PPBI - A01- Bases Fisiologicas do Comportamento

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Bases Fisiológicas do Comportamento e Cognição
Linda Davidoff
Contribuição: Professora Renata Gomes
Adaptação: Profº Felipe Pimentel
Aos 23 anos de idade, um soldado russo, subtenente Zasetsky, levou um tiro no lado esquerdo da cabeça. O ferimento alterou seu comportamento de forma abrupta, conforme verificamos em seu diário (Luria, 1972).
O homem com um mundo despedaçado
Luria (à direita) e seu paciente Zasetsky (1950).
Fonte: http://luria.ucsd.edu/Luria_Pics/Page1.html
Fonte: http://amazon.com
Uma mudança experimentada por Zasetsky foi a visão fragmentada:
Desde que fui ferido, não pude mais ver um único objeto inteiro – nem uma única coisa. Mesmo agora, preciso usar minha imaginação para completar objetos, fenônemos ou qualquer coisa viva. Isto é, preciso representar sua imagem na mente e tentar lembrar-me deles como elementos completos – depois de poder observá-los, tocá-los ou obter alguma imagem deles.
Partes do corpo de Zasetsky aparecem distorcidas para ele:
Às vezes, quando estou sentado, subitamente sinto como se minha cabeça fosse do tamanho de uma mesa – exatamente desse tamanho – enquanto minhas mãos, pés e tronco tornam-se bem pequenos .
Quando fecho os olhos, sequer tenho certeza de onde está minha perna; por alguma razão costumava pensar (e até sentir) que estava acima do ombro ou até mesmo acima da cabeça.
A percepção de espaço foi prejudicada de outra forma:
Às vezes tenho dificuldade para me sentar em uma cadeira ou um sofá. Primeiro olho onde a cadeira está, mas, quando tento sentar, subitamente tenho de agarrar a cadeira porque sinto medo de cair no chão. Às vezes isso ocorre porque a cadeira está mais distante do que imagino.
Talvez o mais triste de tudo é que as habilidades intelectuais de Zasetsky ficaram profundamente prejudicadas. Ele perdeu a capacidade de ler e escrever. Teve dificuldade de compreender o sentido de uma conversa ou de entender uma história simples. Outrora excelente estudante e pesquisador competente,não podia mais lidar com instrumentos que lhe eram básicos: gramática, aritmética, geometria, física.
Começando do zero, Zasetsky tentou desesperadamente reaprender Procurou meios de compensar as capacidades intelectuais que perdera. Porém jamais teve êxito, apesar dos diligentes esforços ao longo de mais de 25 anos.
O caso de Zasetsky frisa a importância do cérebro para o comportamento e a cognição. Como o cérebro é organizado? Como opera? Como as pessoas que sofreram lesão cerebral recuperam funções mentais?
Nota: Cérebro como pré-requisito para o comportamento (não causa).
Teoria da evolução (Charles Darwin, a origem das espécies, 1859): todos os animais descedem de uns poucos ancestrais comuns.
Evolução e Comportamento
Seleção Natural: mudança evolutiva ocorre quando modificações genéticas (nas estruturas físicas) melhoram a capacidade do indivíduo de sobreviver e reproduzir-se, sendo estas mudanças passadas adiante.
Exemplos: coelhos velozes; inteligência superior na espécie humana; prega nos olhos dos esquimós; nariz adunco e grande dos jordanianos.
Evolução e Comportamento
Evolução e Comportamento
Fonte: http://port.pravda.ru/photo/science/
As mutações ocorrem ao acaso. A maioria delas são deletérias (pouco funcionais) e diminuirão a adaptação dos organismos ao meio ambiente. A seleção natural elimina as mutações deletérias e preserva as combinações disponíveis que estão melhor adaptadas ao ambiente
Evolução e Comportamento
Fonte: http://port.pravda.ru/photo/science/
Evolução e Comportamento
Evolução e Comportamento
Timmothy Crow defendeu a idéia, sustentada numa multitude de estudos, segundo a qual, a esquizofrenia é o preço que o homo sapiens teve de pagar pela emergência da linguagem.
No essencial, a sua hipótese sustenta que a esquizofrenia assenta numa falha do desenvolvimento da assimetria do cérebro, representada pela presença do centro de processamento da linguagem na região temporal do hemisfério dominante.
Teixeira, J. M. (2004) Editorial da Revista Saúde Mental, VOLUME VI Nº3 MAIO/JUNHO
"Não consigo me convencer de que um Deus caridoso e onipotente teria propositalmente criado vespas parasitas com a intenção expressa de alimentá-las dentro de corpos vivos de lagartas." [Charles Darwin ] 
Genética do comportamento – estuda as bases herdadas (individuais e da espécie) da conduta e da cognição. Pressupõem que tudo o que as pessoas fazem depende, em algum grau, das estruturas físicas subjacentes e querem determinar o quanto e de que forma.
Grande ênfase nas influências da filogênese sobre o comportamento.
Hereditariedade e Comportamento: mecanismos básicos
IMPORTANTE: dizer que os genes influenciam algumas características não equivale a dizer que os genes determinam essas características.
Controvérsia INATO X APRENDIDO (Exemplos: o ambiente determina qual língua a pessoa falará, mas são os genes são responsáveis pelas estruturas essenciais à fala.)
Hereditariedade e Comportamento: mecanismos básicos
Quando se fala em análise da hereditariedade de características físicas e comportamentais, é preciso levar em conta a análise de traços discretos (uma característica que o indivíduo tem ou não) e traços contínuos (características que se apresentam em níveis diferenciados).
Comportamentos são traços contínuos com inúmeras gradações diferentes em características.
 Agressividade?
Hereditariedade e Comportamento: mecanismos básicos
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Como as diferenças na hereditariedade influenciam no comportamento e cognição individuais?
Estudo pioneiro de Galton com famílias: em 1860, Francis Galton (primo de Darwin) investigou a presença de membros notáveis em diversas famílias e descobriu que cidadãos famosos tinham mais membros igualmente famosos em suas famílias do que se poderia atribuir ao acaso.
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Galton descobriu também que parentes próximos tinham maior probabilidade de ser ilustres do que os distantes. Entretanto, Galton minimizou o fato de que pessoas eminentes dotam os filhos de vantagens sociais e educacionais, concluindo simplesmente que a hereditariedade era responsável pelo brilhantismo.
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Apesar das deficiências, o estudo de Galton serviu como catalisador do interesse pela relação entre comportamento e hereditariedade e deu origem a duas das cinco estratégias contemporâneas de pesquisa: as pesquisas com gêmeos e com adoção (as demais são: técnica de procriação, investigação de anormalidade genética e estudo de consistência vitalícia.)
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Estudos com gêmeos:
Testam a hipótese de que os genes influenciam a similaridade do comportamento:
Estudos que comparam grupos de gêmeos idênticos e gêmeos fraternos.
Estudos que comparam gêmeos idênticos criados em ambientes diferentes e gêmeos fraternos criados no mesmo ambiente). VER QUADRO 2.1 pag. 58.
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Estudo da Adoção:
Compara-se o comportamento de crianças adotadas na primeira infância ao comportamento de seus pais adotivos e biológicos. Esses estudos sugerem que a hereditariedade tem papel substancial em cognição, temperamento, propensão a distúrbios como depressão e esquizofrenia, capacidade motora e linguagem. 
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Técnicas de Procriação:
Raças endogâmicas: o pesquisador cruza animais aparentados por pelo menos vinte gerações, o que resulta em indivíduos geneticamente muito semelhantes, e os mantém em condições ambientais controladas. Avalia-se então a reação de indivíduos de raças distintas a situações semelhantes. Diferenças (entre raças) ou semelhanças (mesma raça) significativas de comportamento são atribuídas à hereditariedade.
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Inbreeding:
Fonte: http://evolution.berkeley.edu/evosite/relevance/IIIA1Inbreeding.shtml
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Investigações de Anormalidades Genéticas:
Verificam associações
entre anormalidades hereditárias e determinados tipos de pensamento ou conduta, como, por exemplo, a dificuldade de visualizar objetos tridimensionais no espaço apresentada por portadoras da Síndrome de Turner (indivíduos com apenas um cromossomo X e nenhum cromossomo X ou Y adicional).
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Investigações de Anormalidades Genéticas:
David Skuse e seus pesquisadores do Institute of Child Health estão pondo em andamento um trabalho interessantíssimo relacionado com a Síndrome de Turner. Esta pesquisa foi publicada em uma das mais conceituadas revistas de medicina americana, Nature. Dr Skuse apresenta esse trabalho como sendo uma evidência de que existe um gene responsável pelo comportamento social. 
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Investigações de Anormalidades Genéticas:
Uma vez que jovens com Síndrome de Turner geralmente possuem apenas um cromossomo X, o seu fenótipo (a maneira de um gene se expressar) poderia fornecer pistas importantes dos genes presentes no cromossomo X. O cromossomo X de uma jovem com Turner pode ter sido herdado de sua mãe ou de seu pai. Esta é a razão pela qual se estudou o comportamento social de uma garota com Turner.
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Investigações de Anormalidades Genéticas:
Os pesquisadores descobriram que muitas jovens com Turner apresentam dificuldades em situações sociais e que elas não são tão facilmente adaptáveis quanto as jovens controle. Garotas com Turner que possuem seu cromossomo X herdado da mãe aparentam ter um comportamento social menos adaptável do que aquelas com cromossomo X paterno. 
Fonte: UFB
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Pesquisa de Consistências Vitalícias:
Estudos com os mesmos indivíduos ao longo da vida, verificando a consistência de seu comportamento ainda que expostos a ambientes diferentes. Os dados isolados não são conclusivos (o comportamento pode ser influenciado por experiências ainda no útero e a persistência pode ser produto de consistência ambiental ou combinação entre ambiente e genes), mas apóiam outras fontes. 
Hereditariedade e Diferenças Individuais
Investigações de Anormalidades Genéticas:
Os pesquisadores descobriram que muitas jovens com Turner apresentam dificuldades em situações sociais e que elas não são tão facilmente adaptáveis quanto as jovens controle. Garotas com Turner que possuem seu cromossomo X herdado da mãe aparentam ter um comportamento social menos adaptável do que aquelas com cromossomo X paterno. 
Fonte: UFB
O modelo input-output do sistema nervoso humano
Ss originados fora do corpo
Ss originados dentro do corpo
Células receptoras nos olhos, ouvidos, pele e outros órgãos sensoriais
Células receptoras em órgãos internos e glândulas.
Efetores que controlam os músculos esqueléticos
Efetores que controlam os órgãos internos e as glândulas
SNC 
(cérebro e
 medula espinhal)
Sistema Nervoso Periférico
Sistema Nervoso Somático
Sistema Nervoso Autônomo
(simpático e parassimpático)
Input
Output
O neurônio é considerado a unidade funcional básica do sistema nervoso. Uma mensagem transmitida de um neurônio para outro depende da condução de impulsos nervosos ao longo do axônio e da secreção/recepção de neurotransmissores na sinapse.
Neurotransmissores podem ser excitatórios ou inibitórios e afetam drasticamente o comportamento.
Neurônios e neurotransmissores
DOPAMINA: Controla a estimulação e os níveis do controle motor. Quando os níveis estão baixos no Parkinson, os pacientes não conseguem se mover, outras pessoas tem que ajudá-lo. Presume-se que o LSD e outras drogas alucinógenas ajam no sistema da dopamina.
Neurotransmissores Importantes e suas Funções 
SEROTONINA: Esse é um neurotransmissor que é incrementado por muitos antidepressivos tais com o Prozac, e assim tornou-se conhecido como o 'neurotransmissor do 'bem-estar'. ' Ela tem um profundo efeito no humor, na ansiedade e na agressão. Conhecido como "molécula da felicidade.
Neurotransmissores Importantes e suas Funções 
ACETILCOLINA (ACh): controla a atividade de áreas cerebrais relacionadas à atenção, aprendizagem e memória. Pessoas que sofrem da doença de Alzheimer apresentam tipicamente baixos níveis de ACTH no córtex cerebral, e as drogas que aumentam sua ação podem melhorar a memória em tais pacientes. 
Neurotransmissores Importantes e suas Funções 
NORADRENALINA: Principalmente uma substância química que induz a excitação física e mental e bom humor. A medicina comprovou que a noradrenalina é uma mediadora dos batimentos cardíacos, pressão sanguínea, a taxa de conversão de glicogênio (glucose) para energia, assim como outros benefícios físicos.
Neurotransmissores Importantes e suas Funções 
GLUTAMATO: O principal neurotransmissor excitante do cérebro, vital para estabelecer os vínculos entre os neurônios que são a base da aprendizagem e da memória a longo prazo.
Neurotransmissores Importantes e suas Funções 
Níveis são influenciados por:
Experiência (Estresse causa esgotamento da norepinefina),
Drogas (Morfina libera endorfinas que aliviam dor);
Doenças (Parkinson – degeneração dos neurônios que secretam dopamina);
Nutrição (Aminoácido tirosina* aumenta os níveis de norepinefrina e alivia depressão);
e Ritmos biológicos (Antes de dormir, grande quantidade de serotonina é liberada).
Neurotransmissores
* Encontrado em: peixes, carnes magras, aves sem pele, ovos, leguminosas, nozes e castanhas, leite e iogurte desnatados, queijos magros e tofu. 
Pesa em média 1.350 kg.
Os neurônios se organizam no cérebro formando estruturas específicas.
Apesar de cada uma das regiões do cérebro ter aparentemente uma função mais específica, é preciso entender que todo o cérebro funciona em conjunto.
O cérebro
O córtex cerebral recobre uma enorme região do cérebro anterior. Quanto mais um organismo é capaz de processamento inteligente em ambiente complexo, tanto mais córtex parece possuir. Anfíbios e peixes não possuem córtex e pássaros e répteis tem córtices ínfimos. Entre os mamíferos, os primatas têm córtices grandes.
Sua forma “enrugada” representa um aumento da área de cortex disponível
Cérebro – o córtex cerebral
O encéfalo, conjunto de tecidos nervosos dentro da caixa craniana, pode ser dividido em três grandes estruturas: 
o cérebro (formado pelo telencéfalo e pelo diencéfalo), 
o cerebelo (na parte posterior no encéfalo, na nuca) e 
o tronco encefálico (formado por mesencéfalo, ponte e bulbo).
Cérebro, Comportamento e Cognição
Tálamo passagem obrigatória para quase toda a informação que é encaminhada ao córtex cerebral. Abaixo dele fica o hipotálamo, estrutura vital que recebe o tempo todo informações sobre o estado funcional do corpo e regula todos os sistemas que são capazes de modificar o funcionamento do corpo, inclusive através do comportamento. Acima do tálamo fica a glândula pineal, ou epitálamo, que também ajuda a integrar o funcionamento de corpo e cérebro 
Em bebês recém nascidos o córtex ainda tem muito a crescer. Atinge 45% da área de superfície do adulto em 1 ano e 70% na idade de 2 anos.
O córtex se divide em 2 hemisférios, cada qual com 4 lobos: frontal, parietal, temporal e occiptal.
Cérebro, Comportamento e Cognição
Cérebro, Comportamento e Cognição
Região medial do cérebro, estão ligados as partes sensitivas e somatosensoriais (externo e interno).
Em figura esquemática, percebemos a área desponibilizada para cada parte do corpo, tendo destaque partes como mãos e lábios.
Cérebro – Lobos Parietais
Os processos mentais superiores são processados nesta região do cérebro.
Toda a organização de ideias e rememorização depende desta área para a integração dos dados sensitivos.
Fortemente vinculados ao controle de movimentos finos e regulares.
Cérebro – Lobos Frontais
Estes estão fortemente ligados aos lobos frontais. Os circuitos participam na decisão do que registrar e armazenar do ambiente que nos cerca.
Problemas de memória têm ampla relação com lesões nesta área do
cérebro.
Registram e sintetizam o que é ouvido. Ex: Hebert Vianna.
Cérebro – Lobos Temporais
Maior responsável pela recepção e análise dos dados visuais.
Quedas com lesão no lobo occipital representam alto grau de risco na perda da capacidade visual.
Cérebro – Lobos Occiptais
Cérebro, Comportamento e Cognição
Fonte: http://www.notapositiva.com/
Cérebro, Comportamento e Cognição
Fonte: http://www.notapositiva.com/
Cérebro, Comportamento e Cognição
Fonte: http://www.notapositiva.com/
Os lobos e a linguagem: Aproximadamente 95% das dificuldades de comunicação, chamadas afasias, provém de lesões do lado esquerdo do cérebro. 
Cérebro, Comportamento e Cognição
Trabalham para facilitar a comunicação no hemisfério dominante:
Área de Wernick (ajuda a selecionar as palavras e compreender o que ouvimos);
Giro Angular (faz a relação entre o que vemos/lemos e palavras);
Área de Broca (possibilita fala fluente e pronúncia distinta).
Cérebro, Comportamento e Cognição
Afasia é a perda da linguagem causada por lesão no sistema nervoso central que, na maior parte das vezes, ocorre do lado esquerdo do cérebro. Os quadros são muito variados. Vão desde a dificuldade de articular bem as palavras até a perda total da linguagem oral e da capacidade de traduzir conceitos em palavras e de simbolização. A afasia não se manifesta apenas na linguagem oral. Pode manifestar-se também na escrita, porque os pacientes perderam a capacidade de simbolizar, de traduzir o comando cerebral para a linguagem escrita. Em alguns casos, são capazes de escrever sob ditado ou de copiar, mas incapazes de ler o que escreveram. Em outros, trocam ou omitem letras, às vezes, as vogais; às vezes, as consoantes. (Drauzio Varella)
Cérebro, Comportamento e Cognição
Cada hemisfério tende a estar associado predominantemente a um lado do corpo (de forma cruzada para os músculos e sistemas sensitivos visual, auditivo e cutâneo).
O lado esquerdo do cérebro, também chamado dominante, é relacionado as estruturas que possibilitam a linguagem.
Hemisférios Cerebrais
Sperry e colaboradores conduziram diversos estudos com pacientes com cérebro dividido (corpo caloso seccionado como recurso para deter ataques epilépticos agudos), usando freqüentemente o sistema visual.
Hemisférios Cerebrais
Hemisférios Cerebrais
O QUE VOCÊ VÊ?
O QUE VOCÊ VÊ?
VEJO UMA BOLA
VEJO NADA.
Hemisférios Cerebrais
Hemisfério Esquerdo: superior para uso da linguagem, lidar com números, resolver problemas lógicos, processar dados em seqüência, analisar detalhes, lidar com abstrações.
Hemisfério Direito: compreende até certo ponto linguagem falada e escrita, é excelente em tarefas perceptivas como visualização de objetos, geração de imagens, desenho, reconhecimento de rostos, categorização por tamanho ou forma, apreciação de música e sintetização de detalhes de um todo.
Hemisférios Cerebrais
Hemisférios Cerebrais
Não se definiu ainda se os dois hemisférios desempenham funções distintas na emoção. Segundo Sperry, cada hemisfério tem sua forma de inteligência superior e consciência. Quando separados um do outro, operam como cérebros distintos. (Sobre consciência de unidade, ver estudo de Gazzaniga.)
Hemisférios Cerebrais
Mais recente ainda é a descoberta da incrível plasticidade do cérebro. Não faz muito tempo, pensava-se que pela idade de 3 anos o cérebro tinha sua estrutura rigidamente estabelecida. Hoje, está comprovado que a organização que o tecido cerebral assume no começo da vida não é definitiva. Provas assombrosas de que o cérebro é capaz de encontrar rotas alternativas para atingir a mesma finalidade estão nas hemisferectomias – operações que extirpam um dos hemisférios do cérebro, atingido por um sério dano. 
Plasticidade do Cérebro
Um dos casos mais famosos é o do menino inglês Alex. Ele tinha uma anomalia no lado esquerdo, onde se concentram as estruturas responsáveis pela fala, e aos 8 anos de idade era incapaz de se comunicar. Dez meses depois que o hemisfério malformado foi retirado, Alex começou a se expressar com sentenças complexas, num exemplo dramático de como a massa encefálica consegue se rearranjar. 
Plasticidade do Cérebro
Mas o fato é que pequenas metamorfoses neurológicas ocorrem todos os dias de nossa vida: a plasticidade é também o mecanismo pelo qual o cérebro responde ao mundo externo. Assim, áreas mais requisitadas por algum tipo de aprendizado, como o estudo musical, podem transformar-se em verdadeiros latifúndios neuronais. As conseqüências de constatar a maleabilidade do cérebro são profundas. Com isso, a velha disputa sobre quem molda o comportamento humano, a natureza ou a cultura, pode estar fadada a resolver-se num empate. (Veja, 26/09/07 - O cérebro é o espírito)
Plasticidade do Cérebro
O cérebro não é um orgão estático e fixo. É moldado pelo
 meio ambiente e nossas experiências;
simples passagem do tempo (envelhecimento);
necessidades mutáveis;
Lesões;
nutrientes e substâncias químicas.
Plasticidade do Cérebro
Experiência:
Poda - morte de neurônios e sinapses não utlizadas (ex: ratos com fio de bigode extirpado);
Estimulação sensitiva : estudo comparando ratos estimulados e não estimulados(ex: estudo de Rosenzweig);
Plasticidade do Cérebro
Hemisférios Cerebrais
Experiência:
Sinapses de acomodação e Necessidades em mutação (ex: necessidades sazonais);
Avivamento (Ex: se o cérebro é repetidamente estimulado, certas ações tornam-se progressivamente mais prováveis, como convulsões ou alucinações).
Plasticidade do Cérebro