cerebral supracitado, podemos destacar que este último trata do SNC, enquanto o primeiro conceito trata de todo o SN, composto tanto pelo SNC quanto pelo Sistema Nervoso Periférico (SNP). Tendo em vista que o processo evolutivo “resultou em cérebros com uma abundância de circuitos neurais que podem ser modificados pela experiência” (ODA; SANT’ANA; CARVALHO, 2002, p. 171), e que tais circuitos neurais podem passar por modificações na estrutura neuroquímica de seus elementos, sobretudo no nível morfológico, podemos englobar tais modificações também dentro do conceito de “plasticidade neuronal”. Além disso, é fundamental considerar que tal plasticidade neural “está presente em todas as etapas da ontogenia, inclusive na fase adulta e durante o envelhecimento” (ODA; SANT’ANA; CARVALHO, 2002, p. 171). Essa premissa é recente: a capacidade de modificação do sistema nervoso em função de suas experiências, tanto em indivíduos jovens como em adultos e idosos, foi reconhecida apenas nas últimas décadas, com base em Rosenzweig (1996). 8 ▶Plasticidade neuronal: referente aos neurônios. Como os neurônios não se dividem, sua destruição representa uma perda permanente, contudo, seus prolongamentos “dentro de certos limites podem se regenerar” (ODA; SANT’ANA; CARVALHO, 2002, p. 172; com base em GARTNER; HIATT, 1999; e JUNQUEIRA; CARNEIRO, 1999). A plasticidade neuronal é máxima durante o desenvolvimento, mas está retida em parte no SNC adulto, manifestando-se como uma resposta a alterações de níveis hormonais, aprendizado de novas habilidades, resposta a alterações do meio e lesões (ROSENZWEIG, 1996). Entre os tipos e modificações que caracterizam a plasticidade neuronal distinguem-se: ►modificações que permitem manter as características dos elementos funcionais do sistema nervoso perante agressões, sejam físicas, químicas ou metabólicas; ▶variações observadas no curso da diferenciação e amadurecimento do sistema nervoso; e ►mudanças no curso do processamento de informações e conduta adaptativa, que incluem distintos tipos de aprendizagem e armazenamento de informações. ▶Plasticidade sináptica: referente às sinapses (entre os neurotransmissores). Plasticidade sináptica pode ser definida como sendo as mudanças que ocorrem nas conexões interneuronais como plasticidade da expressão de moléculas neuroativas e que levam a um aumento ou redução de síntese de diferentes neurotransmissores, desse modo o termo plasticidade é usado em tantas situações que ocorrem o risco de perda do seu significado original e o valor que tem para descrever alguns processos típicos e característicos do sistema nervoso (VILLAR et. al., 19987 apud ODA; SANT’ANA; CARVALHO, 2002, p. 174). A plasticidade sináptica a longo prazo é o conjunto de mudanças na eficácia sináptica que permanecem por mais de meia hora; a plasticidade sináptica a curto prazo, as que duram menos. portanto, a plasticidade cerebral pode ser entendida como esse conceito maior, amplo, que trata de modo generalista das funções adaptativas do cérebro. 9 Por outro lado, as delimitações mais específicas do conceito apontam para divergências do objeto em questão: a “plasticidade cerebral” refere-se ao SNC, a “plasticidade neural” refere-se ao SN, a “plasticidade neuronal” refere-se aos neurônios e a “plasticidade sináptica” refere-se às sinapses, com base na literatura da área (ODA, SANT’ANA; CARVALHO, 2002). 1.1 Neurogênese A neurogênese é o processo de formação de novos neurônios Costumava-se acreditar que não havia neurogênese em adultos, que todos os neurônios surgiam da proliferação neural durante a gestação. Descobertas recentes mostram, no entanto, que novos neurónios são produzidos ao longo de toda a vida. Essa produção não ocorre em todas as áreas e da mesma maneira, o que provavelmente dificultou a descoberta da neurogènese em crianças, adolescentes e adultos. A formação de novos neurônios é relativamente pequena se comparada com a totalidade das células nervosas e ocorre apenas em algumas regiões especificas, como o hipocampo, região responsável pela consolidação e criação de novas memorias Acredita-se que os novos neuronios do hipocampo possam substituir neurônios envolvidos em um circuito de memoria que porventura tenham morrido ou ainda que possam ser acrescidos a esse circuito com o fim de fortalecê-lo. A neurogenese faz parte do mecanismo de plasticidade cerebral. Pesquisas apontam que condições ambientais podem influenciar na neurogênese. Por exemplo, Garbin, Faleiros e Lago (2012) apontam, conforme mencionamos anteriormente, que as situações em que roedores são expostos a um ambiente de enriquecimento ambiental, com mais estimulos e com desafios, acabam por favorecer também o surgimento de novos neurônios (além de potencializar os neuronios já existentes). Esse processo provavelmente ocorre com a espécie humana também. A produção de novos neurônios pode igualmente sofrer influências negativas. A presenca de um indice elevado de estresse, por exemplo, pode diminuir a neurogênese, Joca, Padovane Guimaraes (2003) indicam que a presença de estressores diminui a produção de neurônios no hipocampo de animais de laboratório, incluindo primatas. 10 1.2 Sinaptogênese Imagem: 2 No inicio da gestação, os neurônios são formados em uma quantidade maior do que a necessária para um funcionamento ideal do cérebro. Esse excedente é previsto, pois muitas células são descartadas durante o processo de migração neuronal porque não encontram seu destino, não conseguem criar as sinapses necessárias ou ainda porque as sinapses realizadas não estão corretas ou não se tornam funcionais. Se a produção de neurônios é incomparavelmente maior durante a gestação do que ao longo da vida, a morte neuronal durante a gestaçãotambém é mais intensa do que após o nascimento Assim, nesse processo, muitissimos neuronios são criados e vários são descartados, mas, na contagem total, o saldo é bastante positivo, havendo mais neuronios do que os essencialmente necessarios. 11 1.3 Reorganização cerebral Ainda durante a migração, muitos neurônios jovens já começam a desenvolver um axônio que cresce em direção às células-alvo com as quais ele estabelece contatos especializados. Chegando à região-alvo, a ponta do axônio ramifica-se densamente, passando por um processo de arborização. Começa, então, a formação de sinapses (sinaptogênese) com as células do entorno. A maior intensidade desse fenômeno em todo o processo de desenvolvimento ocorre durante essa fase e nos primeiros anos de vida. No que se refere à aprendizagem, não é o número total de neurônios que de fato importa, mas as sinapses entre eles. Se as sinapses são mais intensas no inicio da vida, isso significa que a aprendizagens acontecem mais intensamente nesse periodo, afinal, trata-se de um grande esforço de adaptação ao novo ambiente. Ao longo da vida, temos neurônios suficientes para aprender, mas as conexões que fazemos com eles é que. garantem que a aprendizagem realmente ocorra. Imagem: 3 12 Neurônios são formados e formam novas sinapses entre si, o que garante a aprendizagem, mas ela não necessariamente se mantém a mesma. Redes sinapticas são formadas e consolidadas, mas também podem se enfraquecer e se reestruturar, permitindo que uma nova aprendizagem ocorra. Essa reorganização cerebral é facilmente observada nas situações que envolvem o mapeamento cortical dos sentidos. A superfície sensorial corporal, as sensações auditivas e as sensações visuais são representadas por mapas no cortex cerebral com regiões bem delimitadas. Neurônios específicos respondem a estimulações específicas de certas regiões do corpo, frequências sonoras ou pontos na retina. Quanto maior a sensibilidade, mais neurônios representam a região no cortex. Diversas pesquisas mostram que esse mapa cortical é modificado pela experiência. Quando os nervos de um dedo de um macaco são cortados, a região do cortex que correspondia a esse dedo é ativada quando o dedo ao lado é estimulado. Macacos estimulados à ouvir certa frequência sonora desenvolvem um aumento na representação cortical desse tom. Pessoas com membros amputados podem continuar sentindo o membro (o fenómeno do membro fantasma), às vezes até mesmo junto com regiões do corpo que ainda existem situação que pode mudar com o tempo. Essas situações ilustram o quanto o cérebro é capaz de mudar para atender a novas condicões. 1.4 Poda neural Como as sinapses estão associadas à aprendizagem, pode haver a falsa impressão de que, quanto mais sinapses um neurônio é capaz de fazer, maior é a qualidade da aprendizagem correspondente. Com efeito, várias sinapses são melhores que poucas, mas um excesso de conexões pode gerar informação redundante e contraditória. 13 Imagem: 4 E por isso que, em determinados momentos do desenvolvimento ocorre o fenômeno da poda neural (ou poda sináptica), em que o número de sinapses que um neuronio realiza chega a cair pela metade. A poda fortalece as sinapses mais robustas e desfaz as que são mais tênues. Depois do nascimento, a adolescência é o período mais importante de transformação e desenvolvimento cerebral. É na adolescência que a poda neural ocorre com maior intensidade, fortalecendo as sinapses estabilizadas durante a infância e cortando as sinapses que não foram tão consolidadas. De acordo com Herculano-Houzel (2005), o tédio comumente vivenciado na adolescência tem relação com a poda neural no sistema linbico, especialmente no circuito de recompensas. É por isso que situações e atividades que satisfaziam a criança, como sair com os pais e brincar em um parquinho, podem ser entediantes para o adolescente, boa parte das sinapses que davam prazer nesses contextos foi enfraquecida. Embora não seja o único fator associado, há indicios também de uma diminuição do fenomeno da poda neural no transtorno de espectro autista (Belmonte et al. 2004), sendo possível considerar que uma pessoa que 14 apresenta o transtorno precisa lidar com um volume de processamento de informações maior do que alguém com desenvolvimento neurotipico. 2. BASES DA NEUROPLASTICIDADE O cérebro nos permite interagir com o mundo, pois reúne as estruturas determinantes para essa interação. A organização cerebral é diferente nas etapas da vida e em cada momento, visto que reflete as experiências vivenciadas por cada um. As relações entre os eventos ambientais e o repertório de respostas comportamentais são produto da história filogenética, ontogenética e cultural de cada individuo e resultam em alterações na forma, no tamanho e nas funções do sistema nervoso. Portanto, trata-se de estruturas adaptáveis, de transformações e, por isso, são denomina das plásticas. O cérebro é responsável pela aprendizagem humana e, em razão das mudanças que nele ocorrem, este torna-se muito importante para o processo de desenvolvimento humano. Essa capacidade de adaptar-se é chamada plasticidade cerebral. "Ainda, a plasticidade cerebral pode, em lugar de ser entendida com ênfase no cérebro, ser definida como a capacidade adaptativa do SNC, permitindo modificações na sua própria organização estrutural e funcional" (Oda; Sant'Ana; Carvalho, 2002, p. 173). A plasticidade cerebral é a capacidade do cérebro de adaptar-se ao SNC. O cérebro muda sua organização estrutural e funcional de acordo com as experiências promovidas no ambiente. 15 Imagem: 5 Para se adaptar, ele se reestrutura criando novas conexões entre os neurônios. A neuroplasticidade acontece ao longo da vida em três momentos: 1- durante o desenvolvimento: abrange desde a fase infantil até a fase senil. 2- na aprendizagem: que ocorre ate o fim da vida. 3- em virtude de um dano ( um derrame ou outro tipo de lesão); cérebro muda fisiológica e funcionalmente. Existem diferentes conceitos relacionados à plasticidade: plasticidade cerebral, neural, neuronal e sinática. Detalhamos, a seguir, cada uma delas: ► Plasticidade cerebral: diz respeito à capacidade de mudanças do cérebro ao longo da vida. Acreditava-se que o cérebro não tinha a capacidade de regeneração após uma lesão. ▶ Plasticidade neural: em razão das experiências vividas, o sistema nervoso reestrutura-se e favorece todas as pessoas todas as pessoas desde a mais nova até a mais idosa. ▶ Plasticidade neuronal: prolongamentos dos neurônios recuperam-se dentro de certo limite, pois não se dividem. 16 Entre os tipos e modificações que caracterizam a plasticidade neuronal distinguem-se: (1) modificações que permitem manter as características dos elementos funcionais do sistema nervoso perante agressões, sejam físicas, químicas ou metabólicas; (2) variações observadas no curso da diferenciação e amadurecimento do sistema nervoso; e (3) mudanças no curso do processamento de informações e conduta adaptativa, que incluem distintos tipos de aprendizagem e armazenamento de informações. E morfologicamente evidencia-se: (1) crescimento de novas terminações; (2) crescimento de botões sinápticos; (3) crescimento de espinhas dendri ticas; (4) crescimento de áreas sinápticas funcionais, e (5) estreitamento da fenda sináptica, (Oda, Sant ‘Ana; Carvalho, 2002, p. 173). Plasticidade sinaptica: corresponde à comunicaçãoentre os neurônios - "pode ser definida como sendo as mudan ças que ocorrem nas conexões interneuronais, como plasticidade da expressão de moléculas neuroativas que levam a um aumento ou redução de sintese de diferentes neuro transmissores" (Aguilar Rebolledo, 1998, p. 463). Imagem: 6 O cérebro é sui generis, pois suas características não são idênticas entre os seres, além de não parar de trabalhar e criar. Essa característica individualizadora é possível em virtude e fatores ambientais, neurobiológicos e hereditários. 17 Há maior capacidade de plasticidade no cérebro nos primeiros anos de vida e na adolescência. Após essas fases, há uma diminuição gradativa da plasticidade, mas existem maneiras para manter o órgão otimizado. Quando as potencialidades cerebrais são desenvolvidas e motivadas, cria-se a reserva cognitiva. Ou seja nas idades mais avançadas, o cérebro possui maior limitação de recuperar e processar informações. A área educacional tem grande importância no desenvolvimento das potencialidades cerebrais. O educador, com suas atividades de ensino, estimula o desenvolvimento de habilidades como pensar, compor, reforçar, criar e debater. Embora existam educandos que apresentam dificuldades, mediante estímulos apropriados, é possível ao cérebro reestruturar suas funções cerebrais. O cérebro necessita de atividade para se desenvolver e não perder ou esquecer o que já foi construído. A cada aprendizagem, novos ciclos neurais são ativados, novas sinapses são construídas. Aumentam-se as funções do neurônio, que não correrá mais o risco de desaparecer por causa da apoptose. As etapas da apoptose são: ►retração da célula por causa da perda de aderência com outras células e com a substância extracelular; ▶cromatina condensa-se e fica próxima à membrana nuclear,a qual não é lesionada; ▶membrana celular forma prolongamentos conhecidos como "blebs": ►núcleo desintegra-se em fragmentos, os quais estão envol tos pela membrana nuclear; ▶aumenta se o número de prolongamentos da membrana; ►prolongamentos rompem-se formando porções celulares envolvidas por membranas, estruturas chamadas de cor pos apoptoticos; ► corpos apoptoticos são fagocitados (Santos 2021). A utilização das ideias concernentes à plasticidade cere bral são de diversas ordens, além disso, deve estar claro que "(1) Todo aprendizado é uma forma de plasticidade, e (2) A plasticidade continua por toda (a) vida como um 18 dos mecanismos de obtenção dos ajustes necessários para responder às exigências funcionais” (Aguiar-Rebolledo, 1998, p.465). Mesmo diante da diminuição da plasticidade com o avançar da idade, é possível revigorar o cérebro aplicando-se os dez fundamentos da neuroplasticidade. Logo, é impossível que o cérebro não aprenda. Podem ocorrer bloqueios em certo momento, mas se adotados os direcionamentos cor retos, desenvolvem-se as potencialidades outrora engessadas. Os dez fundamentos da neuroplasticidade foram estabelecidos por Michael Merzenich no livro Soft-Wired: How the New Science of Brain Plasticity can Change Your Life, no qual são abordados os princípios para a remodelação do cérebro: 1- Para o cérebro mudar, é preciso estar atento, motivado, preparado para agir. Nessas condições, o cérebro libera os neuroquímicos que processam a mudança. 2- Quanto maior a dificuldade, mais é preciso estar focado, motivado e alerta. É necessário maior domínio do que se está fazendo, pois, assim, mais o cérebro experimentará mudanças. 3- A mudança do cérebro acarreta mais conexões neurais e tem de incluir todos os elementos da experiência. Alterações nas conexões direcionadas para a aprendizagem aumentam a correlação célula a célula, o que é de suma importância para aumentar a confiabilidade. 4- O cérebro reforça as conexões entre os grupos de neurônios em momentos distintos de eventos que acontecem confiavelmente em sucessão ao longo de um período de tempo. 5- Mudanças iniciais não são perenes porque o cérebro, a priori, armazena a mudança e, depois, decide se esta se tornará definitiva ou não. 6- O cérebro é modificado por um exercício mental interno, em que este controla as mudanças ocorridas em contato com o mundo externo. 19 7- A memória orienta e controla boa parte do processo de aprendizado. À medida que aprende uma habilidade, o cérebro registra e lembra das boas tentativas, esquecendo-se das ruins. 8- Todo processo de aprendizado estabiliza o cérebro. Quando o cérebro fortalece uma conexão e domina uma habilidade, enfraquece outras conexões de neurônios que não foram utilizadas no momento. 9- É igualmente fácil promover mudanças negativas como positivas em relação à memória e às habilidades no cérebro. Estão envolvidos nas funções cerebrais fatores que interferem no mental dos educandos e que são de natureza mutável e imutável; os primeiros podem ser modificados por meio de ações orientadoras dos pais, da familia, dos professores; já os segundos referem-se a questões genéticas oriundas dos progenitores. Pode ocorrer de os educandos herdarem dos país alguma facilidade ou dificuldade em aprender línguas, ler e escrever, dançar, etc. Nesse caso, trata- se, convém esclarecer, de dificuldades e não de impossibilidade de aprender algo. A cultura é outro fator de influência: em culturas diferentes, há peculiaridades como a alimentação, a vestimenta, o comportamento, os hábitos e as línguas faladas, características que igualmente atuam no processo. O desenvolvimento do educando é o meio social em que vive. A amizade é um fator primordial. A companhia, o coleguismo, as brincadeiras, entre outros, são importantes para a motivação e a afetividade. O afastamento entre colegas, independentemente da causa, é uma situação muito difícil de ser administrada pela criança e pelo adolescente. Também tem impacto no desenvolvimento a saúde física ou mental. Situações de desnutrição, enfermidades, deficiências, traumas físicos, entre outros, interferem no neurode senvolvimento dos educandos. As crianças que são portadoras de síndrome de Down, por exemplo, têm dificuldades na 20 aprendizagem e necessitam de uma educação especial, voltada para atender suas necessidades. As emoções e as experiências educacionais também são fatores que interferem no neurodesenvolvimento das crianças, principalmente daquelas que vivem em contextos emocionais tensos e inseguros. Por exemplo, crianças expostas à violência doméstica tendem a ter dificuldades de aprendizagem e são fortes candidatas a abandonar a escola. Síntese ●O cérebro é um órgão primordial e de extrema complexidade, pois desempenha um papel decisivo em todas as funções do corpo humano. ●As funções do cérebro estão associadas aos pensamentos e a todas as sensações experimentadas pelo corpo: as sensações, as pulsações do coração e os movimentos. ●O cérebro é o órgão mais importante do sistema nervoso, tanto para o homem quanto para os animais, sendo formado por bilhões de células. ●O sistema nervoso gerencia as atividades físicas, conscientes e inconscientes: mensagens internas e externas do corpo, estímulos do ambiente etc. ●É importante saber que as unidades funcionais básicas do sistema nervoso são os neurônios, que são capazes de receber e transmitir informações por sinapses quimicas e elétricas. ●A evolução do cérebro com o tempo garante ao homem realizar suas atividades desenvolvendo tecnologias, organizando a sociedade e a linguagem, assegurando sua exis tência no planeta. ●Segundo a teoria do neurocientista Paul MacLean (1970), o ser humano desenvolveutrês cérebros (ou cérebro triúnico): cérebro reptiliano, cérebro límbico e cérebro neocórtex. ●O sistema límbico ou sistema nervoso emocional é a parte interna do cérebro responsável pela emoção; é considerado como o inconsciente ou irracional, conforme a psicologia. ● o cérebro se divide em hemisférios: direito e esquerdo. A hemisferidade representa as diferenças funcionais específicas de cada lado do órgão. 21 ● O hemisfério direito se encarrega das percepções sensoriais e das funções motoras do lado esquerdo do corpo, inclusive a imaginação e a criatividade. ● O hemisfério esquerdo trabalha nas percepções sensoriais e nas funções motoras do lado direito do corpo. ● O córtex cerebral desempenha importante função em relação à área neurocognitiva quando especifficamente trabalha a linguagem, a atenção ou a memória. 2.1 Memória e plasticidade Viver e sobreviver no Planeta Terra, com sua diversidade de formas naturais (relevos, rios, vegetações e climas) e de espécies, capacitou o Homo sapiens a resolver problemas. A finalidade da cognição está em solucionar questões de forma eficaz. Imagem: 7 O desenvolvimento da cognição humana tornou-se possível em virtude de um processo evolutivo que transpôs a comunicação por intermédio de gestos para a aquisição da fala. Graças a essa evolução, sucedeu a adequação corpo 22 e cérebro. O aperfeiçoamento do cérebro permitiu que o ouvido esquerdo e o hemisfério esquerdo proferissem a expressão abstrata do pensamento de forma continuada. Movimentos básicos como amassar, partir, cortar, separar e ligar, efetuados em sequência, levaram à produção de instrumentos e à pronúncia de sons. Consequentemente, o exercício de movimentos direcionados à construção de algo cognitivamente localiza-se nas áreas frontais, sendo colocado em prática pelos sistemas motores descendentes. A combinação perfeita entre os processos psíquicos e motores evidencia a superioridade neurológica do homem. Trata-se mais exatamente das chamadas funções executivas do cérebro que presidem a todas as formas superiores de expressão do conhecimento ou de performance motora, onde se operam famílias de procedimentos e subprocedimentos cognitivos inter-relacionados e autorregulados, que transferem a dita planificação motora em programas e subprogramas de execução regulação e controle de condutas (Fonseca, 2015, p. 21). A linguagem surgiu como uma especialização do corpo e do sistema sensório-motor, em virtude da hemisferidade, que promove o processo evolutivo humano. A relação entre o corpo, o cérebro e o ecossistema é o resultado do processo de elaboração e reelaboração, da criação e recriação de conhecimento, da avaliação e rea valiação das soluções de problemas, pois no ser humano há uma dialética entre cérebro (parte biológica) e mente (parte psíquica). Portanto, o cérebro pode ser caracterizado como um órgão ligado ao sentir, ao interagir, ao pensar, ao comunicar e ao agir. O que é? A cognição permite perceber, conceber e transformar o envolvimento dos processos e dos produtos mentais superiores, como o conhecimento, a consciência, a inteligência, o pensamento, a imaginação, a criatividade, a produção de planos, as estratégias, a resolução de problemas, a inferência, a simbolização, entre outros. 23 Na construção do saber, ou cognição, o cérebro, como órgão cognitivo, adquire e acumula informações, podendo trabalhá-las automaticamente nos tempos passado, presente e futuro. Afinal, "reflete a descontinuidade e a articulação de sistemas estruturados distintos: um sistema complexo baseado na modularidade, e não um sistema de resolucão de problemas baseados na globalidade. A cognição é certamente uma construção arquitetônica uniforme” (Fonseca, 2015,p.35). Para Alexander Romanovitch Luria (1902-1977), considerado o idealizador da neuropsicologia moderna, desenvolvedor da teoria do sistema funcional, cada compartimento do cérebro é especializado; no entanto, esses compartimentos trabalham de modo complexo, dinâmico e integrado, abarcando todo o sistema nervoso. A funcionalidade cerebral é um conjunto e não uma área particular; ela é completa e não causa prejuízos para se limitar à atuação complexa cerebral. Luria entende que a localização das áreas cerebrais informa se essas áreas estão em atividade conjunta na estruturação mental complexa. Luria pressupõe que o cérebro apresenta pluripotencialidade, pois todas as partes do órgão podem participar de inúmeros sistemas funcionais ao mesmo tempo. Assim, o autor propõe a existência de sistemas funcionais alternativos; em acréscimo, qualquer funcionalidade, como aprender, pode ser elaborada por vários desses sistemas, caracterizando o órgão de ilimitada plasticidade. "O cérebro debaixo de condições envolvimentais normais é um orgão plástico, e é nessas condições que o processo de aprendizagem decorre" (Fonseca, 2015, p. 41). O cérebro desenvolve suas funções quer sejam nas praxias, quer sejam na linguagem. Essas são competências de aprendizagem que trabalham em cooperação com as zonas corticais e subcorticais. Se huver disfunção ou destruição dessas zonas, haverá perda das subfunções, mesmo que as funções não tenham danos totais na funcionalidade. Segundo Luria, o cérebro é subdividido em três unidades básicas. 24 2.1.1 Primeira unidade funcional Essa unidade está ligada às funções do tronco cerebral, como a administração do ciclo sono-vigília. É constituído pela medula, pelo tronco cerebral, pelo cerebelo, pelo sistema límbico e pelo tálamo, que estabelecem a ligação entre corpo e cérebro e a relação sensório-motora do corpo com o ambiente. A desorganização nessa unidade funcional ocasiona narcolepsia, insônia, desordem de atenção, hiperatividade e hipoativiadade. Sua finalidade é a filtragem e a integração sensório-tônica básica. Há também o impedimento do execesso de informações desnecessárias que causem problemas no processo cognitivo, de modo a interfir na função fixacional e de focagem. A função de alerta consiste na atividade que ocorre dentro do cérebro e que é responsável pela manutenção de um estado de vigilância. Atenção está interligada com o hipotálamo, que mantém o nível optimo de metabolismo fisiológico (exemplo: bem-estra, fadiga, motivação), componente crucial no desempenho de qulaquer atividade. (Fonseca, 2015,p. 48). 2.1.2 Segunda unidade funcional A segunda unidade funcional é constituída pela parte posterior do córtex cerebral, ou seja, contempla os lobos occipital, temporal e parietal. A finalidade dessa unidade é receber, analisar e armazenar informações. Imagem: 8 25 As funções dessa unidade são a visão, a percepção tátil-cinestésica, a audição, a orientação espacial e a linguagem receptiva. Nessa unidade, ocorre a sensação e a percepção proporcionada pelos sentidos, e é de sua incumbência a recepção e a análise de informações encaminhadas aos órgãos sensoriais, nos quais são interpretados e os quais recebem significados. É nessa unidade funcional que se desenvolvem as aprendizagens precoces, da pré-escola e da fase escolar, pois a memória faz parte dessa unidade. As lesões nessa unidade provocam disfunções no processo sequencial da análise, ocasionando desordens no reconhecimento de informações. “ O termo codificação refere-se à análise, ao armazenamento e à recuperação da informação envolvendo a significação e a relação com base de dados já integrada no cérebro. A informação é codificada de duas formas: simultânea e sucessiva (sequencial)”(Fonseca, 2015, p.52). 2.1.3 Terceira unidade funcional Na terceira unidade funcional acontecem as atividades de planejar, ajustar e verificar a atividade mental. Constituída pelo cortex cerebral, que se situa no lobo frontal, podemos identificar as atividades celebrais dessa unidade, que são: a mobilidade, a intencionalidade, o planejamento e a linguagem expressiva. As dimensões do lobo frontal estão diretamente relacionadas ao tamanho do corpo humano. Na faixa etária entre 6 e 12 anos se dá a consolidação dessa unidade funcional, definida finalmente no início da fase adulta. O termo "planificação envolve o desenvolvimento de uma sequência de ação ou uma série de manobras e procedi mentos para atingir um fim (objetivo-fim), Planificação poe em marcha um sistema de organização que inclui estratégias, metaplanos e programas de elaboração, regulação, execução, controle e monitorização de ações com validade ecologica, e resolução de problemas com soluções adequadas. (Fonseca, 2015, p. 56) Os fatores que interferem no desenvolvimento neuropsicológico são: mielinização, crescimento axodendritico, crescimento dos corpos celulares, 26 sinaptogênese, estabelecimento de circuitos interneurais e eventos bioquimicos. Levando em consideração o desenvolvimento neuropsicológico, identificamos cinco etapas: 1. Desenvolvimento da unidade de vigilância; 2. Desenvolvimento das áreas motoras e sensoriais primárias; 3. Desenvolvimento das áreas motoras e sensoriais secundárias; 4. Desenvolvimento das áreas motoras e sensoriais terciárias de input (lóbulo parie 1); 5. Desenvolvimento das áreas de planificação e de output terciárias (lóbulos pré-frontais). (Fonseca, 2015, p. 59) O processo de aprendizagem cognitiva, na perspectiva de Luria, é resultado de uma combinação de processos e subcomponentes cognitivos interligados e conectados. Estes englobam "processos de atenção e vigilância, de processos de integração e retenção, de processos sequenciais e simultâneos de dados multimodais e de procedimento de planificação e expressão da informação" (Fonseca, 2015, p. 62), que envolvem conhecimentos de psicologia cognitiva e da neuropsicologia experimental. Investiga-se, então, como se organiza o processo cognitivo em relação à aprendizagem, observando-se a capacidade de atenção e memória, contemplando o desenvolvimento imagens, simbolos e conceitos, resolução de problemas até a manifestação da informação e o comportamento correspondente. Observando o cérebro, é possivel perceber se ele aprendeu ou não avaliando-se sua performance o desempenho intectual, que indica cinco constituintes básicos da inteligência: “componentes de aquisição, componentes de rtenção, componentes de transferência, metacomponentes de controle (envovendo planificação e decisão) e componentes de desempenho” (Fonseca, 2015,p. 63). A construção do cognitivo está relacionada às competências oriundas da construção do conhecimento e da cultura. 27 A inter-relação do conhecimento com a cultura torna possível, por meio das informações agregadas na memória da pessoa e dos pocesos executados, verificar as competências cognitivas utilizadas em culturas diferentes. Síntese ●O cérebro humano tem inúmeras funções relativas ao movimento do corpo, da fala e dos sentimentos e tem papel crucial no processo de aprendizzagem. ●É de suma importância aprender , a raciocinar, a utilizar estratégias de resolução de problemas para se adaptar às novas necessidades. Para isso, é essencial conhecer as aprendizagens mecâanica e significativa. ●O reconhecimento ds aprendizagens mecãnicas e significativa constitui uma oposição que evidencia que o conhecimento sempre se situará entre o limiar desses dois polos. ●A busca ou a consciência de como se aprende facilita todo o processo de aprendizagem, tornando-o mais profundo e, consequentemente, aumentando as possibilida des de sucesso. ●A educação cognitiva tem como finalidade orientar os educandos para que saibam resolver suas questões, além da autonomia no sentido de direcionar sua aprendizagem. ●De acordo com Luria, o cérebro apresenta pluripotencialidade, pois todas as partes do cérebro podem participar de inúmeros sistemas funcionais ao mesmo tempo. ●O cérebro, segundo Luria, é subdividido em três unidades básicas: a primeira está localizada no tronco cerebral e apresenta a relação sensório- motora do corpo com o ambiente; a segunda está localizada na parte posterior do córtex cerebral e analisa e armazena as informações; e a terceira está situada no córtex cerebral, no lobo frontal, e está ligada à motricidade, à intencionalidade, ao planejamento e à linguagem expressiva. ●A memória é uma das funções neuropsicológicas mais complexas do ser humano, em razão do entrelaçamento dos processos de recepção, arquivamento e recordação de informações, permitindo a utilização das informações armazenadas como base para decisões presentes e futuras. 28 ● O cérebro tem a possibilidade de modificar suas características anatômicas e funcionais em consequência das influências do meio sobre o sistema nervoso. Tudo se dá pela cognição, que é influenciada pelas experiências culturais e o meio; por isso, é importante analisar os fatores emocionais, a motivação, a atenção e a plasticidade para superar as dificuldades de aprendizagem. ● As principais dificuldades de aprendizagem dos alunos estão relacionadas a : dislexia, disgrafia, displasia, disglosia, dificuldades em matemática e comportamento (hiperatividade, impulsividade,desatenção etc). ● A plasticidade cerebral é a capacidade do cérebro de se adaptar. O cérebro muda sua organização estrutural e funcional de acordo com as experiêncis promovidas no ambiente, criando novas coexões entre os neurônios. 3. NEUROPLASTICIDADE E CIRCUITO O ambiente que nos rodeia está normalmente ligado à neuroplasticidade porque nos apresenta, a cada dia, novas experiências e, portanto, é necessária adaptação na resposta. Para estudar a influência do ambiente no cérebro recorrem-se a condições experimentais nas quais os animais vivem em ambientes enriquecidos, melhorando as interações cognitivas e sociais bem como as capacidades sensitivas e motoras, o que potência a aprendizagem e memória. Este modelo experimental facilita, ainda, o estudo das alterações plásticas que ocorrem nos cérebros jovens e em animais envelhecidos. Os animais que vivem nestas condições mostram melhoria na aprendizagem e memória e têm uma redução nas respostas de muitos neurotransmissores ao stress, melhorando a neurogênese numa zona chamada giro dentado do hipocampo, aumentando o peso e o tamanho do cérebro e melhorando a gliogênese, bem como a ramificação das dendrites e a formação de novas sinapses em muitas áreas do cérebro. Estes ambientes enriquecidos fazem ainda com que os animais mostrem um aumento da expressão dos genes para o fator de crescimento nervoso (NFG), fator neurotrófico derivado da glia (GDNF) e fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) em muitas áreas do 29 cérebro. O BDNF, em particular, parece ser necessário para o melhoramento na aprendizagem e na neurogênese produzida no hipocampo destes animais. Todos estes efeitos correlacionam-se com uma melhoria no desempenho dos animais envelhecidos em diferentes tarefas de aprendizagem. Assim, a ideia de que o cérebro envelhecido é altamente receptivo a desafios é altamente pertinente. Torna-se, portanto, evidente que o sucesso de um cérebro envelhecido é possível se as pessoas mantiverem certos hábitos saudáveis ao longo da vida. Estes hábitosincluem: o número de calorias ingeridas, composição e qualidade da dieta, exercício físico e mental, não fumar, ter uma vida social ativa, usar efetivamente inovações tecnológicas para a comunicação social, manter uma vida emocional ativa, e controlar o stress ao longo da vida. 30 4. REFERÊNCIAS AGUIAR-REBOLLEDO, F. Plasticidade cerebral: antecedentes científicos y perspectivas de desarrollo. Boletín Médico del Hospital infantil de méxico, v55. 1998. BELMONTE, M. K. et al. Autism and Abnormal Developmend of Brain connectivity. Lournal of Neuroscience, v. 24. 2004. FONSECA, V. da. Cognição, neuropsicologia e aprendizagem. 7.ed. Rio de Janeiro: Vozes, 2015. GARBIN, L. C.; FALEIROS, R. R.; LAGO, L. A. do Enriquecimento ambiental em roedores utilizados para a experimentação animal: revisão de literatura. Revista acadêmica: Ciência Animal, v. 10, 2012. HERCULANO-HOUZEL. S. A vantagem humana: como nosso cérebro se tornou superpoderoso. São Paulo: companhia das Letras, 2017. 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