[TEXTO] NEUROPLASTICIDADE

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NEUROPLASTICIDADE
José Luiz Liberato1
Maria Fernanda Laus2
Renata Ferreira Sgobbi3
1Pós-doutorando do Programa de Pós-Graduação em Neurologia e Neurociências, Departamento
de Neurociências e Ciências do Comportamento, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto,
Universidade de São Paulo
2Professora Doutora do Curso de Nutrição da Universidade de Ribeirão Preto
Docente do Programa de Pós-Graduação em Psicobiologia, Departamento de
Psicologia, Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São
Paulo
3Pós-doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Psicobiologia, Departamento de
Psicologia, Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São
Paulo
Laboratório de Neuroanatomia & Neuropsicobiologia, Faculdade de Medicina de Ribeirão
Preto, Universidade de São Paulo
O sistema nervoso humano é uma estrutura extremamente complexa composta
por aproximadamente 86 bilhões de neurônios. Os neurônios não são os únicos
componentes fundamentais do sistema nervoso, há trilhões de células da glia, micróglia,
oligodendrócitos e elementos vasculares que permitem a comunicação neuronal. As
conexões neuronais extremamente precisas nos permitem não apenas utilizar nossos
sentidos e membros, mas também sentir, pensar, nos expressar, aprender e lembrar. Um
processo considerado crítico para nossa capacidade de aprender e lembrar é a
neuroplasticidade.
Quando dizemos que o encéfalo possui “plasticidade”, estamos sugerindo que
este seja maleável. O termo “neuro” se refere aos neurônios, as células nervosas que são
os “blocos de construção” do encéfalo e do sistema nervoso em geral. Dessa maneira, a
neuroplasticidade se refere à maleabilidade do encéfalo.
1. Contextualização histórica
Um intenso debate foi travado entre os cientistas do final dos anos 1700 ao
início dos anos 1800 sobre se as áreas encefálicas tinham funções específicas e
independentes (chamadas de localismo) ou se todo o encéfalo trabalhava em conjunto
para produzir uma função (holismo). Para os atores deste debate, esses dois conceitos
eram diametralmente opostos - o encéfalo operava de maneira localizada ou holística.
Os primeiros pesquisadores acreditavam que o encéfalo era "fixo", isto é, após concluir
seu período de desenvolvimento, o tecido nervoso se torna imutável.
Por mais de um século, no entanto, a Neurociência convencional permaneceu em
grande parte presa aos princípios da Doutrina da Localização, em que uma localização
discreta do encéfalo é responsável por uma função específica e, se ocorrer lesão nessa
localização, essa função é perdida.
Em seu livro “O encéfalo que muda a si mesmo: histórias de triunfo pessoal das
fronteiras da ciência do encéfalo”, Norman Doidge sugere que essa crença de que o
encéfalo era incapaz de mudar originou-se principalmente de três fontes principais:
● Uma antiga crença de que o encéfalo era muito parecido com uma máquina
extraordinária, capaz de coisas surpreendentes, mas incapaz de crescer e mudar;
● A observação de que as pessoas que sofreram sérios danos encefálicos muitas vezes
não conseguiam se recuperar;
● A incapacidade de se observar realmente as atividades microscópicas do encéfalo.
Inúmeras evidências surgiram, durante este período, mostrando que o encéfalo é
muito mais capaz de mudar do que se acredita. O psicólogo William James sugeriu que
o encéfalo talvez não fosse tão imutável quanto se acreditava já em 1890. Em seu livro
“The Principles of Psychology”, ele escreveu: “A matéria orgânica, especialmente o
tecido nervoso, parece dotada de um grau extraordinário de plasticidade”. No entanto,
essa ideia foi amplamente ignorada por muitos anos.
A ciência convencional demorou a abraçar os princípios da neuroplasticidade,
pois muitos cientistas ignoraram amplamente toda e qualquer descoberta que fomentou
a ideia de que nossos encéfalos são capazes de religar, reorganizar e de reaprendizagem
após algum tipo de dano ou lesão. O substancial avanço no conhecimento e teorias
sobre o funcionamento encefálico ao longo dos anos mostrou de forma esmagadora que
nossos encéfalos são “plásticos”, o que significa, por exemplo, que nosso córtex é
dinâmico e pode ceder à experiência comportamental.
Na década de 1920, o pesquisador Karl Lashley encontrou evidências de
mudanças nas vias neurais de macacos Rhesus. Na década de 1960, os pesquisadores
começaram a explorar casos em que adultos mais velhos que sofreram Acidentes
Vasculares Encefálicos (derrames) massivos conseguiram recuperar diversas funções,
demonstrando que o encéfalo era mais maleável do que se acreditava.
Até a década de 1960, os pesquisadores acreditavam que as mudanças no
encéfalo só poderiam ocorrer durante a infância e que a partir do início da idade adulta,
a estrutura física do encéfalo era quase sempre permanente. Entretanto, cientistas
encontraram evidências de que o encéfalo é capaz de se reconectar após um dano. A
pesquisa moderna demonstrou que o encéfalo continua a criar caminhos neurais e a
alterar os já existentes para se adaptar a novas experiências, aprender novas informações
e criar novas memórias.
Graças aos avanços da tecnologia, os pesquisadores agora podem ter uma visão
mais precisa sobre funcionamento do encéfalo. À medida que o estudo das
Neurociências moderna floresceu, os pesquisadores demonstraram que as pessoas não
se limitam às habilidades mentais com as quais nascem e que encéfalos danificados
podem ser capazes de mudanças notáveis.
2. O que é neuroplasticidade e por que ela é tão importante?
Concebido pela primeira vez pelos pioneiros da Psicologia, como William
James, e mais tarde formalmente definido em relação à maneira como os neurônios
mudam suas conexões sinápticas com outros neurônios, hoje, neuroplasticidade é
amplamente usado como um termo categórico para que os cientistas entendam as
maneiras pelas quais o encéfalo responde e aprende com seu meio interno e externo.
Dessa forma, neuroplasticidade nada mais é do que a capacidade do encéfalo e
de seus neurônios responderem a estímulos, se adaptar ao ambiente e ainda permanecer
um órgão funcional, garantindo, muitas vezes, a sobrevivência através da aprendizagem
com a experiência.
A neuroplasticidade pode ocorrer em diversos níveis:
- Plasticidade estrutural: a capacidade do encéfalo mudar sua estrutura física
como resultado do aprendizado. Ocorre alterações na quantidade e formato das espinhas
dendríticas, pode ocorrer neogênese ou morte celular.
- Plasticidade funcional: é a capacidade do encéfalo de mover funções de uma
área danificada para áreas não danificadas.
- Plasticidade comportamental: o meio em que vivemos pode mudar o
funcionamento do nosso encéfalo e, portanto, como nos comportamos.
Atualmente, a neuroplasticidade é caracterizada por mudanças no número, tipo
ou localização de sinapses; mudanças nas cascatas de sinalização intracelular ou
expressão de proteínas; ou mesmo mudanças nas moléculas que suportam nosso código
genético. Sem essa capacidade, qualquer encéfalo, não apenas o encéfalo humano, seria
incapaz de se desenvolver desde a infância até a idade adulta ou se recuperar de uma
lesão.
O que torna o encéfalo especial é que, ao contrário de um computador, ele
processa sinais sensoriais e motores em paralelo. Ele possui muitas vias neurais que
podem replicar a função de outra área encefálica, de modo que pequenos erros no
desenvolvimento ou perda temporária de função devido a danos podem ser facilmente
corrigidos por sinais de redirecionamento ao longo de uma via diferente.
O problema se torna grave quando os erros de desenvolvimento são grandes,
como os efeitos do vírus Zika no desenvolvimento do encéfalo no útero ou como
resultado de um golpe na cabeça ou após um acidente vascular encefálico. No entanto,
mesmo nesses exemplos, dadas as condições certas, o encéfalo pode superar as
adversidades para que alguma função seja recuperada.
A organização anatômica do sistema nervoso permite quecertas áreas do
encéfalo tenham certas funções específicas e isso é algo pré-determinado por seus
genes. Por exemplo, existe uma área do encéfalo que se dedica ao movimento do braço
direito. Danos nesta parte do encéfalo prejudicam o movimento do braço direito. Mas,
uma vez que uma parte diferente do encéfalo processa a sensação do braço, você pode
sentir o braço, mas não pode movê-lo. Este arranjo “modular” significa que uma região
do encéfalo não relacionada à sensação ou função motora não é capaz de assumir uma
nova função. Ainda assim, é importante levar em consideração o fato de que o encéfalo
não é infinitamente maleável. Em um estudo com Caenorhabditis elegans, um tipo de
verme cilíndrico usado como organismo modelo em pesquisas, descobriu-se que perder
o sentido do tato aumentava o olfato. Isso sugere que perder um sentido reconecta os
outros. É bem sabido que, em humanos, perder a visão no início da vida pode aguçar
outros sentidos, especialmente a audição.
Como no caso do bebê em desenvolvimento, a chave para o estabelecimento de
novas conexões é o enriquecimento ambiental com estímulos sensoriais (visuais,
auditivos, táteis, olfativos) e motores. Quanto mais estimulação sensorial e motora uma
pessoa recebe, maior a probabilidade de ela se recuperar de uma lesão encefálica. Por
exemplo, alguns dos tipos de estimulação sensorial usados para tratar pacientes com
acidente vascular encefálico incluem treinamento em ambientes virtuais, musicoterapia
e prática mental de movimentos físicos.
3. Como funciona a neuroplasticidade
Os primeiros anos de vida de uma criança são uma época de rápido crescimento
do encéfalo. Ao nascer, cada neurônio no córtex cerebral tem cerca de 2.500 sinapses;
aos três anos, esse número cresceu para impressionantes 15.000 sinapses por neurônio.
O adulto médio, entretanto, tem cerca de metade desse número de sinapses. À medida
que ganhamos novas experiências, algumas conexões são fortalecidas enquanto outras
são eliminadas. Este processo é conhecido como poda sináptica.
Os neurônios que são usados frequentemente desenvolvem conexões mais fortes
e aqueles que são raramente ou nunca usados eventualmente sofrem um processo de
morte celular programada. Ao desenvolver novas conexões e eliminar as fracas, o
encéfalo é capaz de se adaptar ao ambiente em mudança.
4. Características principais
Existem algumas características definidoras de neuroplasticidade.
4.1 Processo em andamento
A plasticidade é contínua ao longo da vida e envolve outras células do sistema
nervoso além dos neurônios, incluindo células gliais e vasculares, podendo ocorrer
como resultado de aprendizagem, experiência e formação de memória.
4.2 Idade e ambiente desempenham um importante papel
Embora a plasticidade ocorra ao longo da vida, certos tipos de mudanças são
mais predominantes durante idades específicas. O encéfalo tende a mudar muito durante
os primeiros anos de vida, à medida que o encéfalo imaturo cresce e se organiza. A
estrutura básica do encéfalo é estabelecida antes do nascimento por nossos genes. Seu
desenvolvimento contínuo depende muito de um processo chamado plasticidade de
desenvolvimento, em que os processos de desenvolvimento mudam neurônios e
conexões sinápticas. A interação entre o ambiente e a genética também desempenha um
papel fundamental na formação da neuroplasticidade. Geralmente, encéfalos jovens
tendem a ser mais sensíveis e responsivos a experiências do que encéfalos mais velhos.
4.3 Neurogênese
Os primeiros pesquisadores acreditavam que a neurogênese, ou a criação de
novos neurônios, cessava logo após o nascimento. Hoje, sabe-se que o encéfalo possui a
notável capacidade de reorganizar caminhos, estabelecer novas conexões e, em alguns
casos, até mesmo gerar novos neurônios.
Existem muito poucos lugares no encéfalo maduro onde novos neurônios são
formados. Dentre estes estão o giro dentado do hipocampo (uma área envolvida na
memória e emoções) e a zona subventricular do ventrículo lateral, onde novos neurônios
são gerados e então migram para o bulbo olfatório (uma área envolvida no
processamento do olfato) (Figura 1). Embora a neurogênese não seja considerada um
exemplo de neuroplasticidade, ela pode contribuir para a forma como o encéfalo se
recupera de danos.
Figura 1. A anatomia da zona subventricular (SVZ) neurogênica no roedor adulto e no encéfalo humano. (A) Visão
sagital de um encéfalo de roedor mostrando os locais de neurogênese na zona subventricular / bulbo olfatório (SVZ /
OB). (B) Desenho esquemático da composição e citoarquitetura da SVZ do roedor adulto. (C) Visão coronal do
encéfalo humano adulto mostrando os ventrículos laterais (LV). (D) Desenho esquemático da composição celular e a
citoarquitetura da SVZ no encéfalo humano adulto, consistindo em quatro camadas: Camada I - camada de células
ependimárias (verde), Camada II - lacuna hipocelular, Camada III - fita astrocítica, contendo astrócitos e
neuroblastos (células imaturas) em migração, Camada IV - zona de transição, contendo oligodendrócitos. RMS:
fluxo migratório rostral; DG: giro dentado; LV: ventrículo lateral. Arias-Carrión International Archives of Medicine
2008;1(1):2. doi: 10.1186/1755-7682-1-2.
À medida que o encéfalo cresce, os neurônios individuais amadurecem, primeiro
enviando vários ramos (axônios, que transmitem informações do neurônio, e dendritos,
que recebem informações) e, em seguida, aumentando o número de contatos sinápticos
com conexões específicas.
Conforme já mencionado, o número de sinapses por neurônio em uma criança
aos três anos de idade é seis vezes maior do que o de uma criança logo após o
nascimento, e isso ocorre à medida que a criança explora seu mundo e aprende novas
habilidades - um processo chamado sinaptogênese. No entanto, na idade adulta o
número de sinapses diminui pela metade, a chamada poda sináptica.
4.4 Forjando novos caminhos
Continuamos a ter a capacidade de aprender novas atividades, habilidades ou
idiomas, mesmo na velhice. Essa capacidade retida exige que o encéfalo tenha um
mecanismo disponível para lembrar, de modo que o conhecimento seja retido ao longo
do tempo para uma futura recordação. Este é outro exemplo de neuroplasticidade e é
mais provável que envolva mudanças estruturais e bioquímicas no nível da sinapse.
O reforço ou as atividades repetitivas acabarão levando o encéfalo adulto a se
lembrar da nova atividade. Pelo mesmo mecanismo, o ambiente enriquecido e
estimulante oferecido ao encéfalo danificado acabará por levar à recuperação. Então, se
o encéfalo é tão plástico, por que todo mundo que teve um acidente vascular encefálico
não recupera todas as funções? Como já mencionamos, a resposta depende da idade
(encéfalos mais jovens têm maior chance de recuperação), do tamanho da área
danificada e, mais importante, dos tratamentos oferecidos durante a reabilitação.
5. Conclusão
O encéfalo é um órgão complexo e adaptável. Devido ao poder da
neuroplasticidade, que permite ao nosso encéfalo se reconfigurar, se recuperar e se
adaptar, somos capazes de reagir de maneira racional, deliberada e eficaz a todas as
nossas experiências.
6. Referências Bibliográficas
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https://www.verywellmind.com/what-is-brain-plasticity-2794886.
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Temas actuais em Psicologia (pp. 11 - 26). Faro: Universidade do Algarve
(ISBN: 978-972-9341-88-5).
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