Aula - neurônios espelho e autismo

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Neurônios espelho e autismo
José Salomão Schwartzman
Universidade Presbiteriana Mackenzie
www.schwartzman.com.br
josess@terra.com.br
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Neurônios espelho
descritos por Giaccamo Rizzolatti (1988)
“mirror neurons” na área pré-motora ventral de macacos
células que disparam quando o animal realiza uma ação específica com suas mãos: empurrar, puxar, agarrar e colocar um amendoim na boca
as mesmas células disparam quando o animal observa alguém (o experimentador ou outro macaco) realizar a mesma ação
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Neurônios espelho
Rizzolatti et al., estudando descargas neuronais na área pré-motora (área F5 - frontal) de macacos observou neurônios que respondiam:
a movimentos distais quando efetores (mão direita, mão esquerda e boca) apanhavam um objeto
a estímulos visuais:
à simples visão de um objeto que poderia ser apanhado (neurônios canônicos)
à visão de um outro indivíduo realizando uma ação à sua vista neurônios espelho)
 
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Rizzolatti G et al. (2008) Mirror neurons and their clinical relevance
Nat Clin Pract Neurol doi:10.1038/ncpneuro0990
Ativação dos neurônios na área parietal inferior (API)
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Rizzolatti G et al. (2008) Mirror neurons and their clinical relevance
Nat Clin Pract Neurol doi:10.1038/ncpneuro0990
O sistema espelho em humanos
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respostas de neurônios espelho em macacos frente a estímulos:
diversos: mão x pinça (Gallese et al., 1996)
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vista lateral do cérebro de macaco
 Rizzolatti e Craighero, 2004
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córtex pré-motor ventral em humanos
córtex pré-motor ventral em macacos
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o córtex temporal superior codifica
uma descrição visual da ação
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encaminha esta informação ao córtex parietal posterior que codifica o aspecto sinestésico do movimento
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este mecanismo de parear a descrição visual da ação observada e as conseqüências sensitivas previstas permite o planejamento da imitação da ação observada que agora pode ocorrer
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cópias eferentes do plano motor são enviados das áreas parietais e frontais de volta para o córtex temporal superior
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conexões entre um setor do lobo da insula (campo disgranular) com o sistema límbico, córtex parietal posterior, frontal inferior e córtex temporal superior possibilitam passar à áreas límbicas a representação da ação que processam seu conteúdo emocional
sistema límbico
giro cíngulo
hipocampo
giro para-hipocampal
hipotálamo
amigdala
etc
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ativação da área frontal inferior esquerda durante 
observação de ações significativas
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mordendo
homem
macaco
cachorro
ativação cortical durante observação de mordidas
Buccino et al., 2004
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ações orais comunicativas
homem: leitura labial
macaco: estalando os lábios
cachorro: latindo
ativação cortical durante observação de ações comunicativas
Buccino et al., 2004
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A - ativação do lobo parietal inferior quando os sujeitos olhavam 
 suas ações sendo imitadas pelo experimentador
B – variação hemodinâmica quando os sujeitos i – agiam espontaneamente;
 ii – quando imitavam ações realizadas pela experimentador;
 iii – quando olhavam suas ações sendo imitadas pelo experimentador
Decety et al., 2002)
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ativação pela imitação de imagens de mãos representando 
movimentos simples dos dedos médios ou indicadores (Molnar-Szakacs et al., 2004)
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centros de ativação à visão de movimentos da face, corpo e mãos
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Neurônios espelho Daniel Glaser, Córtex 2004
bailarinos e praticantes de capoeira
estudado o padrão de ativação observado (ressonância magnética funcional) quando:
bailarinos observavam ballet
bailarinos observavam capoeira
capoeiristas observavam capoeira
capoeiristas observavam ballet
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Glaser, 2004
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Ressonância magnética funcional
sulco intraparietal
córtex pré-motor dorsal
bailarinos vendo ballet
bailarinos vendo capoeira
capoeiristas vendo ballet
capoeiristas vendo capoeira
controles vendo ballet
controles vendo capoeira
Glaser, 2004
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Picos de ativação na área central direita ( M1) e sulco pré-central (PMC)
Carr L. et.al. PNAS 2003;100:5497-5502
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Atividade significativamente aumentada na amígdala direita durante imitação de expressões emocionais faciais comparada com observação. 
Carr L. et.al. PNAS 2003;100:5497-5502
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ativação cerebral de voluntários assistindo um filme em que um indivíduo
cheira um odor nauseante: quando o individuo sente o cheiro (vermelho)
e quando assiste o outro sentindo o cheiro (verde)
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Neurônios espelho
imitação
aprendizado
empatia
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capacidade de imitação de bebês com 2 e 3 semanas (Meltzoff, 1977)
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Dr. Andrew Meltzoff e um bebê com 18 dias de vida trocando gentilezas
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abrindo a boca
mostrando a língua
protruindo aos lábios
Chimpanzé (5 a 11 semanas de vida) imitando uma pessoa
modificado de Myowa, 1996
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The infant mirror neuron system studied with high density. EEG. Pär Nyström, 2008 
19 crianças com 24 a 26 semanas de vida
15 adultos com 20 a 30 anos
EEG de alta densidade
4 vídeos
a) circulo colorido estático
b) circulo colorido movendo-se contra fundo branco
c) dorso de uma pessoa movendo-se para pegar um objeto colorido
d) o mesmo dorso com a mão afastando-se de um objeto
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SEX DIFFERENCES IN THE NEUROANATOMY OF HUMAN MIRROR-NEURON SYSTEM: A VOXEL-BASED
MORPHOMETRIC INVESTIGATION. CHENG et al, 2009
25 mulheres jovens e 25 homens pareados
as mulheres apresentaram maior volume do que os homens na substância cinzenta da pars opercularis e região parietal inferior (sistema neurônios espelho)
os questionários de empatia mostraram resultados na mesma direção mulheres>homens
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Autismo e
Neurônios
Espelho
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Desordens do Espectro Autista
isolamento social
pobre contacto visual
distúrbios da comunicação
falta de empatia
dificuldades na compreensão de metáforas
compreensão literal da linguagem
dificuldades em imitar ações dos outros
preocupação extrema com detalhes
aversão a certos sons
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Imitation performance in toddlers with autism and those with other developmental disorders. Rogers et al, 2003
77 sujeitos
Transtorno autista N=24
Atraso no Desenvolvimento com etiologia mista N=20
síndrome de Down N=8
Síndrome do X-frágil N=18
Desenvolvimento típico N=15
sujeitos dos grupos clínicos 21 a 50 meses
sujeitos desenvolvimento clínico 18 a 24 meses
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Imitation performance in toddlers with autism and those with other developmental disorders. Rogers et al, 2003
provas imitação
manuais: 
abrir e fechar ambas as mãos simultaneamente
tocar o peito com uma mão, etc
ações sobre objetos
virar um carro de cabeça para baixo e tocar nele
tocar um bichinho com o cotovelo, etc
movimentos oro-faciais
estender a língua e movimentá-la lateralmente, etc
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Resultados imitação
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Autismo e neurônios espelho
Baron-Cohen et al. (1985) demonstraram que crianças com autismo apresentam dificuldades na compreensão das crenças dos outros e sugeriram uma falha no que foi denominado de “teoria da mente”
os testes que avaliam a “teoria da mente” se mostram mais alterados após os 4 anos de idade no entanto, sinais do quadro autístico estão presentes antes desta idade o que permite supor a existência de “precursores” da “teoria da mente”
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Autismo e neurônios espelho
possíveis “precursores”:
jogo imaginativo
capacidade de partilhar atenção com outra pessoa
problemas com a “teoria da mente”:
prejuízos sociais mais abrangentes: sócio-afetivos, falta de empatia e de engajamento social com os outros
comportamentos repetitivos e estereotipados, desejo obsessivo pela mesmice, distúrbios da linguagem e prejuízos nas funções executivas
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Changes in mu rhythm during action observation and execution in adults with Down syndrome: Implications for action representation.Naznin Virji-Babula et al,2008
estudados 10 adultos voluntários e 10 pessoas com Síndrome de Down
registraram o ritmo mu cortical frente a duas condições:
realizando um movimento
observando o mesmo movimento feito por outra pessoa
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Autismo e neurônios espelho
uma vez que os neurônios espelho parecem estar envolvidos na interação social, disfunções deste sistema neural poderiam explicar alguns dos sintomas observados no Autismo:
isolamento social
ausência de empatia
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Autismo e neurônios espelho
estudos têm mostrado que indivíduos com Autismo mostram uma falta de atividade nos neurônios espelho em várias regiões do cérebro
a questão é se alguma forma de restaurar esta atividade poderia aliviar alguns dos sinais e sintomas do quadro do Autismo
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José Salomão Schwartzman
josess@terra.com.br
www.schwartzman.com.br