Teorias da neuroplasticidade

Prévia do material em texto

Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ
Instituto de Psiquiatria – IPUB
Pós-Graduação em Neurociências
Mariana Branco Gongora
C
ro
n
o
g
ra
m
a
2
0
1
5
.2
Dia 30/04(Tarde) – Introdução e Teorias do Controle Motor
Dia 14/05 (Tarde) –Aprendizagem e Performance Motora 
Dia 18/06 (Tarde) - Processamento de Informação e Feedback 
Comportamento 
Motor
Controle
Aprendizagem
Motor
Desenvolvimento
Aprendizagem
Mudança na capacidade do indivíduo em executar uma tarefa
Aquisição do conhecimento ou habilidade 
Mudanças no nível de funcionamento do indivíduo ao longo do tempo
Desenvolvimento
Comportamento 
Motor
Controle
Aprendizagem
Motor
Desenvolvimento
Mudanças no nível de 
funcionamento do indivíduo 
ao longo do tempo
Processo interno que resulta 
em mudanças consistentes no 
comportamento
Mudanças no aprendizado motor e desenvolvimento, que personificam fatores de aprendizado e 
processos maturacionais associados ao desempenho motor. 
Desenvolvimento motor
Mudanças contínuas
no comportamento motor
durante todo o ciclo de vida
proporcionada pela interação
entre requisitos da tarefa, a
biologia do indivíduo e as
condições ambientais
Aprendizagem Motora
Mudança no comportamento
motor, resultado de prática 
ou experiência passada
Habilidade de mostrar modificações. Vista como uma continuação
para mudanças a curto prazo na eficiência ou força de conexões
sinápticas para mudanças estruturais a longo prazo na
organização e na quantidade de conexões entre os neurônios
(Shumway-cook and Woollacott, 2010)
Neuroplasticidade
A plasticidade pode ser vista de 3 formas:
• Plasticidade Morfológica - mudanças morfológicas resultantes das alterações ambientais:
• Geração de novos neurônios
• Formação de novos circuitos neurais
• Nova configuração da árvore dendrítica do neurónio 
• Plasticidade Funcional
• Ligada à atividade sináptica de um determinado circuito ou um determinado grupo de neurónios 
• Plasticidade Comportamental
• Comportamentos e desempenho de ações proporciona 
mudanças estruturais e funcionais no SN
Formas de 
Aprendizado
Não-Associativa
Associativa
Mais reflexivo, automático ou habitual 
Requer repetições frequentes para ser formado 
Resulta no conhecimento que pode ser requisitado de forma consciente. 
Requer processos como: percepção e atenção
Envolve a habilidade de lembrar de conhecimentos factuais 
Aprendizado 
Não-declarativo
Aprendizado 
Declarativo
Supressão aprendida de uma 
resposta a um estímulo não nocivo 
A resposta ao estímulo diminui com 
a sua repetição, até que ele se torna 
inócuo
Habituação
Resposta aumentada de um estímulo
consistentemente precedida por um
estímulo nocivo.
Sensibilização 
Formas mais simples de aprendizagem
O indivíduo aprende as características de um só 
tipo de estímulo. 
Aprendizado 
Não-declarativo
Não-Associativa
Condicionamento 
Clássico 
Associação de um estímulo forte a um
único tipo de estímulo
(Cão de Pavilov, 1920)
Condicionamento 
operante
Comportamentos que são recompensados
tendem a serem repetidos mais que outros
(Caixa de Skinner, 1931)
EC
Antes do aprendizado 
ENC RNC
Depois do aprendizado
EC RC
Nenhuma 
resposta
Forma mais complexa que o aprendizado não-associativo
Para aprender tem de se associar estímulos e 
respostas
Aprendizado 
Não-declarativo
Associativa
percepção do estímulo Codificação
compreensão da tarefaConsolidação
estoque das informações importantes para 
repetição do movimento 
Armazenamento 
busca pelo movimento armazenadoResgate
Aprendizado 
Declarativo
Tarefa: movimento de sequência de dedos (4 dedos/ 4 botões)
Pressionar o botão apropriado o mais rápido possível 
Grupo experimental: 
sequência repetitiva de dicas 
Grupo controle: 
sequência aleatória 
Aprendizado – tempo de reação menor 
Definição: É a capacidade de regular ou orientar os mecanismos 
essenciais para o movimento. 
Campo direcionado ao estudo da 
natureza do movimento e de como 
ele é controlado
O que é 
controle 
motor?
✓ Como o sistema nervoso central organiza os numerosos músculos e articulações em movimentos
funcionais?
✓ Como as informações sensoriais do ambiente e do corpo são usadas para selecionar e controlar o
movimento?
✓ Qual é a melhor forma de estudá-lo?
Questões?
Compreendendo a natureza do movimento
Capacidade funcional: Habilidade do indivíduo de cumprir as demandas da tarefa por meio 
de uma interação com o ambiente. 
Interação de 3 fatores
Específico à tarefa e restrito pelo ambiente
Tarefa
(T)
Indivíduo
(I)
Ambiente
(A)
Movimento
(M)
M
I
A
T
P
Percepção
A
Ação
C
Cognição Mobilidade
Estabilidade
Manipulação
Regulador
Não
Regulador
Cada Fator tem propriedades que 
afetam a organização do 
movimento 
P
Percepção
A
Ação
C
Cognição
O movimento emerge por meio de esforços cooperativos entre várias 
estruturas e processos cerebrais.
Interação entre processos múltiplos:
Movimento e ação
Descrito no contexto de 
execução de uma 
determinada ação
Controle motor estudado 
em relação as ações e 
atividades específicas. 
Compreensão do 
resultado motor do 
sistema nervoso para os 
sistemas efetores do 
organismo, ou músculos.
Movimento e percepção
Descrito no contexto das 
impressões sensoriais e 
informações 
psicologicamente 
significativas. 
Controle motor estudado em 
relação aos sistemas 
sensorial/perceptivo que 
fornecem informações sobre 
o estado do corpo 
Compreensão do movimento 
através dos sistemas que 
controlam a percepção
Movimento e cognição
Processos cognitivos 
regulam o estabelecimento 
de uma intenção ou 
objetivo
Processo que inclui 
aspectos amplos: 
atenção, motivação, 
aspectos emocionais.
Fatores individuais que restringem o movimento I
Sensação Percepção
Processo de interpretação dos estímulos 
sensoriais a partir de histórico de 
vivências passadas.
Permite Reconhecer, Observar e 
Discriminar as informações recebidas 
de forma única 
Processo ligado ao sistema sensorial
Ação dos estímulos externos e 
internos sobre os órgãos do sentidos 
Sensação: visual, auditiva, tátil, olfativa e gustativa 
Mobilidade
Estabilidade
ManipulaçãoA natureza da tarefa a ser executada determina,
em parte, o tipo de movimento necessário 
Tarefas que regulam ou restringem os movimentos
Tarefas classificadas de acordo com a base de apoio móvel ou imóvel 
Restrições da Tarefa em relação ao movimentoT
Tarefas de Estabilidade Sentar, Ficar em Pé...
Executadas sobre uma base imóvel de apoio
Tarefas de Mobilidade Caminhar, Correr...
Executadas sobre uma base móvel de apoio
Mobilidade
Estabilidade
Manipulação
Restrições da Tarefa em relação ao movimentoT
Tarefa varia de acordo com a quantidade de 
manipulação necessária da extremidade superior
 Simples 
 Complexas
Padrão de movimento que permite o contato 
rudimentar ou refinado com objetos 
Arremessar, Apreensão, Costurar, Recortar 
Regulador
Não
Regulador
Restrições Ambientais ao MovimentoA
Características Reguladoras:
Padrões e regras a serem seguidos que interferem no movimento 
Os movimentos específicos da tarefa devem obedecer as 
características reguladoras do ambiente, para cumprir o objetivo 
estipulado. 
Características Não Reguladoras:
Podem afetar o desempenho mas o movimento não obedece a elas 
(ex. ruídos de fundo, distrações)
Gentile (1992) Três níveis para analisedo comportamento funcional orientado ao objetivo 
Análise no Nível 
do Movimento
Análise no Nível 
Neuromotor
Análise no Nível 
da Ação 
Examina o resultado do comportamento provocado pela interação entre o indivíduo, a tarefa e o ambiente 
Ex.: Comportamento funcional de sair da cama: O paciente conseguiu levantar-se da cama?
Resultado: conseguiu executar a tarefa em um determinado ambiente. 
Avaliação dos movimentos utilizados para executar as tarefas funcionais. 
Ex.: Quais foram os movimentos utilizados? Descrição da estratégia de movimento utilizada para mudar da posição
supina para ficar em pé ao lado da cama.
Objetivo analisado da perspectiva dos processos subjacentes que contribuem para o movimento que está sendo
executado.
Ex.: Examinar a integridade dos sistemas individuais que são importantes para o movimento: com a sensação, a 
percepção, a coordenação motora e a força. 
Qual a melhor maneira de analisar o comportamento do movimento? 
Equivalência motora
Capacidade do indivíduo de adaptar o seu movimento, a fim de cumprir o objetivo da tarefa de 
forma consistente e eficiente, em uma ampla variedade de ambientes!!!
Posição 
Supina
Ficar 
em Pé
Diversas estratégias de movimento podem ser usada para sair da posição 
supina para ficar em pé 
A relação entre os níveis não é unidirecional 
Equivalência do Movimento
Ação
Movimento
Neuromotor
Descrevem pontos de vista diferenciados de como o 
movimento é controlado 
As teorias são mais do que apenas uma abordagem para 
explicar a ação. 
Enfatizam diferentes aspectos da organização da neurofisiologia 
e da neuroanatomia subjacentes a essa ação. 
Não existe uma teoria do controle motor que seja aceita universalmente!!!
Teorias do 
Controle Motor
cortina!
Lança!
Cobra!
Árvore!
Parede!
Corda!
Cada teoria contribuiu de maneira especifica para o campo do controle motor 
Todos os modelos são unificados pelo desejo de compreender a natureza e o 
controle do movimento. 
Teorias do 
Controle Motor
Charles Sherrington - The integrative Action of the 
Nervous System (1906)
1857-1952
Teoria do 
Reflexo
Reflexos – Unidade básica do movimento
Funcionavam juntos ou em sequencia com vistas a cumprir um objetivo comum
Cadeia de Reflexos 
Blocos que constroem o 
comportamento complexo!
Estruturas
Receptor Condutor Efetor
(Trajeto nervoso)
A visão de Sherrington sobre a base reflexa do movimento 
persistiu por 50 anos!!
▪ Reflexo não pode ser considerado a unidade básica do comportamento 
(movimentos espontâneos e voluntários)
▪ Não explica nem prevê o movimento que ocorre na ausência de um estímulo sensorial
▪ Não explica os movimento ou sequências de movimentos rápidos
(Ex.: Digitador experiente)
▪ Não explica o fato de que um único estímulo pode resultar em respostas variadas, 
dependendo do contexto ou dos comandos descendentes. 
▪ Não explica a capacidade de produzir movimentos novos. 
Teoria do 
Reflexo
L
I
M
I
T
A
Ç
Õ
E
S
1835-1911
Hughlings Jackson (1887)
“Reflexos controlados pelos níveis inferiores da hierarquia neural 
encontram-se presentes apenas quando os centros corticais estão 
danificados”
Teoria 
Hierárquica
1873-1927
“ O cérebro tem os níveis superior, médio e inferior de controle, 
equiparados às áreas de associação, ao córtex motor e aos níveis 
espinhais da função motora”
Rudolf Magnus (1920)
Superior
Inferior
S
M
I I
M
I I
Os níveis superiores exercem controle sobre
o nível abaixo
Teoria 
Hierárquica
Controle Hierárquico: Controle organizacional, ocorre de cima para baixo 
Novo conceito de Controle Hierárquico
Modificação do conceito de hierarquia restrita 
(centros superiores sempre no comando)
Reconhece o fato de que cada 
nível do sistema pode agir 
sobre outros níveis, 
dependendo da tarefa
Única determinação do 
controle motor
Reflexos
Um dos vários processos 
importantes para a produção 
e o controle do movimento
Ofereceram descrições detalhadas da maturação de lactentes. 
O desenvolvimento motor normal foi atribuído ao aumento da corticalização do 
SNC, resultando na emergência de níveis superiores de controle sobre os 
reflexos de níveis inferiores. 
1899-19881880-1961
Teoria 
Hierárquica Teoria Neuromaturacional (1930 - 1940)
Myrtle McGraw
Arnold Gesell
Estruturas 
Neuroanatômicas
Desenvolvimento
do
Reflexo Postural
Desenvolvimento
Motor
Reações de Equilíbrio
Reações de Correção
Reflexo Primitivo
Função Bípede
Função 
Quadrúpede
Função 
Ápode
Mesencéfalo
Córtex
Tronco Cerebral
Teoria Neuromaturacional
 Década de 1940 – Arnold Gesell e Myrtle McGraw
Desenvolvimento motor atribuído ao aumento da corticalização do SNC
Níveis superiores controlam os reflexos dos níveis inferiores
A maturação do SNC é o 
principal agente de alteração no 
desenvolvimento
A maturação minimiza a 
importância de outros 
fatores. 
Teoria 
Hierárquica
▪ Não explica a dominância do comportamento reflexo em certas situações
(Ex.: pisar em um prego)
▪ Nem todos os comportamentos de nível baixo são primitivos, imaturos e não-
adaptativos e nem os de nível superior são sempre maduros, adaptativos e
apropriados.
L
I
M
I
T
A
Ç
Õ
E
S
Teoria 
Hierárquica
Década de 60Visão SNC
Sistema Reativo Sistema embasado por ações
Teoria da 
Programação 
Motora
PROGRAMA MOTOR – conjunto de comandos musculares que são estruturados antes da sequência 
de movimento ser iniciada e que permite que esta seja realizada sem a influência do feedback
Keele (1968): 
Os estímulos sensoriais, não são essenciais para orientar o movimento. 
Wilson (1961):
Estudo do controle motor do Gafanhoto – Rítmo do batimento das asas do animal durante o 
voo dependia de um gerador padrão. 
Mesmo com a remoção dos nervos sensoriais, o SN sozinho é capaz de gerar resposta
Importante função na 
modulação da ação
Novamente se demonstrou que os reflexos não orientam a ação
Gerador de Padrão Central (GPC) 
ou Programa Motor:
conexões neurais que são 
estereotipadas e encadeadas. 
Teoria da 
Programação 
Motora
Programa motor
abstrato
SinergiaSinergia Sinergia
Músculos
da
mão direita
Músculos
do
braço direito
Músculos
da
mão esquerda
Grillner (1981): 
Estudo da Locomoção de Gatos – redes neurais espinhais produzem um rítmo 
locomotor sem estímulos sensoriais.
Estimulação na medula
Andar
Trote
Galope
Geradores de padrão central capazes de produzir movimento
**Sinergia: grupos de músculos que agem juntos 
como uma unidade
Teoria da 
Programação 
Motora
L
I
M
I
T
A
Ç
Õ
E
S
▪ O programa motor não pode ser considerado a única determinante da ação. 
Comando idênticos produzem movimentos diferentes
▪ Não leva em consideração variáveis musculoesqueléticas e ambientais para obter o 
controle do movimento
Amplia o conhecimento sobre a flexibilidade do SN na criação 
dos movimentos – capacidade de criar movimentos na 
ausência de Feedback
Nova concepção sobre Sistema Nervoso e o Corpo
Impossível compreender o controle neural do movimento 
sem o conhecimento das características do sistema que 
está em movimento e as forças externas e internas que 
agem sobre o corpo 
CORPO: Sistema mecânico com massa,
submetido a forças externas (gravidade) e
forças internas (inércia e forças dependentes do
movimento).
No Movimento: a quantidade de força que age 
sobre o corpo muda conforme a energia potencial 
e cinética. 
Modelo distribuído do Controle Motor: 
1896-1966
Teoriados 
Sistemas
Controle do movimento é distribuído por muitos 
sistemas interligados, que funcionam em 
cooperação para obter o movimento. 
Nicolai Bernstein: 
(1900/1922)
Solução para os Graus de Liberdade:
Teoria dos 
Sistemas
GRAUS DE LIBERDADE:
Em que a abordagem de Bernstein difere das apresentadas 
anteriormente? 
refere-se ao grande número de variáveis livres a serem 
organizadas pelo sistema nervoso central.
existe um mecanismo hierárquico para simplificar o controle dos diferentes 
graus de liberdade do corpo. 
Nível Superior
Nível Inferior
Sinergias
Músculos Letras das palavras
Sinergias Palavras
Ações Sentenças
Repertório de Movimentos Sentença formada por palavras
▪ Não se concentra tão profundamente na interação do organismo com o 
ambiente 
L
I
M
I
T
A
Ç
Õ
E
S
Teoria dos 
Sistemas
A mais ampla das abordagens discutidas até agora!!
Contribuição do SN para ações Contribuição dos músculos, do sistema esquelético e 
das forças da gravidade e da inércia 
Nova perspectiva da observação do movimento (anos 80)
Princípio da Auto-organização: Quando um sistema de partes individuais é reunido,
os seus elementos se comportam coletivamente, de forma ordenada.
Não há a necessidade de um centro “superior” que forneça instruções ou comandos 
para a obtenção da ação coordenada. 
Comportamento não-linear: Aquele que se transforma em uma nova configuração quando um único padrão 
desse comportamento é gradualmente alterado e atinge o valor crítico. 
Teoria da Ação 
Dinâmica
Movimento pode surgir como resultado dos 
elementos interligados 
Kugler e Turvey, (1987):
À medida que a velocidade aumenta linearmente, o movimento chega a um limiar que resulta em 
uma alteração não-linear no estado comportamental. 
Parâmetro de 
controle
Teoria da Ação 
Dinâmica
Novo movimento surge por causa de uma alteração 
crítica em um parâmetro de controle
Estado 
Comportamental
Velocidade
Estado Atrativo: padrão preferido de movimento, utilizado para executar 
atividades comuns da vida diária. 
Teoria da Ação 
Dinâmica
Grau em que existe uma flexibilidade para alterar o 
padrão preferido do movimento
Depressão Atrativa: 
Profunda difícil alterar o Padrão
Padrão Estável
Rasa Padrão facilmente alterável 
Padrão Instável
Mais eficiente Menor gasto energético 
▪ Sistema Nervoso cumpre uma função consideravelmente irrelevante e que a
relação entre o sistema físico do animal e o ambiente no qual ele funciona
determina principalmente o comportamento do animal.
Teoria da Ação 
Dinâmica
L
I
M
I
T
A
Ç
Õ
E
S
Entender o sistema nervoso isoladamente não permite a 
previsão do movimento
Década de 1960 – James Gibson 
1904-1979
Indivíduo
Ambiente
Ambiente
Foco da Pesquisa:
“Controle motor evoluiu para que os animais pudessem lidar com o
ambiente que os cerca, movendo-se com eficácia para encontrar
alimentos, fugir de predadores, construir abrigos e até mesmo brincar.”
Teoria 
Ecológica
Indivíduo: Explorador ativo do ambiente
Como detectamos as informações ambientais relevantes ás nossas ações e 
como as utilizamos para controlar nossos movimentos.
Interação entre indivíduo e o ambiente para executar 
um comportamento orientado a um objetivo
Teoria 
Ecológica
Organização da ação: Específica à tarefa e ao ambiente em que está sendo executada.
PERCEPÇÃO ORIENTA AS AÇÕES
Detecção de informações no ambiente que irão suportar as ações 
necessárias para cumprir o objetivo. 
✓ Como o organismo detecta informações do 
ambiente que sejam relevantes para a ação
✓ Que forma essas informações assumem 
(características) 
É essencial determinar:
✓ Como são utilizadas para modificar e 
controlar o movimento
L
I
M
I
T
A
Ç
Õ
E
S
Teoria 
Ecológica
▪ Não enfatiza a organização e a função do sistema nervoso que permite a interação do 
indivíduo e ambiente 
▪ A ênfase da pesquisa foi desviada do sistema nervoso para a interface organismo -
ambiente. 
Sistema sensório-motor reativo às 
variáveis ambientais 
Sistema de percepção/ação capaz de explorar 
ativamente o ambiente, a fim de satisfazer seus 
próprios objetivos. 
QUAL É A TEORIA DO CONTROLE MOTOR MAIS COMPLETA
Teoria do 
Reflexo
Teoria 
Ecológica
Teoria da Ação 
Dinâmica
Teoria dos 
Sistemas
Teoria 
Hierárquica
Teoria da 
Programação 
Motora
Aquela que ressalta a natureza e causa do movimento e como o 
sistema nervoso possibilita esse fenômeno
Nenhuma!