Cortex cerebral

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CÓRTEX CEREBRAL, FUNÇÕES INTELECTUAIS 
DO CÉREBRO, APRENDIZADO E MEMÓRIA
M AT H E U S L E A R A
M A U R I C I O S É R G I O
R A FA E L F O N T E S
R A FA E L A A LV E S
S U E L E N M A I A 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
CENTRO DE CIENCIAS DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE BIOFISICA E FISIOLOGIA
PROFESSOR ERNANI MAIA 
Anatomia Fisiológica do Córtex Cerebral
• Parte funcional: camada fina de neurônios que cobre toda a 
superfície das circunvoluções do cérebro 
• Aproximadamente 100 bilhões de neurônios
• Estrutura histológica típica:
1. Granulares (também chamados de estrelados)
2. Fusiformes
3. Piramidais 
Dão origem a quase todas as fibras que saem do córtex
a) Axônios curtos, funcionam como interneurônios
b) Excitatórios: glutamato | Inibitórios: GABA
c) Grande quantidade em áreas associativas 
Relações anatômicas e funcionais do córtex cerebral 
com o tálamo e outros centros subcorticais
• Quando o córtex cerebral é danificado junto com o tálamo, as 
perdas das funções cerebrais são de longe maiores do que 
quando apenas o córtex é danificado, pois a excitação talâmica 
do córtex é necessária para quase toda a atividade cortical
• Conexões talâmicas abrangem duas direções:
1. Córtex para o tálamo
2. Tálamo para o córtex
• Quase todas as vias dos receptores sensoriais e órgãos 
sensoriais para o córtex passam através do tálamo, sendo 
exceções algumas vias sensoriais do olfato
Funções de áreas corticais especificas 
• Estudos indicam que diferentes áreas corticais cerebrais têm 
funções diferentes
• Principais áreas primárias e secundárias para sensação 
somática, visão e audição
As áreas sensoriais primárias detectam sensações especificas –
visual, auditiva ou somática – transmitidas de órgãos sensoriais 
periféricos diretamente ao cérebro 
As áreas secundárias integram e dão um significado aos sinais 
recebidos das áreas motoras primárias 
Áreas associativas
• Recebem e analisam sinais simultaneamente de 
múltiplas regiões tanto córtices motores e sensoriais, 
quanto estruturas subcorticais
• No entanto, até mesmo áreas associativas têm suas 
especializações:
a) Áreas associativas parieto-occiptal
b) Área associativa pré-frontal
c) Área associativa límbica
Área associativa parieto-occiptal
• Situada na região cortical de transição parieto-occiptal
• Fornece altos graus de interpretação para sinais de todas as áreas sensoriais adjacentes
• Sub-áreas funcionais:
a) Analises das coordenadas espaciais do corpo, bem como seu entorno
b) Área para a compreensão da linguagem
c) Área para o processamento inicial da linguagem visual (leitura)
d) Área para a nomeação dos objetos 
Área associativa pré-frontal
• A área associativa pré-frontal funciona em estreita associação com o córtex motor para planejar 
padrões complexos e sequencia de movimentos
• Recebe muitas informações de um maciço feixe subcortical de fibras nervosas que a conectam 
com a área associativa pré-frontal, levando informações principalmente das coordenadas 
espaciais do corpo necessárias para a execução dos movimentos
• Processos mentais da razão
• Elaboração de pensamentos 
• Armazenar, em curto prazo, a memória de trabalho 
Área de Broca
• Contém um circuito neuronal necessário para a 
formação da palavra 
• Planejamento para palavras individuais ou formação de 
frases curtas
• Trabalha em estreita relação com a área de Wernicke
Área associativa límbica 
• Sé ocupa, primariamente, com as emoções, 
comportamento e motivação
• Responsável pela maioria dos impulsos emocionais que 
ativam outras áreas encefálicas, fornecendo comando 
motivacional que facilita o processo de aprendizado
Área para reconhecimento das faces
• Prosofenosia – incapacidade de reconhecer faces
• Ocupa as superfícies médio-ventrais do lobo temporal, 
uma área relativamente grande do córtex cerebral
• Córtex contíguo com o córtex visual e com o córtex 
límbico 
Função Interpretativa Abrangente da Região 
Posterossupeior do Lobo Temporal
• Na parte mais posterior do lobo temporal superior
se juntam as áreas assossiativas somática, visual e
auditiva
• Esse local é muito desenvolvido, particularmente
no lado dominante do cérebro ( o lado esquerdo
em quase todas as pessoas destras)
• Papel importante em participar das mais
abrangentes funções superiores – a inteligência
Chamada de área interpretativa geral,
área gnóstica, área do conhecimento, área
associativa terciária, mas é melhor
conhecida como Área de Wernicke
Área de Wernicke
• A pessoa com dano à essa área pode ouvir bem e
reconhecer diferentes palavras, mas é incapaz de
agrupar essas palavras em pensamento coerente
• Estimulação elétrica em pessoa consciente pode
promover a formação de pensamentos muito
complexos
• Por essa razão, acredita-se que a ativação dessa
área pode reativar padrões de memória
envolvendo mais de uma modalidade sensorial
• A perda dessa área no adulto em geral leva a vida
em estado de quase demência
Giro Angular – Interpretação da Informação Visual
• Porção mais inferior do lobo parietal
posterior situada imediatamente atrás da
área de Wernicke, fundindo-se às áreas
visuais do lobo occipital
• Em caso de dano, o fluxo de experiências
visuais que passam pela área de
Wernicke fica na maioria das vezes
bloqueado
• Esse bloqueio gera uma condição
chamada dislexia ou cegueira de palavras
Hemisfério Dominante
• As funções da área de Wernicke e do giro
angular, bem como as funções da área da
fala e controle motor, são em geral mais
desenvolvidas em um hemisfério cerebral
do que no outro
• Esse hemisfério é chamado hemisfério
dominante
• Em cerca de 95% das pessoas, o
hemisfério esquerdo é o dominante
Teoria de explicação da dominância
• A atenção “mental” parece ser direcionada a um
pensamento principal por vez
• Devido ao fato de o lobo temporal posterior esquerdo,
ao nascer, ser maior que o direito, normalmente o lado
esquerdo começa a ser usado em maior grau
• A intensidade do aprendizado no hemisfério usado
primeiramente aumenta rapidamente , enquanto no outro
permanece pequeno
• Isso torna o lado esquerdo dominante sobre o direito
Dominância de hemisfério 
• A área pré-motora da fala (área de Broca)
geralmente é dominante no lado esquerdo
do cérebro
• As áreas motoras para controle das mãos
são também dominantes no lado esquerdo
em cerca de nove em 10 pessoas,
tornando-as destras.
• Embora essas áreas em geral muito
desenvolvidas no lado esquerdo, elas
recebem informações de ambos os
hemisférios. Usando para isso o corpo
caloso
Papel da Linguagem na função da Área de 
Wernicke e nas funções intelectuais 
A maior parte de nossas experiências
sensoriais é convertida em linguagem antes
de ser armazenada nas áreas de memória e de
ser processada para outros propósitos
A área sensorial para a interpretação da
linguagem no hemisfério dominante é a Área
de Wernicke, e está intimamente com as
áreas auditivas do lobo temporal
Funções do Córtex Parieto-occipitotemporal
no Hemisfério não dominante 
Em caso de danos à área de Wernicke no
hemisfério dominante, apesar da perda de funções
intelectuais, associadas à linguagem e simbolismo
visuais , outras capacidades interpretativas são
mantidas
Estudos psicológicos sugeriram que o hemisfério
não dominante pode ser importante para entender
e interpretar música , experiências visuais não
verbais, relações espaciais, “linguagem corporal”
e entonações da voz
Isso mostra que a dominância se refere às funções
intelectuais baseadas em linguagem.
Funções Intelectuais das áreas 
associativas pré-frontais 
Acreditava-se que era o local da
inteligência superior do ser humano.
Porém outras áreas se mostram
intelectualmente “mais importantes”
Possui, porém, funções intelectuais
próprias, evidenciadas nos estudos em
pessoas com danos nessas áreas
Estudos realizados com pacientes com
lobotomia pré-frontal mostraram certas
alterações mentais
Perda da capacidade de resolver problemas
complexos;
Incapacidade de encadear tarefas sequenciais, para
atingir objetivos complexos
Incapacidade de aprender a fazer diversas tarefas ao
mesmo tempo;
Nível de agressividade reduzido, com perda de
ambições
Respostas sociais inapropriadas, com perda de moral
e restrições à atividade sexual e às excreções;
Incapacidade de acompanhar longas linhas de
raciocínio e variação de repentina de humor
Podiam realizar funções motoras normalmente, mas
geralmente sem propósito
Dimuição de agressividade e Respostas sociais 
inadequadas
◦ Resultantes de perda das partes ventrais dos lobos frontais, na
face inferior do cérebro, área associada ao sistema límbico.
Incapacidade de progredir em direção a uma meta 
◦ Pessoas sem córtices pré-frontais ainda pensam, mas não
incapazes, mas não elaboram pensamentos coerentes
organizados por muito tempo. Como consequencia ocorre
fácil distração de seu tema central de pensamento.
Elaboração do pensamento, prognóstico e 
desempenho das funções intelectuais superiores pelas 
áreas pré-frontais
• Elaboração do pensamento: Aumento da profundidade e de 
abstração dos diferentes pensamentos organizados de 
múltiplas fontes de informação
• Memória de trabalho: capacidade da área pré-frontal de 
mantes presentes simultaneamente diversos fragmentos de 
informação, resgatando essas informações 
instantaneamente, assim que ela for necessária para 
pensamentos subsequentes
Elaboração do pensamento, prognóstico e 
desempenho das funções intelectuais superiores pelas 
áreas pré-frontais
• Áreas pré-frontais são divididas em segmentos para armazenar diferentes tipos de memória 
temporária
• Combinando todos esses fragmentos temporários de memória de trabalho, podemos:
1. Fazer prognósticos
2 Planejar futuro
3. Retardar a ação até avaliar a melhor forma de resposta
4. Considerar a consequência das ações motoras
5. Resolver problemas intelectuais diversos
6. Controlar nossas atividades, de acordo com as leis morais
Função do cérebro na comunicação
• Linguagem aferente e eferente
• Existem dois aspectos na comunicação: aspecto 
sensorial e aspecto motor
Aspectos sensoriais
• Destruição das áreas associativas auditivas ou visuais do córtex 
pode resultar em incapacidade de entender a palavra falada ou 
escrita
• Chamados de afasia receptiva auditiva ou afasia receptiva visual 
(dislexia)
• Afasia de Wernicke: capazes de entender a palavra escrita ou 
falada, mas incapazes de interpretar o pensamento que é expresso
• Afasia global: lesão mais ampla na área de Wernicke. Maior 
probabilidade de ficar totalmente incapacitada para a 
compreensão da linguagem ou comunicação
Aspectos motores
• Dois estágios:
1. formação dos pensamentos e escolha das palavras (área 
ade Wernicke)
2. controle motor da vocalização (área de Broca)
• Afasia motora: danos na área de Broca. A pessoa é capaz de 
decidir o que quer dizer, mas não consegue emitir palavras
Aspectos motores
• Articulação dos movimentos musculares da boca, língua, 
laringe, cordas vocais etc. 
• Responsável pala entonação, ordenação e mudanças rápidas 
na intensidade do som
• Os músculos são ativados pela região facial e laríngea do 
córtex motor. O cerebelo, os gânglios da base o córtex sensorial 
ajudam no controle da sequencia e intensidade das contrações 
musculares por meio de mecanismos de feedback
Funções do corpo caloso e da comissura anterior para 
transferir informações entre os hemisférios cerebrais
• Fibras do corpo caloso formam abundantes conexões neurais 
bidirecionais entre a maioria das áreas corticais homólogas, 
dos dois hemisférios cerebrais
• Comissura anterior conecta as porções anteriores dos lobos 
temporais, incluindo a amigdala 
• Durante muito tempo a função do corpo caloso permaneceu 
um mistério
Funções do corpo caloso e da comissura anterior para 
transferir informações entre os hemisférios cerebrais
• Experimentos bem elaborados permitiram concluir que 
uma das funções dessas estruturas é disponibilizar 
informação armazenada em um hemisfério para as áreas 
correspondentes do hemisfério oposto
• Corpo caloso: necessário para os dois lados agirem de 
forma cooperativa a nível subconsciente superficial
• Comissura anterior: papel adicional importante de 
unificar as respostas emocionais dos dois lados do 
cérebro 
PENSAMENTO, CONSCIÊNCIA E MEMÓRIA 
• Problemas na discussão do assunto Falta de conhecimento sobre os mecanismos do 
pensamento e da memória
• Destruição de grande área cortical 
• Pensamento envolve: córtex cerebral, 
tálamo e sistema límbico 
• Pensamentos básicos ou complexos
DEFINIÇÕES: Pensamento e Consciência 
• Pensamento Resulta de um padrão de estimulação de diversas partes do sistema 
nervoso ao mesmo tempo, envolvendo córtex, sistema límbico e formação reticular do tronco. 
• Teoria holística do pensamento 
• Áreas específicas do córtex determinam características discretas
• Consciência Fluxo contínuo de
alerta, tanto de nossos arredores quanto
de nossos pensamentos sequenciais.
MEMÓRIA: Papéis da facilitação sináptica 
e inibição sináptica 
• Armazenamento de memória Variação da 
sensibilidade da transmissão sináptica 
• Traços de memória
• Traços de memória em animais 
• Observações: Memória a longo prazo pode resultar de 
condução sináptica alterada em centros subcorticais
MEMÓRIA POSITIVA E NEGATIVA 
• Maior parte das memórias são negativas 
• Cérebro aprende e ignora as informações sem consequências 
• Inibe vias sinápticas para que isso ocorra MEMÓRIA NEGATIVA
• Fenômeno da habituação
• Informações com consequências importantes 
• Facilitação das vias sinápticas MEMÓRIA POSITIVA 
• Sensibilização da memória 
CLASSIFICAÇÃO DAS MEMÓRIAS 
COM RELAÇÃO A DURAÇÃO 
OUTROS TIPOS DE MEMÓRIA 
Memória de curto 
prazo
Memória de 
prazo 
intermediário
Memória de 
longo prazo
Memória de 
trabalho 
Memória 
declarativa
Memória de 
habilidades 
MEMÓRIA A CURTO PRAZO 
• Seria causada por atividade neural contínua de sinais neurais que se propagam em círculos 
em traço de memória temporária de circuitos de neurônios reverberantes. 
• Facilitação ou inibição pré-sináptica provocadas por neurotransmissores em fibras nervosas
terminais
Exemplo:
MEMÓRIA DE PRAZO INTERMÉDIÁRIO
• Duração 
• Resultam de alterações químicas e físicas temporárias 
• MEMÓRIA BASEADA EM MUDANÇAS QUÍMICAS NO TERMINAL PRÉ-SINÁPTICO OU NA 
MEMBRANA PÓS-SINÁPTICA
• Estudos com Aplysia
• Mecanismo de memória que dura de minutos a 3 semanas
MEMÓRIA DE PRAZO INTERMÉDIÁRIO
MECANISMO MOLECULAR DA MEMÓRIA INTERMEDIÁRIA
1. Mecanismo para habituação 
2. Mecanismo para facilitação 
Fechamento dos 
canais de cálcio
Difusão de pouca 
quantidade do íon
Menos 
neurotransmissor 
liberado
Estimulação dos 
terminais com 
liberação de 
serotonina
Serotonina ativa 
adenil ciclase e 
forma AMPc
AMPc bloqueia 
condutância de 
potássio
Potencial é 
prolongado e 
prolonga a 
ativação dos 
canais de cálcio
Muito 
neurotransmissor 
é liberado e 
facilita a 
transmissão
MEMÓRIA A LONGO PRAZO
• Resulta de alterações estruturais reais, não somente
químicas nas sinapses, e que realcem ou suprimam a
condução dos sinais;
• Estas mudanças não ocorrerão se forem administrados
fármacos que bloqueiem a produção de proteína, a partir do
DNA no neurônio pré-sináptico, e nem se desenvolverá o
traço
de memória permanente;
• O desenvolvimento da verdadeira memória a longo prazo
depende da reestruturação física das próprias sinapses de
forma que mude sua sensibilidade para transmitir os sinais
neurais;
MEMÓRIA A LONGO PRAZO
• Mudanças estruturais que ocorrem nas sinapses durante o
desenvolvimento da memória a longo prazo:
1. Aumento dos locais onde vesículas liberam a substância
neurotransmissora;
2. Aumento do número de vesículas transmissoras;
3. Aumento do número de terminais pré-sinápticos;
4. Mudanças nas estruturas das espinhas dendríticas que
permitem a transmissão de sinais mais fortes;
MEMÓRIA A LONGO PRAZO:
NÚMERO DE NEURÔNIOS E SUAS CONECTIVIDADES
• O número de conexões neuronais é determinado por fatores de crescimento neurais específicos
liberados retrogradamente pelas células estimuladas;
• Quando não houver conectividade suficiente, todo o neurônio que está emitindo ramificações
axônicas pode desaparecer;
• Princípio do ‘’Uso ou Perda’’;
MEMÓRIA A LONGO PRAZO:
CONSOLIDAÇÃO
• A memória de curto prazo se ativada repetidamente promoverá mudanças químicas, físicas e
anatômicas nas sinapses que são responsáveis pela memória a longo prazo;
• Requer 5 a 10 minutos, para consolidação mínima e 1 hora ou mais, para consolidação forte;
• A repetição da mesma informação várias vezes na mente acelera e potencializa o grau de
transferência da memória a curto prazo para a memória a longo prazo, e assim acelera e aumenta
a consolidação;
MEMÓRIA A LONGO PRAZO:
CONSOLIDAÇÃO
• Novas memórias são codificadas em diferentes classes de 
informação tipos semelhantes de informação são 
retirados dos arquivos de armazenagem de memória e usados 
para ajudar a processar a nova informação;
• Durante a consolidação as memórias não são armazenadas 
aleatoriamente no cérebro, mas sim em associação direta com 
outras memórias do mesmo tipo;
O PAPEL DE REGIÕES ESPECÍFICAS DO CÉREBRO NO 
PROCESSO DE MEMORIZAÇÃO
• Retirada dos dois hipocampos: 
Não afeta seriamente a memória do indivíduo para a 
informação armazenada antes da retirada;
Incapacidade de estabelecer novas memórias a longo prazo 
amnésia anterógrada;
O PAPEL DE REGIÕES ESPECÍFICAS DO CÉREBRO NO 
PROCESSO DE MEMORIZAÇÃO
• Os hipocampos figuram entre as vias de saída mais importantes 
das áreas de “recompensa” e “punição” do sistema límbico; 
• Centros límbicos de punição e os centros límbicos de recompensa 
excitados fornecem o humor básico e as motivações da 
pessoa força motriz do cérebro para lembrar as experiências 
e pensamentos que são agradáveis ou desagradáveis;
O PAPEL DE REGIÕES ESPECÍFICAS DO CÉREBRO NO 
PROCESSO DE MEMORIZAÇÃO
• Em algumas pessoas que tiveram lesões hipocampais, 
algum grau de amnésia retrógrada ocorre junto com a 
amnésia anterógrada;
• Danos em algumas áreas talâmicas podem levar 
especificamente à amnésia retrógrada, sem causar 
amnésia anterógrada significativa;
• O tálamo tem papel de ajudar a pessoa a “procurar” nos 
armazéns da memória e assim “ler” as memórias;
O PAPEL DE REGIÕES ESPECÍFICAS DO CÉREBRO NO 
PROCESSO DE MEMORIZAÇÃO
• Aprendizado de habilidades ou aprendizado reflexivo 
depende da repetição física e não da repetição simbólica da 
mente;
• Pessoas com lesões hipocâmpicas , geralmente não têm 
dificuldades de aprender habilidades motoras que não envolvam 
verbalização ou formas simbólicas de inteligência.
Agradecemos a atenção