PCC - Fisiologia

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Fisiologia
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escolhidos. 
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Incluir necessariamente todos os tópicos abaixo 
NOME DO ALUNO E RA 
TÍTULO, AUTORES, REVISTA, ANO DE PUBLICAÇÃO (DE AMBOS OS TEXTOS). 
RESUMO: resumo das principais ideias das obras. De que tratam os textos? 
Quais as características principais? Descrição das partes constituintes das obras. 
CONCLUSÕES: a quais conclusões os autores chegaram? 
METODOLOGIA: quais as técnicas e os métodos utilizados? 
CRÍTICA: julgamento da obra. Qual a contribuição da obra? As ideias 
são originais? 
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1 Apoio Financeiro: CNPq, proc. 300975/89-9; CAPES- Bolsas de
Mestrado e Doutorado, (Pós-graduação em Ciências Biológicas-Fisi-
ologia, IB, UNICAMP).
2 Endereço: Elenice A. de Moraes Ferrari, Laboratório de Sistemas
Neurais e Comportamento, Departamento de Fisologia e Biofísica,
IB, UNICAMP, Cidade Universitária Prof. Zeferino Vaz, 13083-970,
Campinas, SP, Brasil. Fax: 019-2893124;
e-mail: elenice@obelix.unicamp.br
Artigo neurofisiologia I
Plasticidade Neural: Relações com o Comportamento
e Abordagens Experimentais1
Elenice A. de Moraes Ferrari2,
Margarete Satie S. Toyoda e Luciane Faleiros
Universidade Estadual de Campinas
Suzete Maria Cerutti
Universidade Estadual de Campinas e Universidade São Francisco
RESUMO - As interações entre os estímulos ambientais e as respostas de um organismo determinam as propriedades 
comportamentais que lhe garantem adaptação a diferentes situações e individualidade comportamental. A interação organis-
mo-ambiente também diferencia e molda os circuitos neurais, que caracterizam a plasticidade e a individualidade neural do 
organismo. Os estudos sobre plasticidade neural incluem aqueles que manipulam o ambiente e analisam mudanças em circui-
tos neurais e outros que enfatizam recuperação comportamental após lesão do sistema nervoso. Diferentes questões relativas à 
fisiologia e ao comportamento, como também à morfologia, à bioquímica e à genética, são abordadas. Este trabalho procura 
caracterizar diferentes abordagens no estudo da plasticidade neural, indicando as suas relações com a análise do comporta-
mento e da aprendizagem. A investigação dos efeitos que a interação organismo-ambiente produz sobre os sistemas neurais 
subjacentes ao comportamento é enfatizada como interessante.
Palavras-chave: comportamento; plasticidade neural; sistema nervoso; aprendizagem.
Neural Plasticity: Relations With
Behavior And Experimental Approaches
ABSTRACT - Behavioral adaptiveness to different situations as well as behavioral individuality result from the interrelations 
between environmental sitmuli and the responses of an organism.These kind of interrelationships also shape the neural circuits 
as well as characterize the plasticity and the neural individuality of the organism. Studies on neural plasticity may analyze 
changes in neural circuitry after environmental manipulations or changes in behavior after lesions in the nervous system. 
Issues on neural plasticity and recovery of function refer both to physiology and behavior as well as to the subjacent mecha-
nisms related to morphology, biochemistry and genetics. They may be approached at the systemic, behavioral, cellular and 
molecular levels. This work intends to characterize these kinds of studies pointing to their relations with the analyis of behav-
ior and learning.The analysis of how the environmental-organismic interrelationships affect the neural substrates of behavior 
is pointed as a very stimulating area for investigation.
Key words: behavior; neural plasticity; nervous system; learning.
ram classes de comportamento favoráveis à sobrevivência
dessa espécie; as contingências ontogenéticas foram estabe-
lecidas pelas interações particulares desse organismo com o
seu ambiente, desde o início do seu desenvolvimento e sele-
cionaram as classes de respostas eficazes para a adaptação a
um ambiente que muda constantemente. Neste sentido, pode-
se afirmar que o comportamento de um indivíduo é produto
de sua história filogenética, ontogenética e cultural (Bussab,
2000; Catania, 1999; Skinner, 1981).
As mesmas pressões evolutivas que determinaram as
mudanças na topografia e na função das reações do indiví-
duo ao ambiente também determinaram alterações na for-
ma, no tamanho e nas funções do sistema nervoso. O pro-
cesso evolutivo resultou em cérebros com uma abundância
de circuitos neurais que podem ser modificados pela experi-
ência (Carlson, 2000). Assim, a interação sistema nervoso-
ambiente resulta na organização de comportamentos sim-
ples ou complexos que modificam tanto o ambiente como o
próprio sistema nervoso. Essa capacidade denota a plastici-
dade do sistema nervoso, ou seja, a plasticidade neural que
As interações organismo-ambiente vivenciadas por um
indivíduo determinam fundamentalmente a topografia e a
função de suas respostas. As relações entre os eventos am-
bientais e as respostas do organismo podem estabelecer con-
tingências, ou seja, relações condicionais entre classes de
comportamento e as classes de estímulos que lhes são ante-
cedentes ou conseqüentes.
Em cada espécie, os indivíduos têm um repertório com-
portamental que, de um lado, resulta da interação entre as
contingências filogenéticas e ontogenéticas. As contingên-
cias filogenéticas atuaram durante a evolução e seleciona-
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E. A. M. Ferrari & cols.
está presente em todas as etapas da ontogenia, inclusive na
fase adulta e durante o envelhecimento. A capacidade de
modificação do sistema nervoso em função de suas experi-
ências, tanto em indivíduos jovens como em adultos, foi re-
conhecida apenas nas últimas décadas (Rosenzweig, 1996).
O presente trabalho pretende indicar as relações entre os
processos comportamentais e a plasticidade neural, caracteri-
zando as abordagens no estudo experimental da plasticidade
neural que evidenciam essas relações. Procurar-se-á demons-
trar que a plasticidade neural é determinada por interações
organismo-ambiente e está diretamente relacionada com a
plasticidade comportamental, característica dos processos de
aprendizagem e memória (Cerutti, Cintra, Diáz-Cintra &
Ferrari, 1997; Cerutti & Ferrari, 1995a, 1995b; Cerutti, Ferrari
& Chadi, 1997; Eichenbaum, 1999; Izquierdo, Medina,
Vianna, Izquierdo & Barros, 1999; Tsukahara, 1981).
Comportamento e Plasticidade Neural
No estudo do comportamento, um dos princípios bási-
cos afirma que as propriedades funcionais do comportamento
são determinadas pelas relações, simples ou complexas, en-
tre os estímulos e as respostas de um organismo (Skinner,
1981). São essas relações que definem as contingências de
reforçamento que alteram a freqüência de classes de respos-
tas. Os objetivos primordiais da análise do comportamento
relacionam-se com a identificação, a descrição e a progra-
mação de relações condicionais que estabelem e controlam
a probabilidade de classes de comportamento (Baum, 1999;
Catania, 1999).
As pesquisas orientadas por tais objetivos permitiram o
acúmulo de um conjunto de dados e procedimentos com só-
lida fundamentação experimental e conceitual (Catania,
1999), cuja importância abrange não apenas as questões
investigadas pela Psicologia, mas também questões de ou-
tras disciplinas científicas. Para citarmos um exemplo, a
metodologia e os conceitos derivados da análise do compor-
tamento têm fornecido a possibilidade de linhas de base
comportamentais adequadas para as investigações dos me-
canismos biológicos subjacentes ao comportamento. Assim,
a validade do conhecimento científico sobre o comportamen-
to transcende os limites da Psicologia como disciplina cien-tífica específica e integra-se a áreas de conhecimento com
caráter multidisciplinar. Nesse sentido é que se desenvolve-
ram as disciplinas denominadas Psicofarmacologia, Psicobio-
logia e Psicofisiologia.
Mais recentemente, o desenvolvimento científico dessas
e de outras áreas propiciaram o surgimento de uma nova
disciplina científica integradora de metodologias e concei-
tos neurofisiológicos, psicológicos, farmacológicos, bioquí-
micos, anatômicos e genéticos: a neurociência. O seu prin-
cípio básico é que o ambiente físico e social determina a
atividade de células neurais, cuja função, por sua vez, deter-
mina o comportamento (Kandel, Schwartz & Jessell, 1995;
Strumwasser, 1994). O ambiente fornece estímulos/informa-
ções que são captados por receptores sensoriais e converti-
dos em impulsos elétricos, que são analisados e utilizados
pelo sistema nervoso central para o controle de respostas
vegetativas, motoras e cognitivas. Essas respostas constitu-
em os padrões comportamentais que atuam sobre e modifi-
cam esse ambiente.
Do mesmo modo que o comportamento altera a probabili-
dade de outros comportamentos (Catania, 1999), a atividade
neural altera a probabilidade das funções neurais. Uma das
evidências para este fato é que tanto as situações de mera ex-
posição à estimulação ambiental quanto às situações de trei-
namento sistemático em aprendizagem resultam em altera-
ções no comportamento e nos circuitos neurais (Rosenzweig,
1996). Ou seja, subjacentes aos processos comportamentais
de aprendizagem e de memória encontram-se as alterações
funcionais e morfológicas que ocorrem no sistema nervoso e
que caracterizam a plasticidade neural (Cuello, 1997). Desse
modo, verifica-se que os processos comportamentais e os pro-
cessos de plasticidade neural possuem relações mais estreitas
e complexas do que se supôs durante muito tempo.
Em resumo, considera-se que tal como o ambiente dife-
rencia e modela a forma e função das respostas de um orga-
nismo, a interação organismo-ambiente também diferencia
e molda circuitos e redes neurais. Cada indivíduo tem um
padrão comportamental característico, resultante de sua his-
tória pessoal de reforçamento, assim como tem um sistema
nervoso com características próprias, resultantes também de
sua história de interação com o ambiente externo. Essas ca-
racterísticas do sistema nervoso atribuem uma individuali-
dade neural ao indivíduo que se relaciona, conseqüentemente,
com a sua individualidade comportamental (Kandel &
Hawkins, 1992).
Plasticidade Neural: Abordagens Experimentais
Numa forma abrangente, plasticidade neural pode ser
definida 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
(Phelps, 1990).
De acordo com Pia (1985), o termo plasticidade foi in-
troduzido por volta de 1930 por Albrecht Bethe, um fisiolo-
gista alemão. Plasticidade seria a capacidade do organismo
em adaptar-se às mudanças ambientais externas e internas,
graças à ação sinérgica de diferentes órgãos, coordenados
pelo sistema nervoso central (SNC). Os trabalhos pioneiros
de Santiago Ramón y Cajal e Eugênio Tanzi (citados por
Rosenzweig, 1996) sobre regeneração neural apresentam
relações mais diretas entre plasticidade e o sistema nervoso.
Como assinala Rosenzweig (1996), Tanzi, propôs a hipóte-
se de que durante a aprendizagem ocorreriam mudanças plás-
ticas em junções neuronais enquanto que Cajal aventou a
possibilidade de que o exercício mental poderia causar mai-
or crescimento de ramificações neurais.
Na literatura recente, os estudos sobre a plasticidade do
sistema nervoso podem ser classificados como pertencentes
à categoria daqueles que manipulam o ambiente e analisam
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Plasticidade Neural e Comportamento
as mudanças morfológicas e/ou funcionais em circuitos
neurais, denominados de estudos de plasticidade neural ou à
categoria de estudos que enfatizam as mudanças comporta-
mentais após traumatismos ou lesão do sistema nervoso,
denominados de recuperação de função (Kolb & Whishaw,
1989). Nestes casos, agudamente, ocorrem mudanças no te-
cido nervoso que têm como função a manutenção da
homeostasia do organismo, além de promover a cicatriza-
ção e o reparo tecidual (Finger & Almli, 1982; Kolb &
Whishaw, 1989). Ao mesmo tempo, pode haver um período
em que se observa uma ausência ou diminuição na freqüên-
cia de uma ou mais classes de comportamentos. Assim, o
termo recuperação de função refere-se à situação em que se
observa aumento na freqüência ou magnitude de um com-
portamento após um período de freqüência ou magnitude
zero, como conseqüência de trauma, intervenção cirúrgica
ou lesão do sistema nervoso.
As questões relativas à plasticidade neural têm sido ana-
lisadas tanto ao nível molecular, focalizando mecanismos e
processos celulares, como também ao nível de sistemas
neurais e comportamentais. Dentre essas questões, destacam-
se as referentes ao desenvolvimento neural, à recuperação
de função e à reorganização morfofuncional de circuitos
neurais correlacionados com a aprendizagem, consolidação
de memória ou com lesões neurais (Morris, Kandel & Squire,
1988; Weinberger & Diamond, 1987). Na investigação das
relações entre plasticidade neural e comportamento, verifi-
cam-se diferentes níveis de análise comportamental, inclu-
indo desde a análise de respostas específicas que são apren-
didas e memorizadas, até a avaliação de padrões comporta-
mentais mais complexos, envolvidos na recuperação de fun-
ção (Phelps, 1990; Rosenzweig, 1996; Silva, Giese, Federov,
Frankland & Kogan, 1998).
As pesquisas em plasticidade neural, segundo os critéri-
os propostos por Kolb & Whishaw (1989), enquadram-se
em três categorias gerais: (a) metabólicas: que analisam al-
terações da atividade metabólica em áreas corticais e
subcorticais, tanto no mesmo hemisfério em que se locali-
zam as lesões (ipsilaterais) quanto no hemisfério oposto
(contralaterais); (b) neuroquímicas: que focalizam as altera-
ções funcionais nas sinapses, investigando processos/meca-
nismos que aumentam a síntese de neurotransmissores, a li-
beração de neurotransmissores ou a potencialização das res-
postas pós-sinápticas, em decorrência de situações estimula-
doras, de aprendizagem ou de lesões e (c) morfológicas: que
caracterizam e enfatizam as modificações na estrutura das
sinapses e neurônios, tais como a regeneração e ramificação
de axônios, aumento do tamanho de corpos celulares, do
número de dendritos, do número de neurônios e de sinapses.
Essas categorias não são exclusivas e podem ser combina-
das em um mesmo estudo.
A classificação de Kolb & Whishaw (1989) é didática e,
assim, será por nós utilizada para caracterizar diferentes ti-
pos de questões e de abordagens experimentais à plasticidade
do sistema nervoso e evidenciar que a análise comportamental
é parte fundamental dessas investigações. Em qualquer in-
vestigação, uma análise comportamental válida deverá ga-
rantir que: (a) o comportamento observado após a lesão
mantém as suas características topográficas e funcionais exis-
tentes numa linha de base pré-lesão; (b) a recuperação de
um comportamento não interfere negativamente na ocorrên-
cia de outros comportamentos; e (c) o comportamento apre-
senta regularidade de freqüência e se mantém a longo-prazo.
Alterações no Sistema Nervoso e experiência
O interesse pelos efeitos da experiência, do treino e do
exercício sobre o cérebro já aparece em relatos do século
XVIII. Experimentos de Bonnet e Malacarne (Bonnet 1779-
1783; conforme citado por Rosenzweig, 1996) indicaram
que os cérebros de animais que recebiam treinamento siste-
mático durante anos tinham um cerebelo mais desenvolvi-
do, com maior número de circunvoluções. Contudo, os con-
ceitos e proposições relacionando plasticidade do SNC e
comportamento,somente foram provados experimentalmen-
te a partir da década de 1960. Isso se deve a um grupo de
pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Berkeley,
que iniciou uma profícua linha de investigações cujos pro-
cedimentos e questões experimentais, embora sem que sou-
bessem na época, como afirma Rosenzweig (1996), eram
similares àqueles de seus desconhecidos predecessores.
O procedimento básico de Rosenzweig e colaboradores
(Rosenzweig, Krech, Bennett & Diamond, 1962) utilizou o
arranjo de gaiolas-viveiro diferentes daquelas comumente
encontradas em biotérios, contendo animais em conjunto ou
alojados individualmente. No arranjo ambiental utilizado as
gaiolas-viveiro eram maiores e ofereciam uma grande quan-
tidade e variedade de estímulos, tais como objetos de for-
mas diferentes, espelhos, rodas de atividade, escadas, além
de diferentes possibilidades para conseguir alimento. Ob-
servou-se, consistentemente, que, em diferentes idades, a
interação com esses ambientes ricos em estimulação resulta
em alterações específicas do SNC. Entre essas alterações
estavam incluídos o aumento na espessura das camadas do
córtex visual, no tamanho de corpos neuronais e de núcleos
dos corpos neuronais, no número de sinapses e na área das
zonas de contato sináptico, no número de dendritos e de es-
pinas dendríticas, no volume e no peso cerebral, além de
alterações em níveis de neurotransmissores. Em resumo, to-
das as características morfológicas e funcionais de áreas cor-
ticais sofreram alterações importantes em função da mera
exposição e da interação com ambientes que fornecem di-
versidade de estímulos (Rosenzweig, 1996).
A manipulação das condições de estímulo, restringindo-
as, como nos estudos de privação sensorial (Hubel & Wiesel,
1965), ou otimizando-as, como nos estudos de exposição a
ambientes considerados ricos em estimulação (Krech,
Rosenzweig & Bennett, 1960; Rosenzweig, 1996) constitui
uma das abordagens clássicas no estudo da plasticidade
neural. Esses estudos mostraram novas e interessantes pers-
pectivas para a análise dos efeitos da experiência sobre o
sistema nervoso.
O Professor Hendrik Van der Loos foi também um pio-
neiro no que se refere à análise de alterações corticais em
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E. A. M. Ferrari & cols.
função de estimulação ou privação de sensações providas
pelas vibrissas em roedores. As vibrissas de camundongos
são importantes receptores de estimulações sensoriais do
ambiente, tais como vibração, contato, pressão e desloca-
mento. A mobilidade das vibrissas constitui um componen-
te básico da resposta de exploração nesses animais. Tais re-
ceptores periféricos têm projeções específicas para regiões
corticais, onde possuem uma representação topográfica, com
áreas em proporções correspondentes à sua importância fun-
cional. As características anátomo-funcionais das regiões de
representação topográfica dos folículos das vibrissas no cór-
tex somatossensorial de camundongos adultos variam, as-
sim, em função da quantidade e qualidades de estimulação.
O estudo de Welker, Rao, Dorfl, Melzer & Van Der Loos
(1991) é um exemplar dos estudos que analisam os substratos
neurais da experiência com estímulos sensoriais. Camun-
dongos receberam implantes de minúsculas peças de metais
em um número restrito de vibrissas, as quais foram estimu-
ladas passivamente por pulsos de ondas eletromagnéticas (40
mseg, 9-Hz) a cada 70 mseg. Os períodos de estimulação
passiva duraram 1, 2 ou 4 dias. A seguir tiveram um teste de
estimulação ativa pela exposição por 45 minutos a uma gai-
ola nova, contendo vários pedaços de madeira. Como os
autores estavam interessados em analisar o que acontecia
nos neurônios corticais desses animais, utilizaram um
marcador radioativo de atividade e de metabolismo neuronal
que era injetado alguns minutos antes da sessão de explora-
ção. Utilizaram para isso uma substância similar à glicose, a
2-Deoxi-D-Glicose (2-DG) que, embora seja captada pelas
células, não é metabolizada e fica nelas acumulada. Essa
forma foi escolhida para detectar as alterações na atividade
metabólica neuronal durante a exploração de um ambiente
novo. Nessa situação os animais submetidos à estimulação
passiva das vibrissas, em comparação com os animais-con-
trole, apresentaram menor ativação neuronal ao nível do
córtex somatossensorial e do tronco encefálico. Ao mesmo
tempo, principalmente nas áreas vizinhas às colunas corticais,
ocorreram alterações na síntese e na liberação do GABA
(ácido-gama-amino-butílico), o principal neurotransmissor
inibitório no sistema nervoso. Esses resultados mostram que
a estimulação imposta ao organismo resultou em alterações
de processos celulares no SNC, que são indicativas de me-
canismos que caracterizam a plasticidade neural. Ou seja, as
diferentes interações do organismo com uma classe de even-
tos ambientais foram correlacionadas com mudanças no
SNC.
Recuperação de Função e
Lesões Neurais no SNC
O SNC é considerado como o produto biológico mais
elaborado e complexo da nossa história evolutiva. Os bilhões
de neurônios e correspondentes conexões sinápticas, asso-
ciados às células da glia, formam uma rede neural complexa
que faz a integração funcional de estruturas neurais diferen-
tes e, muitas vezes, distantes (Moonen & cols., 1990). Quan-
do o cérebro sofre traumatismos, causados por pancadas ou
lesões decorrentes de disfunções circulatórias, como em ca-
sos de acidentes vasculares cerebrais ou de intervenções ci-
rúrgicas, podem ocorrer perdas neuronais e distúrbios fun-
cionais nessa rede neural. Nesses casos, as alterações de fun-
ção ocorrem não apenas nas áreas diretamente afetadas, mas
também em outros sítios neurais direta ou indiretamente
conectados a elas. Como resultado final são observados pre-
juízos comportamentais e cognitivos (Cerutti e cols., 1997;
Cuello, 1997).
Por essas razões, os estudos de recuperação de fun-
ção após lesões ou traumas neurais, que abordam a análise
de casos clínicos e de modelos animais da plasticidade neural,
constituem um outro conjunto importante de investigações
(Cuello, 1997; Finger & Almli, 1982; Geschwind, 1984;
Stein, Finger & Hart, 1983). No laboratório, os estudos ex-
perimentais com animais que avaliam a organização estru-
tural do SNC após lesões fornecem modelos úteis para o
estudo dos mecanismos, das mudanças anatômicas e funci-
onais subjacentes à recuperação de função ( Kolb & Whishaw,
1989).
Recuperação de alterações comportamentais induzidas
por lesão no SNC
Diferentes classes de comportamento motor têm sido
analisadas no estudo da reorganização do substrato neuroana-
tômico da recuperação comportamental após lesão no SNC.
A locomoção, por exemplo, constitui uma dessas classes
comportamentais. A organização de padrões locomotores
ocorre a partir de estímulos espaciais e proprioceptivos, que
são processados e integrados pelos dois hemisférios cere-
brais, em áreas corticais somatossensoriais e motoras bem
como em outras estruturas que compõem os sistemas moto-
res (medula espinhal, tronco encefálico, cerebelo, tálamo,
núcleos da base). Toda essa integração neural envolve uma
modulação neuroquímica muito sutil com a ação de diferen-
tes neurotransmissores, dentre os quais a dopamina tem uma
função primordial. Um conjunto importante de neurônios
que sintetizam e liberam a dopamina encontra-se na subs-
tância negra (SNe), uma estrutura localizada no mesencefálo.
Esses neurônios dopaminérgicos projetam-se para os núcle-
os da base e seus axônios constituem o sistema dopaminérgi-
co negroestriatal. Se houver lesão na SNe em apenas um dos
hemisférios, ocorrerá um desequilíbrio inter-hemisférico na
modulação dopaminérgica da motricidade, resultando em
dificuldades de locomoção e no aparecimento de um com-
portamento rotacional em torno de si mesmo, contínuo, es-
tereotipado e assimétrico. A análise desse comportamento
rotacional induzido por lesões no sistema motor tem sido
útil para estudo de neuroplasticidade e, inclusive, como mo-delo animal de patologias como a síndrome de Parkinson
(Schwarting & Huston, 1996).
Morgan, Nomikos e Huston (1991) analisaram as mudan-
ças no sistema dopaminérgico negroestriatal subjacentes à
recuperação da simetria do comportamento rotacional em ra-
tos induzido por lesão. Usaram injeção unilateral de uma subs-
tância que provoca a morte de neurônios dopaminérgicos do
Psic.: Teor. e Pesq., Brasília, Mai-Ago 2001, Vol. 17 n. 2, pp. 187-194 191
Plasticidade Neural e Comportamento
sistema negroestriatal. Após as lesões, foram analisadas dife-
rentes categorias de comportamento, incluindo a não ocor-
rência, a diminuição ou a manutenção do comportamento
assimétrico durante os testes. Os animais que mostraram recu-
peração do comportamento de rotação, ou seja, a diminuição
da assimetria, reduziram o número de rotações ipsilaterais à
lesão e, com o tempo, aumentaram o número de rotações
contralaterais. A análise histológica usou um marcador
neuronal retrógrado (captado nos terminais das fibras pré-siná-
pticas e transportado até o corpo celular), injetado nos núcle-
os da base. Assim, foi possível observar que os animais que
mostraram a recuperação comportamental apresentaram mai-
or número de células marcadas na SNe. Esses dados sugeri-
ram que os axônios remanescentes à lesão desenvolveram ra-
mificações e estabeleceram novos contatos sinápticos, um dos
processos que caracterizam a plasticidade pós-lesão. Ou seja,
após a lesão ocorreu uma recuperação comportamental
correlacionada com mecanismos celulares e processos fisio-
lógicos relacionados com a formação de novas sinapses e al-
terações funcionais daquelas sinapses remanescentes.
Desenvolvimento, aprendizagem e correlatos
neuroanatômicos pós-lesão
O desenvolvimento do sistema nervoso é caracterizado
por mudanças que normalmente são consideradas como evi-
dências da plasticidade do sistema. Durante a embriogênese
são gerados números excessivos de neurônios e, por isso,
uma grande parte desses é eliminada por um processo de
morte celular que é regulado geneticamente e que resulta
num ajuste fino da população neuronal (Oliveira, 1999). Após
o nascimento, ocorre a regulação da população e da circuitaria
neuronal em momentos que são considerados períodos críti-
cos no desenvolvimento. Ou seja, durante esses períodos são
definidas tanto a sobrevivência de neurônios que estabele-
ceram contatos sinápticos eficientes quanto a manutenção
dessas sinapses. Essa regulação da circuitaria neural resulta
de uma coordenação sutil e complexa entre as atividades
dos elementos pré- e pós- sinápticos, que garantem a inte-
gridade e a plasticidade do neurônio.
Muitas vezes, o conceito de períodos críticos é usado
como justificativa para a existência de maior plasticidade
neural ou de maior capacidade de reorganização e de recu-
peração funcional em cérebros jovens, em comparação com
cérebros adultos. Foi nesse sentido que Brabander, Van Eden
e De Bruin (1991) investigaram se haveria diferenças de
aprendizagem entre ratos que sofreram lesões do córtex pré-
frontal medial no período neonatal ou na idade adulta. A
análise da manutenção da função comportamental avaliou o
comportamento de escolha entre os braços do labirinto em
T, com alternação a cada tentativa, inicialmente com um in-
tervalo de zero segundos (sem atraso) e com intervalo de 15
segundos (com atraso). Foram investigadas as mudanças
neuroanatômicas em dois sistemas neurais com conexões ao
córtex pré-frontal medial: uma projeção talâmica e uma pro-
jeção de fibras dopaminérgicas (sistema dopaminérgico
meso-cortical) da área tegmental ventral do mesencéfalo.
Ambos os sistemas têm um denso padrão de axônios que se
projetam para as áreas pré-frontais, transmitindo informa-
ções cruciais para o córtex pré-frontal. Foi usado um marca-
dor neuronal anterógrado (captado ao nível do corpo celular
e transportado pelo axônio até sua terminação pré-sináptica)
para analisar essas projeções. Esse marcador foi injetado nos
núcleos neuronais cujos axônios se projetam para o córtex
pré-frontal. Após o teste de alternação espacial com atraso,
os animais foram sacrificados e os cérebros foram processa-
dos para a obtenção de cortes cerebrais, marcação imunohis-
toquímica e análise de axônios dopaminérgicos.
Os ratos que sofreram lesões bilaterais neonatais mos-
traram desempenho similar aos animais-controle. Ao con-
trário, os ratos que foram lesados quando adultos mostra-
ram maior número de erros no teste do labirinto em T, não
alcançando o critério de aprendizagem. A maioria das le-
sões realizadas no período neonatal não apresentou uma indi-
cação morfológica precisa, exceto como uma cicatriz, en-
quanto que todas as lesões realizadas em ratos adultos, fo-
ram visíveis como uma cavidade limitada por tecido glial. A
análise morfológica também não revelou perda de células
dopaminérgicas, tanto após as lesões neonatais, quanto na
idade adulta. Contudo, em todos os ratos com lesões neona-
tais, foi observado um aumento da densidade dos axônios
dopaminérgicos em todas as camadas do córtex, acompa-
nhado por um aumento de ramificação dos axônios e uma
maior quantidade de vesículas sinápticas, em comparação
com os animais controles. O aumento dos axônios e das
vesículas pode ser uma indicação de maior atividade dopa-
minérgica ou de um acúmulo de dopamina nos terminais
pré-sinápticos. Em resumo, esses dados indicam a ocorrên-
cia da plasticidade neural em dois momentos do desenvolvi-
mento ontogenético, demonstrando uma capacidade reorga-
nizadora mais efetiva do sistema nervoso quando as lesões
ocorreram precocemente, logo após o nascimento.
Efeitos a longo prazo de lesões neurais sobre a
interação neurônio-glia e a aprendizagem
Além de toda a importância da função neuronal, deve-se
lembrar que o tecido neural é constituído de um agregado
complexo de células que constitui uma rede de comunica-
ção entre os neurônios e a neuroglia. A literatura tem colo-
cado ênfase crescente no fato de que neurônios e células
gliais atuam como uma unidade fisiológica com função fun-
damental na organização neural do comportamento. As cé-
lulas gliais sempre foram consideradas elementos importan-
tes do microambiente neural por participarem em processos
durante o desenvolvimento neural e na regulação do meio
extracelular neural. Porém, apenas recentemente surgiu uma
maior compreensão das complexas interações neurônio-
astrócito/microglia e de sua participação no desenvolvimen-
to de plasticidade de conexões sinápticas e, consequente-
mente, em processos de plasticidade neural e de aprendiza-
gem (Aldskogius & Kozlova, 1998; Cerutti & Ferrari, 1995b;
Moonen & cols, 1990; Ridel, Malhotra, Privat & Gage, 1997).
A correlação entre ativação de células da glia e recupe-
192 Psic.: Teor. e Pesq., Brasília, Mai-Ago 2001, Vol. 17 n. 2, pp. 187-194
E. A. M. Ferrari & cols.
ração do SNC fundamenta-se na presença de substâncias
tróficas na área da lesão (Cerutti & Chadi, 2000; Chadi, Cao,
Pettersson & Fuxe, 1994). As interações astroglia/microglia
exercem papel fundamental em mecanismos tróficos de
neurônios no SNC. Os neurônios que sofreram danos libe-
ram secreções que estimulam as microglias que, por sua vez,
interagem com os astrócitos e induzem a produção de outras
substâncias tróficas. Todas essas respostas são importantes
para manter a homeostase local e garantir a sobrevivência
do neurônio.
Nesse contexto, as funções dos astrócitos têm recebido
grande atenção (Bignami, 1984). Recentemente, Cerutti,
Ferrari & Chadi (1997) demonstraram aumento no número
de astrócitos, quatro meses após a lesão massiva de tecido
neural do telencefálo de pombos. Essa lesão provoca perda
transitória do comportamento alimentar, associada a altera-
ções imediatas na postura e no ciclo sono-vigília. Por isso,
os animais são mantidos em ambiente controlado e alimen-
tados no bico, três vezes por dia até a recuperação de com-
portamento alimentar que ocorre cerca de um mes depois da
lesão. Os pombos foram sacrificados quatro meses após a
lesão e oscérebros preparados para análise por técnicas de
marcação imunohistoquímica. Foi observada uma maior
marcação para a proteína ácida fibrilar de glia (GFAP) no
tálamo (núcleo rotundus) dos animais com lesão, indicando
uma significante presença de astrócitos. Inversamente, a
marcação de neurofilamentos, para identificação de neurô-
nios íntegros, indicou que os animais lesados apresentaram
menor número de neurônios. Esse dado é muito interessante
por sugerir que nesse momento, longo tempo após a lesão,
as funções de astrócitos estariam diretamente relacionadas
aos processos de plasticidade neural.
Essas análises estendem as observações de Cerutti e cols.
(Cerutti, Cintra, Diáz-Cintra & Ferrari, 1997; Cerutti &
Ferrari, 1995a) sobre a aprendizagem de discriminação dos
pombos destelencefalados. Após a recuperação de compor-
tamento alimentar, pombos foram treinados em discrimina-
ção operante sucessiva, com luz vermelha no disco correla-
cionada com reforçamento em esquema de razão-variável e
luz amarela no disco, correlacionada com extinção. Os pom-
bos lesados aprenderam a discriminação operante após um
treinamento mais longo para a aquisição da resposta de bi-
car o disco e para alcançar o critério de estabilidade do com-
portamento discriminativo, em comparação aos pombos-
controle. Porém, na condição de reversão da discriminação,
os pombos lesados não alcançaram os critérios de aprendi-
zagem e de estabilidade do comportamento discriminativo.
Esses resultados comportamentais foram correlacionados
com análises histológicas (com marcação de fibras mielínicas
e de corpos celulares, seguida de morfometria quantitativa
em estruturas das vias visuais) que mostraram (a) padrões
anormais na orientação dos axônios (fibras neurais) e na or-
ganização das camadas neuronais características do teto
óptico (estrutura importante para o processamento visual em
aves) e (b) uma reducão significativa no número de neurônios,
inversamente relacionada a um aumento no número de va-
sos sanguíneos, observada no tálamo (núcleo rotundus, re-
gião que transmite informações para as áreas visuais do
telencéfalo). Tais alterações morfológicas foram interpreta-
das como evidências de mecanismos de plasticidade neural.
Diferentes mecanismos celulares estão envolvidos na ma-
nutenção do neurônio e no fortalecimento de seus contatos
sinápticos e conseqüente funcionalidade. O aumento da
vascularização possivelmente constitui um mecanismo com-
pensatório para o sistema, no sentido de garantir o supri-
mento energético adequado para a sobrevivência e funcio-
nalidade dos poucos neurônios restantes após a lesão.
Implicações dos Estudos de Plasticidade Neural
De um modo geral, pode-se afirmar que a análise da
plasticidade neural e de recuperação de função, em suas di-
ferentes abordagens, tem sido realizada por meio de investi-
gações que utilizam métodos de análise do comportamento
aprendido associados à metodologia neurobiológica, princi-
palmente à de lesão e/ou estimulação neural. O desenvolvi-
mento histórico desse conhecimento biomédico tem sido
claramente ligado ao uso de animais, principalmente mamí-
feros e aves, na pesquisa básica sobre aspectos plásticos do
SNC e processos biológicos relacionados com os comporta-
mentos, aprendizagem e memória.
As últimas quatro décadas do século XX culminaram com
a chamada década do cérebro nos anos 90 e constituem um
período fascinante no que concerne à identificação de pro-
cessos de plasticidade neural, à busca de mecanismos subja-
centes a esses processos e às interrelações com as mudanças
comportamentais (Rosenzweig, 1996; Strumwasser, 1994).
Os avanços recentes no conhecimento da biologia molecular
têm levado a novas perspectivas em termos de controle de
mecanismos de plasticidade neural. O próprio conceito de
sinapse sofreu uma modificação na medida em que passou a
ser considerado como um processo de comunicação neuronal,
bidirecional e automodificável (Jessell & Kandel, 1993). As
interações sinápticas entre neurônios envolvem interação
elétrica e química complexas, que dependem do meio extra-
celular e de sistemas especiais de receptores celulares (Iz-
quierdo, 1992; Izquierdo & cols, 1999). A ativação desses
mecanismos receptores desencadeiam sistemas de sinaliza-
ção intracelular, envolvendo segundo-mensageiros que po-
dem regular canais iônicos, coordenar mecanismos de ativa-
ção e de fosforilação de proteínas e, ainda, modificar prote-
ínas regulatórias da transcrição gênica. A ativação de meca-
nismos de transcrição gênica e de regulação de síntese
protéica vão resultar em maior disponibilidade de proteínas
que serão utilizadas como o material básico da célula. As-
sim, maior síntese proteica pode garantir mudanças estrutu-
rais de longa duração nas sinapses, contribuindo tanto para
a função e comunicação sináptica, quanto para a organiza-
ção funcional de circuitos locais. Sem dúvida alguma, as
aplicações e implicações de todo esse conhecimento consti-
tuem desafios para todos aqueles interessados em compor-
tamento e sistema nervoso.
Psic.: Teor. e Pesq., Brasília, Mai-Ago 2001, Vol. 17 n. 2, pp. 187-194 193
Plasticidade Neural e Comportamento
Conclusão
As considerações desenvolvidas no texto e as evidências
experimentais que as suportam indicaram que os mecanis-
mos subjacentes à plasticidade neural e à recuperação de
função têm bases similares e constituem uma área de muito
interesse para pesquisas em neurociências e comportamen-
to.
Os tipos de abordagens à plasticidade neural e à recupe-
ração comportamental foram discutidos pela análise de al-
guns estudos da área. Assim, foi possível verificar que a busca
de correlações entre lesão no SNC, alterações neuronais e
recuperação comportamental permitiu verificar a ocorrên-
cia de mudanças morfológicas e funcionais das estruturas
nervosas relacionadas com o comportamento. Os estudos
referentes à plasticidade neural demonstraram que o SNC é
mais plástico do que se acreditava.
Ao mesmo tempo, é possível afirmar, conforme se pro-
curou exemplificar no texto, que as pesquisas nessa área têm
produzido dados coerentes e indicativos de como o compor-
tamento pode alterar a morfologia e a função do sistema
nervoso e vice-versa. O resultado geral é um belíssimo e
instigante conjunto de resultados, com possibilidades de
aplicação em diferentes aspectos clínicos comportamentais
e neurológicos, principalmente referentes ao desenvolvimen-
to e ao envelhecimento.
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Recebido em 25.01.2000
Primeira decisão editorial em 28.03.2000
Versão final em 03.07.2001
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Halpern, Z.S.C.; Rodrigues, M.D.B.; da Costa, R.F. Rev. Psiq. Clin. 31 (4); 150-153, 2004
� Artigo Original
Determinantes fisiológicos do controle 
do peso e apetite
Physiological Determinants of Weight and Appetite Control
ZULEIKA S. C. HALPERN1
MARIANA DEL BOSCO RODRIGUES2
ROBERTO FERNANDES DA COSTA3
1 Médica endocrinologista do Grupo de Estudo, Assistência e Pesquisa em Comer Compulsivo
e Obesidade – GRECCO/Ambulatório de Bulimia e Transtornos Alimentares do Ipq – AMBULIM
– Instituto de Psiquiatria do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade
de São Paulo – HC-FMUSP.
2 Nutricionista do GRECCO/AMBULIM-IPq-HC-FMUSP
3 Educador físico do GRECCO/AMBULIM-Ipq-HC-FMUSP
Endereço para correspondência: AMBULIM – Rua Dr. Ovideo Pires de Campos, 785 – 2º andar
– 05403-010 – São Paulo – SP – e-mail: ambulim@hcnet.usp.br – Fone: (11) 3069-6975.
Resumo
A obesidade é um dos principais problemas de saúde pública da atualidade,
apresentando etiologia multifatorial. Entre os determinantes fisiológicos do
controle do peso e do apetite, estão fatores neuronais, endócrinos, adipocitários
e intestinais. A leptina e a insulina são hormônios secretados em proporção à
massa adiposa e atuam perifericamente, estimulando o catabolismo. No sistema
nervoso central, a insulina e a leptina interagem com receptores hipotalâmicos,
favorecendo a saciedade. Indivíduos obesos têm maiores concentrações séricas
destes hormônios e apresentam resistência à sua ação. Os peptídeos
intestinais, combinados a outros sinais, podem estimular (grelina e orexina)
ou inibir (CCK, leptina e oximodulina) a ingestão alimentar. Todos atuam nos
centros hipotalâmicos, que são os grandes responsáveis pelo comportamento
alimentar.
Palavras-chave: Obesidade, controle do peso, saciedade e apetite.
Recebido: 02/09/2004 - Aceito: 15/09/2004
Artigo neurofisiologia II
Halpern, Z.S.C.; Rodrigues, M.D.B.; da Costa, R.F. Rev. Psiq. Clin. 31 (4); 150-153, 2004
151
Abstract
Obesity is currently one of the main problems of public health, presenting
multifactorial etiology. The main involved factors in the control of weightand
appetite are neuronal, endocrine, adipocity and intestinal. Leptine and insuline
are hormones produced proportionally to adipose mass and act stimulating
the catabolism. In the central nervous system, insuline and leptine interact
with hypothalamic receivers favoring the satiety. Individuals with obesity have
high seric concentrations of these hormones and present resistance to their
action. The intestinal peptides, associated with other signals, can stimulate
(greline and orexine) or inhibit (CKK, leptine and oxymodulin) the food intake.
All act in the hypothalamic centers, that are the major responsible for the
nutrititional behavior.
Keywords: Obesity, weight control, satiety and appetite.
Introdução
A obesidade é uma doença multifatorial que vem atin-
gindo proporções epidêmicas tanto em países
desenvolvidos como em países em desenvolvimento
(Peña e Bacallao, 2000). O aumento de sua prevalência
confere-lhe grande importância como problema de
saúde pública. Tal fato deve-se à grande associação
existente entre o excesso de gordura corporal e o
aumento de morbimortalidade, pois essa condição
aumenta o risco de se desenvolver doença arterial coro-
nariana, hipertensão arterial, diabetes tipo II, doença
pulmonar obstrutiva, osteoartrite e certos tipos de
câncer (Fujimoto, 1999).
Segundo Bouchard (2000), o peso corporal é uma
função do balanço de energia e de nutrientes ao longo
de um período de tempo. O balanço energético é
determinado pela ingestão de macronutrientes, pelo
gasto energético e pela termogênese dos alimentos.
Assim, o balanço energético positivo por meses
resultará em ganho de peso corporal na forma de
gordura, enquanto o balanço energético negativo
resultará no efeito oposto.
Vários fatores atuam e interagem na regulação
da ingestão de alimentos e de armazenamento de
energia, contribuindo para o surgimento e a manu-
tenção da obesidade. Entre eles, fatores neuronais,
fatores endócrinos e adipocitários e fatores intestinais.
Fatores neuronais
O controle da ingestão de nutrientes e o decorrente
estado de equilíbrio homeostático dependem de uma
série de sinais periféricos que atuam diretamente sobre
o sistema nervoso central, levando a respostas
adaptativas apropriadas. A ingestão alimentar e o
gasto energético são regulados pela região hipota-
lâmica do cérebro (Williams et al., 2001; Sainsbury
et al., 2002). Além disso, sabe-se que a expressão do
apetite é quimicamente codificada também no
hipotálamo (Kalra, 1997).
O entendimento atual do sistema envolvido nesta
regulação sugere que, no hipotálamo, há dois grandes
grupos de neuropeptídeos envolvidos nos processos
orexígenos e anorexígenos (Sainsbury et al., 2002). Os
neuropeptídeos orexígenos são o neuropeptídeo Y (NPY)
e o peptídeo agouti (AgRP); já os neuropeptídeos
anorexígenos são o hormônio alfa-melanócito
estimulador (Alfa-MSH) e o transcrito relacionado à
cocaína e à anfetamina (CART).
Segundo Sainsbury et al. (2002), os neurônios
que expressam esses neuropeptídeos interagem com
cada outro e com sinais periféricos (como a leptina,
insulina, grelina e glucocorticóides), atuando na
regulação do controle alimentar e do gasto energético.
Ainda que seja possível identificar os locais
hipotalâmicos envolvidos na regulação do apetite, a
localização precisa dos receptores neurais para cada
sinal orexigênico e anorexigênico ainda não está deter-
minada. Os receptores para estes sinais estão
concentrados no núcleo paraventricular (PVN), mas
eles não estão restritos a esta área (Kalra et al., 1999).
Fatores endócrinos e adipocitários
A homeostase energética é controlada por um sistema
neuro-humoral que minimiza o impacto de pequenas
flutuações no balanço energético, sendo que a leptina e
152
Halpern, Z.S.C.; Rodrigues, M.D.B.; da Costa, R.F. Rev. Psiq. Clin. 31 (4); 150-153, 2004
a insulina são elementos críticos desse controle e são
secretados em proporção à massa adiposa (Woods et
al., 1998). A leptina, produzida no tecido adiposo branco,
atua nos receptores expressos no hipotálamo para
promover a sensação de saciedade e regular o balanço
energético (Suyeon e Moustadid-Moussa, 2000). Diversos
trabalhos sugerem que a leptina atua no sistema
nervoso central através de mediadores como o neuro-
peptídeo Y, o peptídeo agouti (AgRP), o hormônio
liberador de corticotropina (CRH), o hormônio
estimulante dos melanócitos (MSH), a colecistocinina
(CKK), entre outros. Em altas concentrações séricas, a
leptina não consegue atuar devido à resistência que
acaba limitando seu efeito anoréxico (Woods et al., 1998).
A insulina é produzida pelas células beta do
pâncreas, e a sua concentração sérica também é propor-
cional à adiposidade. Com seu efeito anabólico, a
insulina aumenta a captação de glicose, e a queda da
glicemia é um estímulo para o aumento do apetite
(Woods et al., 1998). Por outro lado, estudos
experimentais demonstraram que a insulina tem uma
função essencial no sistema nervoso central para incitar
a saciedade, aumentar o gasto energético e regular a
ação da leptina (Schwartz, 2000). A insulina ainda
interfere na secreção de entero-hormônios como
glucagon-like-peptide (GLP 1), que atua inibindo o
esvaziamento gástrico e, assim, promovendo uma
sensação de saciedade prolongada (Verdich et al., 2001).
Indivíduos obesos têm elevadas concentrações de
insulina e leptina. A administração destes hormônios
não é alternativa viável de tratamento, justamente
em função da resistência que é resultante de altas
concentrações séricas. Além disso, cabe ressaltar que
a insulina tem o efeito periférico de aumentar a
captação de glicose e lipídeos, levando à queda da
glicemia e à conseqüente fome rebote, além de favo-
recer o aumento dos estoques de gordura, respectiva-
mente (Woods et al., 1998).
Fatores intestinais
A absorção, ou mesmo a presença de alimento no trato
gastrintestinal, contribui para modulação do apetite
e para regulação de energia (Verdich et al., 2001). O
trato gastrintestinal possui diferentes tipos de células
secretoras de peptídeos que, combinados a outros sinais,
regulam o processo digestivo e atuam no sistema
nervoso central para a regulação da fome e da
saciedade. A sinalização ocorre por meio dos nervos
periféricos (como pelas fibras vagais aferentes) e por
meio de receptores (Guido, 2004).
No inicio dos anos 1970, descobriu-se que a CCK,
um peptídeo intestinal, atuava na promoção da
saciedade (Woods et al., 1998). Evidências demonstram
que a saciedade prandial é atribuída predominante-
mente à ação da CCK que é liberada pelas células I do
trato gastrintestinal, em resposta à presença de gordura
e proteína (Konturek et al., 2004). A CCK, além de inibir
a ingestão alimentar, também induz a secreção
pancreática, a secreção biliar e a contração vesicular
(Konturek et al., 2004).
Outro inibidor da ingestão alimentar é o peptídeo
YY, ou PYY. Este peptídeo é expresso pelas células da
mucosa intestinal, e sugere-se que a regulação é
neural, já que seus níveis plasmáticos aumentam
quase que imediatamente após a ingestão alimentar
(Konturek et al., 2004). Obesos apresentam menor
elevação dos níveis de PYY pós-prandial, especialmente
em refeições noturnas, levando a uma ingestão
calórica maior.
A oxintomodulina (OXM) foi recentemente
identificada como um supressor da ingestão alimentar
a curto prazo. Este peptídeo é secretado na porção distal
do intestino e parece agir diretamente nos centros
hipotalâmicos para diminuir o apetite, diminuir a
ingestão calórica e diminuir os níveis séricos de grelina
(Konturek et al., 2004). A OXM atua principalmente em
condições especiais, tais como após cirurgia bariátrica.
A grelina é secretada por células A/X da mucosa
gástrica e é um dos mais importantes sinalizadores para
o início da ingestão alimentar. Sua concentração mantém-
se alta nos períodos de jejum e nos períodos que antecedem
as refeições, caindo imediatamente após a alimentação,
o que também sugere um controle neural (Konturek et
al., 2004). A grelina, além de aumentar o apetite, também
estimula as secreções digestivase a motilidade gástrica.
(Konturek et al., 2004).
A infusão de grelina exógena pode aumentar a
ingestão alimentar em 30% por suprimir a saciedade
pós-prandial. Em ratos, o PYY parece diminuir a ingestão
alimentar em 40% e diminuir a concentração de grelina.
O aumento da concentração de grelina diminui a ação
da leptina, e vice-versa (Berazzoni et al., 2003).
Conclusão
A obesidade e os transtornos alimentares são
determinados pela associação de diversos fatores, e
esta multicausalidade dificulta seus tratamentos. A
descrição das inúmeras substâncias envolvidas na
regulação do apetite e no controle do peso, a
identificação de todos os centros envolvidos e as
evidências de suas inter-relações demonstram a
complexidade do comportamento alimentar e da
homeostase energética.
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Rev Neurocienc 2007;15/4:
Regulação neural do sistema 
cardiovascular: centros bulbares
Neural regulation of cardiovascular system: brain stem areas
Vitor Engrácia Valenti1, Mônica Akemi Sato2, Celso Ferreira3, Luiz Carlos de Abreu4
Recebido em: 26/1/2007
Revisão: 27/1/2007 a 13/4/2007
Aceito em: 14/4/2007
Conflito de interesses: não
Trabalho realizado no Curso de Pós-graduação em Fisiologia, 
Departamento de Fisiologia da Faculdade de Medicina do ABC.
1.Fisioterapeuta. Pesquisador em nível de Doutorado. Departamento 
de Cardiologia da UNIFESP e Departamento de Fisiologia da Faculda-
de de Medicina do ABC.
2.Farmacêutica. Doutora. Departamento de Fisiologia. Faculdade de
Medicina do ABC.
3.Médico. Livre Docente. Departamento de Cardiologia da UNIFESP. 
Professor Titular. Disciplina de Cardiologia da Faculdade de Medicina
do ABC.
4.Fisioterapeuta. Doutor. Departamento de Fisiologia da Faculdade
de Medicina do ABC e Departamento de Saúde Materno Infantil da 
Faculdade de Saúde Pública da USP.
Endereço para correspondência:
Vitor Engrácia Valenti
Departamento de Fisiologia
Av. Príncipe de Gales, 821
09060-650, Santo André-SP.
Fone: (11) 4993.5403 / Fax: (11) 4993.5427
E-mail: vitfisio@yahoo.com.br
RESUMO
Introdução. O sistema cardiovascular dispõe de mecanismos re-
finados de ajuste da pressão arterial, atuando momento a momen-
to (controle neural) e em longo prazo (controle humoral). Obje-
tivo. Descrever as estruturas bulbares moduladoras do sistema 
cardiovascular. Método. Foram revisados estudos referentes ao 
controle neural da circulação pelo bulbo, entre dezembro de 2005 
e julho de 2006, nas bases de dados: Lilacs, PubMed, Medline e 
Periódicos Capes. Cruzaram-se as palavras: “Núcleos do Trato 
Solitário” (NTS), “Medula Caudoventrolateral” (CVL), “Medula 
Rostroventrolateral” (RVL), ”Área Depressora Gigantocelular” 
(GiDA) e “hipertensão”; os artigos situaram-se entre os anos de 
1964 e 2006. Resultados. O NTS é composto por sítios primá-
rios das integrações dos reflexos cardiovasculares. Lesões no NTS 
podem resultar em elevações na pressão arterial. Neurônios do 
CVL fazem parte do circuito do barorreflexo e a inibição destes 
também ocasiona hipertensão. Quanto ao RVL, seus neurônios 
recebem uma maior intensidade de excitação, estimulando a ati-
vidade simpática, porém são tonicamente inibidos por projeções 
GABAérgicas oriundas do CVL. A GiDA é uma possível área 
vasodepressora envolvida no controle cardiovascular, e seus neu-
rônios parecem ter projeções para os neurônio pré-ganglionares 
simpáticos. Conclusão. As interações entre NTS, CVL e RVL, 
juntamente com GiDA, desempenham funções essenciais para a 
modulação do sistema cardiovascular.
Unitermos: Bulbo. Hipertensão. Ratos endogâmicos 
SHR. Barorreflexo.
Citação: Valenti VE, Sato MA, Ferreira C, Abreu LC. Regula-
ção neural do sistema cardiovascular: centros bulbares.
SUMMARY
Introduction. The cardiovascular system use refined mecha-
nisms for adjustment of blood pressure, acting moment to mo-
ment (neural control) and in long term (humoral control). Ob-
jective. To describe brain stem structures for modulation of the 
cardiovascular system. Method. Research on neural control 
of circulation by medulla oblongata centers has been reviewed, 
between the months of December 2005 and July 2006, in the 
following databases: Lilacs, PubMed, Medline, and Periódicos 
Capes. The following words have been crossed: “Nucleus of 
Solitary Tract” (NTS), “Caudoventrolateral Medulla” (CVL), 
“Rostroventrolateral Medulla” (RVL), “Gigantocellular De-
pressor Area” (GiDA), and “hypertension”; the articles exam-
ined have been written between 1964 and 2006. Results. NTS 
has the primary sites of cardiovascular reflex integration. NTS 
lesions may result in blood pressure elevation. CVL neurons are 
part of the baroceptor circuitry and the impairment of its inhibi-
tion can cause hypertension too. RVL neurons receive a greater 
excitation and thus stimulate the sympathetic activity, they are 
tonically inhibited by GABAergic inputs from CVL. The GiDA 
is a possible vasodepressor area involved in cardiovascular con-
trol and its neurons seem to have projections to sympathetic pre-
ganglionics neurons. Conclusion. Interactions among NTS, 
CVL, RVL, and GiDA exhibit essential roles to the control of 
hypertension.
Keywords: Medulla Oblongata. Hypertension. Rats 
inbred SHR. Baroreflex.
Citation: Valenti VE, Sato MA, Fereira C, Abreu LC. Neural 
regulation of cardiovascular system: brain stem areas.
317 317–320
Artigo neurofisiologia III
Rev Neurocienc 2007;15/4:revisão
INTRODUÇÃO
O sistema cardiovascular contribui de manei-
ra fundamental para a manutenção da homeostasia 
do organismo. Para exercer esta função, dispõe-se de 
processos refinados de ajuste da pressão arterial, atu-
ando momento a momento (controle neural) e em 
longo prazo (controle humoral)1.
A modulação cardiovascular pelo sistema neu-
ral abrange a ativação de receptores periféricos (baror-
receptores, quimiorreceptores e receptores cardiopul-
monares), cujas aferências se projetam para o sistema 
nervoso central via nervos vagos e glossofaríngeos. O 
processamento dessas informações aferentes no siste-
ma nervoso central produz uma conseqüente regula-
ção das vias autonômicas eferentes, havendo, assim, o 
ajuste das variáveis cardiovasculares (freqüência car-
díaca, volume sistólico e resistência periférica)2.
A hipertensão é definida como uma elevação 
dos padrões normais da pressão arterial por um pe-
ríodo contínuo acima de 24 horas, sendo considera-
da como um dos distúrbios de maior incidência na 
população mundial3. Na última década, houve um 
aumento em evidências indicando que o sistema ner-
voso central possui função essencial para a regulação 
e manutenção da pressão arterial3,4. Em virtude da 
importância para a qualidade de vida de considerá-
vel parcela da população mundial, torna-se interes-
sante o aprofundamento desse assunto.
Assim, o objetivo desta revisão é relatar as 
principais estruturas bulbares reguladoras da pres-
são arterial e descrever como o não funcionamento 
desses centros bulbares contribui para o desenvolvi-
mento da hipertensão.
MÉTODO
Realizou-se um estudo de revisão no período 
de dezembro de 2005 a julho de 2006, de artigos dos 
periódicos publicados entre os anos de 1964 e 2006, 
nas bases de dados do Lilacs, Medline, SciELO e Pe-
riódicos Capes.
Utilizou-se a estratégia de cruzamento das 
palavras-chave “Núcleos do Trato Solitário” (NTS), 
“Medula Caudoventrolateral” (CVL), “Medula Ros-
troventrolateral” (RVL), “Área Depressora Giganto-
celular” (GiDA) e “hipertensão”.
RESULTADOS 
Nas estruturas bulbares, destaca-se o NTS, 
que recebe projeções oriundas de aferências baros-
sensitivas, enquanto que o CVL atua como uma área 
vasodepressora. Esses eventos fisiológicos ocorrem 
em razão da vasodilatação decorrente da redução da 
atividade simpática. Por outro lado, a desinibição do 
núcleo RVL resulta em elevação da pressão arterial 
por meio da resistência periférica (figura 1), e pode 
resultar no aumento de catecolaminas da medula da 
adrenal por ocorrer aumento da atividade dos neu-
rônios pré-ganglionares simpáticos. Já a área depres-
sora gigantocelular (GiDA) participa na modulação 
da homeostase cardiovascular através de suas proje-
ções para os neurônios simpáticos pré-ganglionares. 
Os dados coletados relativos às funções dos núcleos 
bulbares estão apresentados na tabela 1.
Figura 1. Representação dos núcleos bulbares envolvidos na regulação 
da pressão arterial. Adaptado de Colombari et al.2
Tabela 1. Caracterização das estruturas envolvidas na regulação da 
padronização do sistema cardiovascular.
Estruturas relacionadas com a 
regulação da circulação 
 Caracterização da função
Núcleos do Trato Solitário (NTS) Principal local de terminações 
das fibras aferentes baroceptoras.
Medula Caudoventrolateral 
(CVL)
Região depressora reduz a ativi-
dade simpática devido a sua ação 
vasodilatadora.
Medula Rostroventrolateral 
(RVL)
Eleva a resistência periférica e 
também a secreção de cateco-
laminas.
Área Depressora Gigantocelular 
(GiDA)
Centro vasodepressor envolvido 
nos ajustes de fluxo sangüíneo, 
provavelmente através de pro-
jeções diretas para os neurônios 
simpáticos pré-ganglionares.
DISCUSSÃO
Núcleos do Trato Solitário (NTS)
O NTS é constituído por grupos heterogêne-
os de neurônios, situados na porção dorsomedial do 
bulbo. Estende-se rostrocaudalmente como uma co-
luna bilateral, desde a porção caudal do núcleo facial, 
local onde as duas estruturas fundem-se para formar 
uma estrutura mediana que continua caudalmente 
FOREBRAIN
Baroreceptors
Chemoreceptors
NTS
CVLMRVLM
IML
* Heart
* Adrenal medulla
* Blood vessels
318317–320
revisão
Rev Neurocienc 2007;15/4:
até aproximadamente o nível caudal da decussação 
piramidal5. Divide-se em rostral, intermediário e co-
missural, de acordo com a proximidade da área pos-
trema. É um importantíssimo centro de integração 
do controle cardiovascular4.
As regiões intermediária e comissural do NTS 
podem ser consideradas como os subnúcleos envol-
vidos com o controle cardiovascular, pois recebem 
as aferências dos baroceptores e quimioceptores res-
pectivamente6-10. O neurotransmissor liberado por 
essas aferências é o L-glutamato11-13.
Possivelmente, o NTS esteja alterado em ra-
tos espontaneamente hipertensos (Spontaneously Hy-
pertensive Rats — SHR), um modelo animal muito 
utilizado para o estudo da hipertensão14. Em SHR, 
lesões no NTS comissural causam redução da pres-
são arterial6. A ação de GABA na linha média do 
NTS comissural diminui a atividade simpática do 
nervo esplânico e, conseqüentemente, produz queda 
da presão arterial em SHR anestesiados, porém isso 
não ocorre em ratos normotensos15.
Acredita-se que a pressão arterial reduzida após 
a inibição do NTS comissural possa ter ocorrido, possi-
velmente, devido a comprometimentos nas vias envol-
vidas com o quimiorreflexo, mais sensíveis em SHR, 
sugerindo que o NTS comissural esteja envolvido na 
hiperestimulação das eferências simpáticas2,16-18.
Região Caudoventrolateral do Bulbo (CVL)
O CVL é uma área vasodepressora do bulbo, 
cujos neurônios se encontram dispersos ao longo do 
eixo rostrocaudal do bulbo, desde a borda do RVL 
até a junção da medula oblonga com a medula espi-
nhal. Uma notável observação capaz de demonstrar 
que essa área é funcionalmente heterogênea é o fato 
de que possui pelo menos dois ou mais tipos de dife-
rentes agrupamentos celulares envolvidos com vários 
componentes reguladores cardiovasculares19.
Estimulações elétricas no CVL provocam bra-
dicardia e hipotensão, devido à redução da atividade 
simpática, de maneira tal que ocasiona vasodilata-
ção renal e mesentérica2,19-21. Os neurônios do CVL 
inibem o tônus simpático e lesões no CVL produ-
zem hipertensão por induzirem excitação do sistema 
nervoso autônomo simpático, sendo que essa hiper-
tensão aguda é capaz de produzir uma insuficiência 
ventricular e edema pulmonar4,21.
As respostas cardiovasculares a lesões ou ex-
citações do CVL são mediadas através dos neurô-
nios do RVL22. Estudos indicam que os neurônios 
do CVL inibem a excitação simpática pelas fibras 
neuronais do RVL. O CVL contém células que se 
projetam para o RVL e essas fibras formam sinapses 
inibitórias com neurônios adrenérgicos e não-adre-
nérgicos no RVL23. O CVL recebe aferências pro-
vindas do NTS que, por sua vez, recebe informações 
oriundas dos baroceptores carotídeos13.
Região Rostroventrolateral do Bulbo (RVL)
A desinibição dos neurônios do RVL ocasiona 
elevação da pressão arterial mediada por aumento 
da resistência periférica e secreção de catecolami-
nas19,24. Eferências simpáticas barossensíveis pare-
cem ser reguladas principalmente pelo RVL25, ao 
passo que a circulação subcutânea é regulada pre-
dominantemente pela medula ventromedial rostral e 
rafe medular4,25-30.
Uma expressão elevada de óxido nítrico sin-
tetase endotelial no RVL induz reduções da pressão 
arterial, provavelmente ocasionada pela inibição 
GABAérgica dos neurônios barossensíveis. O efei-
to vasodepressor do excesso da expressão de óxido 
nítrico sintetase endotelial é muito menor em SHR 
quando comparados a ratos normotensos30.
Outros estudos indicam que a substância P no 
RVL participa no controle da freqüência cardíaca em 
ratos normotensos e em SHR, pois eleva a sensibilidade 
do barorreflexo, contribuindo de maneira fundamental 
para a modulação dos reflexos cardiovasculares31.
Área Depressora Gigantocelular (GiDA)
A GiDA, localizada na regiãoventral e me-
dial da medula oblonga, quando estimulada qui-
micamente por L-glutamato, provoca redução da 
atividade simpática e redução da pressão arterial, 
sendo, portanto, caracterizada como uma região va-
sodepressora32. Tem-se sugerido que a atividade dos 
neurônios localizados na GiDA seja extremamente 
importante para a inibição do tônus vasomotor. No 
entanto, outras evidências indicam que a GiDA seja 
diferente, quanto à sua funcionalidade, de outras 
áreas bulbares cujas funções se relacionam com a 
modulação do sistema cardiovascular33-36.
A GiDA possui conexões com outros núcleos 
bulbares, entre eles os núcleos reticulares parvocelu-
lar, rafe pallidus, rafe obscurus, NTS e também com 
o núcleo reticular ventral, além de serem encontra-
das algumas fibras no RVL21.
Eferências da GiDA se dirigem para a coluna 
intermediolateral dos segmentos torácicos. Evidên-
cias indicam que a GiDA mantém relações sinápti-
cas inibitórias diretas com neurônios simpáticos pré-
319 317–320
Rev Neurocienc 2007;15/4:
revisão
ganglionares, responsáveis pela inervação das células 
cromafins da medula adrenal21,37.
As interações entre NTS, CVL e RVL, jun-
tamente com GiDA, desempenham funções essen-
ciais para a modulação do sistema cardiovascular. 
Os conceitos referentes ao controle neural do sis-
tema cardiovascular constituem-se em requisitos 
fundamentais para a compreensão da regulação 
cardiovascular. Por outro lado, o desvendamento de 
estruturas bulbares conectadas ao controle do siste-
ma cardiovascular corrobora para o entendimento 
dos mecanismos fisiológicos inerentes ao processo 
de modulação da pressão arterial, destacando que a 
compreensão da função dessas interações fisiológicas 
vislumbra perspectivas para novas estratégias tera-
pêuticas para o tratamento da hipertensão arterial.
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