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MODULO IX PERCEPÇÃO, CONSCIÊNCIA E EMOÇÃO TUTORIA 1 Desenvolvimento do SNC e sua embriologia O desenvolvimento do sistema Nervoso Central se inicia na 3ª semana gestacional. No início da 3ª semana, a linha primitiva surge na extremidade caudal do embrião como resultado da proliferação e migração das células do epiblasto para o plano mediano do disco embrionário, constituindo o primeiro sinal da Gastrulação ( início da morfogênese- formação dos sistemas). Mediante a proliferação na região cefáliaca de células do epiblasto, surgirão o Nó Primitivo, Sulco Notocordal a Fosseta Primitiva e o Sinal de Inveginação. Pouco tempo após o surgimento da linha primitiva ocorrerá a migrção de células da superfície profunda para formar o mesênquima, o qual uma parte formará o mesoblasto que forma o mesoderma embrionário. As células do epiblasto deslocam o hipoblasto, formando o endoderma embrionário e o ectoderma embrionário. Assim, o disco Germinativo será convertido de bi-laminar em tri-laminar, desta forma sendo composto agora por 3 folhetos embrionários. O ectoderma, o qual originará o SN, a Epiderme, Pêlo e Glândulas. O mesoderma (mesoblasto), o qual originará tecidos de preenchimento e sustentação . O endoderma, o qual originará o revestimento respiratório, o tgi e as glândulas do fígado e do pâncreas. O Sistema Nervoso irá se originar inicialmente mediante ao espessamento do ectoderma, formando assim a placa neural. A placa neural irá crescer progressivamente, tornando-se mais espessa adquirindo um sulco longitudinal denominado sulco neural. Em cada lado do sulco neural irão se situar as pregas Neurais, as quais no final da 3ª semana de Gestação irão se juntar fundindo-se e convertendo a placa Neural em Tubo Neural. O tubo Neural terá algumas células que perderão afinidade de ligação e migrarão para formar uma massa achatada denominada de crista Neural. O tubo Neural dará origem ao Sistema Nervoso Central ( encéfalo e medula espinhal) e a Crista Neural ao Sistema Nervoso Periférico e Ganglios espinhais . O tubo Neural, após a sua formação irá se subdividir em duas partes, Parte Caudal a qual permanece com calibre unifome e dá origem a medula primitiva e a parte cranial, que torna-se dilatado e dará origem ao encéfalo primitivo. O encéfalo primitivo dará origem ao prosencéfalo, mesencéfalo e robemcéfalo. O prosencéfalo, dará origem ao telencéfalo e diencéfalo, o qual dará origem ao III ventrículo. O mesencéfalo dará origem ao arqueduto cerebral, e o robemcéfalo dará origem ao metencéfalo e mielinencéfalo os quais darão origem ao IV ventrículo. Desenvolvimento do Sistema Nervoso Para a construção do indivíduo nervoso, o tecido Nervoso passa por algumas etapas como: Determinação da identidade neural do neuroectoderma. O neuroectoderma surgem naturalmente como caminho “normal” de todo o ectoderma. O que acontece é que para que o ectoderma não seja todo convertido em tecido nervoso, existem proteínas no ectoderma não neural denominadas de fatores bloqueadores como o BMPs, proteínas morfogenéticas ósseas, que fazem parte de uma grande família de moléculas chamadas de fatores tróficos transformantes, TGFs. Na região do ectoderma onde o tecido será destinado para neurogênese existirá fatores indutores emitidos pela região organizadora, como a folistatina, a noguina e a cordina os quais tem como função bloquear os fatores bloqueadores, desse a região da placa neural pode seguir seu curno normal. Proliferação controlada das células. No sistema nervoso a proliferação celular intensifica-se após a formação do tubo neural. A partir da proliferação intensa das células precursoras dos neurônios e da neuroglia o tubo neural se espessa, se alonga, adquire dobraduras e torções, e há o surgimento de vesículas primitivas. Os precursores atravessam rapidamente as etapas do ciclo celular durante algumas horas e divide-se em duas células filhas e essas recomeçam o ciclo ... Isso acontece como verdade absoluta em precursores da neuroglia, mas nos precursores neuronais, pode ocorrer que, das duas células-filhas, só uma recomece o ciclo celular. Por enquanto que a outra seja destinada a um longo movimento de migração para fora das extremidades do ventrículo. Migração de células jovens, resultando na formação das diferentes regiões do sistema Nervoso. Logo após a célula precursora do neurônio parar de se dividir, inicia-se um movimento migratório que leva o neurônio juvenil ao seu local de definitivo, onde ele se estabelecerá. Isso ocorrerá tanto as células do tubo neural que originarão o SNC, quanto as células da crista neural que originarão o SNP. O neurônio juvenil pode migrar de duas maneiras. A mais frequente, denominada locomoção: a qual como um caracol o neurônio se move arrastando a própria concha, que analogamente seria o corpo celular e por translocação nuclear: a célula apresenta prolongamentos em duas direções, ancorados na superfície do tubo neural e o núcleo com algumas organelas deslocam-se “por dentro” dos prolongamentos, reposicionando o corpo celular. As proteínas que compõe o citoesqueleto do neurônio são as grandes responsáveis pelo migramento neural, pois elas sofrem transformações que encurtam e alongam prolongamentos e movem o citoplasma, o núcleo e as demais organelas citoplasmáticas. Diferenciação celular, com aquisição da forma e das propriedades das células maduras. A diferenciação neural ocorre mediante a interação das células, um certo grupo delas em certo momento passa a sintetizar e secretar uma molécula difusível que atua a distância sobre outro grupo de células, levando-as a produzir sinais intracelulares que acabam “ligando” ou “desligando” certos genes, modificando assim o padrão de expressão do genoma. Formação dos circuitos Neurais O axônio emerge como um prolongamento do corpo celular, e logo forma uma estrutura característica na sua extremidade, chamada de cone de crescimento. O cone de crescimento realiza um percurso especifico através de um meio cheio de sinais moleculares que vão o orientando até alcançar o seu alvo, também específico. Há sinais para parar, prosseguir... Assim, também o cone de crescimento apresenta receptores moleculares na sua membrana que reconhecem pistas existentes no meio. Eliminação programada de células e circuitos extranumerários. Nos vertebrados, ao contrário dos invertebrados que é por programação genética, é regulado pelos alvos como nos vertebrados. Atualmente sabe-se que existem fatores neurotróficos(NGF) que impedem a indução dessas células a apoptose. VASCULARIZAÇÃO DO ENCÉFALO Estruturas de Proteção do Sistema Nervoso O tecido do SNC é muito delicado. Por esse motivo, apresenta um elaborado sistema de proteção que consiste de quatro estruturas: crânio, coluna vertebral, meninges, líquido cerebrospinal (liquor) e barreira hematoencefálica. -Crânio Osso dividido em parte parietal, occipital Os ossos do crânio tem uma chapa externa de osso compacto e uma chapa interna de osso compacto e no meio uma estrutura mole de osso esponjoso (conformação diplo). Os seios aéreos -Coluna Vertebral Dentro da vértebra irá existir o canal medular o qual protegerá a medula. Especificamente os processos espinhosos protegem de traumas posteriores, o corpo vertebral protege contra traumas anteriores e os processos transversos como traumas laterais. -Meninges O sistema nervoso é envolto por membranas conjuntivas denominadas meninges que são classificadas como três: dura-máter, aracnoide e pia-máter. A aracnoide e a pia-máter, que no embrião constituem um só folheto, são às vezes consideradas como uma só formação conhecida como a leptomeninge; e a dura-máter que é mais espessa é conhecida como paquimeninge. Dura-máter É a meninge mais superficial, espessa e resistente, formada por tecido conjuntivo muito rico em fibras colágenas, contendo nervos e vasos. É formada por dois folhetos: um externo e um interno. O folheto externo adere intimamente aos ossos do crânio e secomporta como um periósteo destes ossos, mas sem capacidade osteogênica (nas fraturas cranianas dificulta a formação de um calo ósseo). No encéfalo, a principal artéria que irriga a dura-máter é a artéria meníngea média, ramo da artéria maxilar. A dura-máter, ao contrário das outras meninges, é ricamente inervada. Como o encéfalo não possui terminações nervosas sensitivas, toda ou qualquer sensibilidade intracraniana se localiza na dura-máter, que é responsável pela maioria das dores de cabeça. A dura-máter, ao contrário das outras meninges, é ricamente inervada. Como o encéfalo não possui terminações nervosas sensitivas, toda ou qualquer sensibilidade intracraniana se localiza na dura-máter, que é responsável pela maioria das dores de cabeça. Pregas da Dura-máter: em algumas áreas o folheto interno da dura-máter destaca-se do externo para formar pregas que dividem a cavidade craniana em compartimentos que se comunicam amplamente. As principais pregas são: Foice do Cérebro: é um septo vertical mediano em forma de foice que ocupa a fissura longitudinal do cérebro, separando os dois hemisférios. Tenda do Cerebelo: projeta-se para diante como um septo transversal entre os lobos occipitais e o cerebelo. A tenda do cerebelo separa a fossa posterior da fossa média do crânio, dividindo a cavidade craniana em um compartimento superior, ou supratentorial, e outro inferior, ou infratentorial. A borda anterior livre da tenda do cerebelo, denominada incisura da tenda, ajusta-se ao mesencéfalo. Foice do Cerebelo: pequeno septo vertical mediano, situado abaixo da tenda do cerebelo entre os dois hemisférios cerebelares. Diafragma da Sela: pequena lâmina horizontal que fecha superiormente a sela túrcica, deixando apenas um orifício de passagem para a haste hipofisára. Cavidades da dura-máter: em determinada área, os dois folhetos da dura-máter do encéfalo separam-se delimitando cavidades. Uma delas é o cavo trigeminal, que contém o gânglio trigeminal. Outras cavidades são revestidas de endotélio e contém sangue, constituído os seios da dura-máter, que se dispõem principalmente ao longo da inserção das pregas da dura-máter. Os seios da dura-máter foram estudados no sistema cardiovascular junto com o sistema venoso. Aracnoide É uma membrana muito delgada, justaposta à dura-máter, da qual se separa por um espaço virtual, o espaço subdural, contendo uma pequena quantidade de líquido necessário á lubrificação das superfícies de contato das membranas. A aracnoide separa-se da pia-máter pelo espaço subaracnoideo que contem liquor, havendo grande comunicação entre os espaços subaracnoideos do encéfalo e da medula. Considera-se também como pertencendo à aracnoide, as delicadas trabéculas que atravessam o espaço para ligar à pia-máter, e que são denominados de trabéculas aracnoides. Estas trabéculas lembram, um aspecto de teias de aranha donde vem o nome aracnoide. Cisternas Subaracnoideas: a aracnoide justapõe-se à dura-máter e ambas acompanham apenas grosseiramente o encéfalo e a sua superfície. A pia-máter adere intimamente a esta superfície que acompanha os giros, os sulcos e depressões. Deste modo, a distância entre as duas membranas, ou seja, a profundidade do espaço subaracnoideo é muito variável, sendo muito pequena nos giros e grande nas áreas onde parte do encéfalo se afasta da parede craniana. Forma-se assim nestas áreas, dilatações do espaço subaracnoideo, as cisternas subaracnoideas, que contém uma grande quantidade de liquor. As cisternas mais importantes são as seguintes: Cisterna Magna: ocupa o espaço entre a face inferior do cerebelo e a face dorsal do bulbo e do tecto do III ventrículo. Continua caudalmente com o espaço subaracnoideo da medula e liga-se ao IV ventrículo através da abertura mediana. A cisterna magna é a maior e mais importante, sendo às vezes utilizada para obtenção de liquor através de punções. Cisterna Pontina: situada ventralmente a ponte. Cisterna Interpeduncular: localizada na fossa interpeduncular. Cisterna Quiasmática: situada diante o quiasma óptico. Cisterna Superior: situada dorsalmente ao tecto mesencefálico, entre o cerebelo e o esplênio do corpo caloso. A cisterna superior corresponde, pelo menos em parte, à cisterna ambiens, termo usado pelos clínicos. Cisterna da Fossa Lateral do Cérebro: corresponde à depressão formada pelo sulco lateral de cada hemisfério. Granulações Aracnoides: em alguns pontos da aracnoide, formam-se pequenos tufos que penetram no interior dos seios da dura-máter, constituindo as granulações aracnoideas, mais abundantes no seio sagital superior. As granulações aracnoideas levam pequenos prolongamentos do espaço subaracnoideo, verdadeiros divertículos deste espaço, nos quais o liquor está separado do sangue apenas pelo endotélio do seio e uma delgada camada de aracnoide. São estruturas admiravelmente adaptadas à absorção do liquor, que neste ponto, vai para o sangue. CISTERNAS E A CIRCULAÇÃO DO LIQUOR Pia Mater É a mais interna das meninges, aderindo intimamente à superfície do encéfalo e da medula, cujos relevos e depressões acompanham até o fundo dos sulcos cerebrais. Sua porção mais profunda recebe numerosos prolongamentos dos astrócitos do tecido nervoso, constituindo assim a membrana pio-glial. A pia-máter dá resistência aos órgãos nervosos, pois o tecido nervoso é de consistência muito mole. A pia-máter acompanha os vasos que penetram no tecido nervoso a partir do espaço subaracnoideo, formando a parede externa dos espaços perivasculares. Neste espaço existem prolongamentos do espaço subaracnoideo, contendo liquor, que forma um manguito protetor em torno dos vasos, muito importante para amortecer o efeito da pulsação das artérias sobre o tecido circunvizinho. Verificou-se que os espaços perivasculares acompanham os vasos mais calibrosos até uma pequena distância e terminam por fusão da pia com a adventícia do vaso. As pequenas arteríolas são envolvidas até o nível capilar por pré-vasculares dos astrócitos do tecido nervoso. LIQUOR É um fluido aquoso e incolor que ocupa o espaço subaracnoideo e as cavidades ventriculares. A são função primordial é proteção mecânica do sistema nervoso central. Formação, Absorção e Circulação do Liquor: Sabe-se hoje em dia que o liquor é produzido nos plexos corioides dos ventrículos e também que uma pequena porção é produzida a partir do epêndima das paredes ventriculares e dos vasos da leptomeninge. Existem plexos corioides nos ventrículos, como já vimos anteriormente, e os ventrículos laterais contribuem com maior contingente liquórico, que passa ao III ventrículo através dos forames interventriculares e daí para o IV ventrículo através do aqueduto cerebral. VENTRÍCULOS LATERAIS E PLEXO CORIOIDE Através das aberturas medianas e laterais do IV ventrículo, o liquor passa para o espaço subaracnoideo, sendo reabsorvido principalmente pelas granulações aracnoideas que se projetam para o interior da dura-máter. Como essas granulações predominam no eixo sagital superior, a circulação do liquor se faz de baixo para cima, devendo atravessar o espaço entre a incisura da tenda e o mesencéfalo. No espaço subaracnoideo da medula, o liquor desce em direção caudal, mas apenas uma parte volta, pois reabsorção liquórica ocorre nas pequenas granulações aracnoideas existentes nos prolongamentos da dura-máter que acompanham as raízes dos nervos espinhais. CIRCULAÇÃO DO LIQUOR Fonte: NETTER, Frank H.. Atlas de Anatomia Humana. 2ed. Porto Alegre: Artmed, 2000. A circulação do liquor é extremamente lenta e são ainda discutidos os fatores que a determinam. Sem dúvida, a produção do liquor em uma extremidade e a sua absorção em outra já são o suficiente para causar sua movimentação. Um outro fator é a pulsação das artérias intracranianas, que, cada sístole, aumenta a pressão liquórica, possivelmente contribuindo para empurrar o liquor através das granulações aracnoideas. Esquema – Circulação do Liquor Barreira Hemato-Encefálica ABHE como já foi visto constituiu primeiramente uma barreira física, fornecendo também uma barreira celular e bioquímica. Apesar do foco na bioquímica, por muitas vezes falaremos não também da barreira celular, pois ambos mecanismos andam quase sempre juntos. Muito foi falado sobre a BHE nos proteger. Agora a pergunta é: que substâncias passam por essa barreira, como passam e como ela nos protege bioquimicamente? Sendo a membrana das células endoteliais composta por uma dupla camada fosfolipídica, as moléculas lipossolúveis facilmente passam pela barreira sem necessitar de subterfúgios para tal. Já as moléculas hidrossolúveis necessitam, como estrangeiros fora de seus países, de passaportes para passarem pela dupla camada. Os passaportes para essas inúmeras substâncias são canais e proteínas altamente específicos acoplados à membrana celular que permitem a passagem de compostos necessários ao encéfalo. Morfofisiologia do tecido nervoso e seus compostos. O Neurônio é constituído por três partes; o corpo celular ou a soma, os prolongamentos neurais ou neuritos que são os axônios (geralmente um) e um ou mais dendritos. O neurônio e seus prolongamentos são envoltos por uma fita contínua que os envolvem denominados de membrana plasmática, a mesma é constituída de três camadas (lâminas), sendo que a central elétron-lúcida (transparente aos elétrons) e duas de fora elétron-densas (opacas ao feixe dos elétrons). A estrutura molecular é constituída por uma dupla paliçada de lipídios, dentro a qual flutuam proteínas de diferentes funções. Tudo o que está na no interior da membrana plasmática, com exceção do núcleo, é referido coletivamente como citoplasma. Entre uma das estruturas, o citosol se destaca como solução de sais rica em potássio onde fica flutuando as organelas. No citosol, fica contido proteínas organizadoras na forma de fibrilas, que compõem o citoesqueleto, o qual mantém a forma peculiar de cada neurônio. O citoesqueleto compõe-se de três estruturas principais: os microtúbulos, os neurofilamentos, e os microfilamentos. Os microtúbulos são estruturas tubulares composta por uma proteína estrutural chamada tubulina e outra chamada de MAP (proteína associada a microtubulina), o neurofilamento é composto por diferentes proteínas enroladas em tranças e os microfilamentos são filamentos bastante finos, com característica de movimentação a célula e compostos por uma proteína chamada actina. Atualmente já se sabe que algumas doenças neurais como demência de Alzheimer se dá mediante a deficiência no citoesqueleto. Dentro das organelas que se organizam dentro do soma , a que se destaca é o núcleo. O núcleo é o local onde se aloja a maior parte do DNA, a membrana que recobre o núcleo forma um sistema de cisternas aplanares. Os locais de separação entre as placas constituem amplos poros através dos quais ocorrem intensa transferência de ácidos nucleícos e proteínas entre o citoplasma e o núcleo. No núcleo, aos contrário das células não neurais, o DNA encontra-se disperso sem nunca se agrupar para formar os cromossomos, tal feito é característica da fase metáfase da célula. Contudo, é no núcleo que ocorre transcrição, onde ocorre a síntese de RNA mensageiro, que forma réplicas perfeitas de segmentos do DNA destinado a síntese de proteínas, e é através dos poros que o RNAm passa para o citoplasma até se reunirem a pequenos grânulos chamados de ribossomos. Os ribossomos ao se associarem em sequência ao RNAm serão chamados de polissomos e vários destes irão se ligar a superfície externa do retículo endoplasmático, dando-lhe um aspecto rugoso característico. Nos polissomos irá ocorrer a tradução e a síntese proteica dos neurônios. Algumas proteínas recém sintetizadas irão de volta para o núcleo, outras ficarão no citosol para serem incorporadas ás organelas citoplasmáticas e um terceiro grupo será armazenado no interior do RER para ser transportado aos prolongamentos do neurônio. Do RER brotam algumas vesículas que depois se fundem com outro sistema de cisterna e formam o Complexo de Golgi. Deste brotam algumas vesículas que irão ser chamadas de lisossomos, que contêm enzimas capazes de decompor moléculas já utilizadas para que possam ser utilizadas na síntese de novas moléculas. Outras estruturas importantes na soma serão a mitocôndria, o qual será responsável pela fixação do oxigênio e a síntese de moléculas de alta energia, que irão alimentar as reações químicas necessárias á vida do neurônio. A segunda é o peroxissomo, uma organela semelhante ao ribossomo contudo com uma proteção contra o peróxido, subproduto oxidante que resulta na degradação molecular. Os Dendritos formam uma árvore em volta da soma neural, tornando capaz de receber o maior contato proveniente de neurônios. Ainda maior aumento de área receptiva resulta das numerosas espinhas que existem nos ramos dendriticos de alguma tipos de neurônios. Atualmente se sabe que o padrão de espinhas de um neurônio modifica-se com a aprendizagem e com certas doenças mentais, fazendo supor que elas desempenhas um papel importante nas mais altas funções neurais. Praticamente todos os componentes da soma neural estão presentes nos dendritos, especialmente naqueles mais calibrosos que emergem da soma. Nos ramos mais finos diminui ou desaparece a substância de Nissl, assim como o aparelho de Golgi e os microtúbulos do citoesqueleto. O axônio emerge da soma através de uma região funcionalmente especializada chamada de segmento inicial ou zona de disparo. Tal região tem característica de ser muito excitável. A membrana do axônio recebe o nome de axolema, o citoplasma recebe o nome axoplasma. No citoplasma, como no citoplasma dos dendritos mais finos, não existe RER que constitui substância de Nissl. Por isso, as técnicas histológicas denominadas técnicas de Nissl, para corar a substância de Nissl não funciona para os axônios. O axoplasma contém mitocôndrias esparsas, microtúbulos, neurofilamentos e microfilamentos. Os microtúbulos terão função primordial no axônio, será responsável axolpasmático ( fluxo entre o soma e as extremidades do axônio). O fluxo axoplasmático é um movimento contínuo de moléculas ou organelas que utilizam os microtúbulos como trilhos. Sua existência permite o transporte de substâcias o qual pode ser anterógrado ou retrógrado. O fluxo anterógrado tem como direcionamento da soma em direção as extremidades e o fluxo retrógrado das extremidades em direção a soma. A anterógrano tem três componentes, um deles é mais rápido transportando vesículas com movimentos saltatórios à velocidade média de cerca de 400 mm/dia. As vesículas ligam-se aos microtúbulos por meio de pontes de cinesina, uma “proteína” que empurra para frente utilizando energia proveniente do metabolismo oxidativo. É através do fluxo anterógrado rápido que a soma alimenta as extremidades do axônio. É através do fluxo anterógrado rápido quer que os neuromediadores e outras moléculas utilizadas na comunicação intercelular chegam ás extremidades do axônio, onde são secretadas para o meio extracelular. Os outros dois componentes do fluxo anterógrado são mais lentos e carreias proteínas do citoesqueleto a uma velocidade de 0,2- 0,25 mm/dia, e o outro com o dobro dessa velocidade. O fluxo axoplasmático retrógrado, por sua vez, utiliza também o sistema de microtúbulos como trilhos, carreando fragmentos de membrana e outras moléculas dentro de lisossomos para degradação ou reutilização no soma neuronal. A molécula motora, neste caso, é diferente e se chama disneína. Muitos axônios tanto do SNC quanto do SNP são envolvidos por uma cobertura isolante compostas por lipídios e proteínas, chamada bainha de mielina. No SNC, a bainha de mielina é produzida pelos oligodendrócitos e no SNP pelas células de Schwann. A diferença entre entre a bainha de mielina de ambos se estende a composição molecular. Recentemente, se descobriu que há proteínas na mielina central que bloqueiam o crescimentos regenerativo de axônios lesados, por enquanto essas proteínas não existem namielina periférica, e é isso que explica que axônios periféricos são capazes de regeneração, enquanto centrais não. -Membrana e os Sinais Elétricos do Sistema Nervoso As membranas neurais constituem uma particularidade muito importante para os neurônios, a propriedade de excitibilidade, que permite que o neurônio produza, conduza e transmita a outros neurônios os sinais elétricos em códigos que constituem a linguagem do sistema nervoso. Canais Iônicos Os canais iônicas são proteínas integrais de membrana, isto é, proteínas incrustadas na bicamada lipídica, que tem a capacidade de deixar passar ios de modo seletivo, continuamente ou em reposta a estímulos elétricos, químicos ou mecâmicos. Os canais que deixam passar os íons continuamente são chamados de canais abertos, e os que só abrem em resposta a estímulos específicos são chamados canais controlados por compostos. Alguns canais podem ser altamente específicos: há canais para cátions, como o sódio (Na), o potássio (K) e o cálcio (Ca) e canais para ânions, como cloreto (Cl). Os canais controlados por comportas podem ser abertos por alterações da voltagem que existe naturalmente na membrana entre o interior e o exterior da célula nervosa. Neste caso, são considerados voltagem dependentes. Outros podem ser abertos por substâncias específicas (ligantes) como neurotransmissores, neuromoduladores e hormônios, e neste caso são considerados ligantes dependentes. Diferentemente dos primeiros, os canais ligantes dependentes são menos específicos quanto a passagem de ions quando comparados aos voltagem dependentes. Ainda existe outro tipo de controlador de abertura de canais, os canais abertos mediante certo tipo de energia (estiramento, por exemplo) e radiante (como o calor) que incidem diretamente sobre a membrana. Estruturalmente falando, os canais iônicos são formados por glicoproteínas. O canal de Na+ dependente de voltagem é formado por exemplo por uma subunidade alfa e duas subunidades beta respectivamente B1 e B2. É a subunidade alfa que forma o poro onde passam os íons. Verificou-se que essa molécula é semelhante ás que formam os canais de K+ e Ca++. O canal de acetilcolina constitui um segundo exemplo, é formado por cinco subunidades parecidas. Reunidas, essas subunidades compõe a estrutura tridimensional do canal. O posicionamento das subunidades que compõe o canal, dentro da membrana do neurônio, apresenta regiões inteiramente contidas dentro da bicamada lipídica, e regiões projetadas para o interior e o exterior da célula. O domínio intramembranar contém o poro de passagem dos íons, e um segmento eletricamente carregado sensível á voltagem da membrana. O domínio extracelular expõe certas regiões do canal á interação química com ligantes com ligantes naturais (neurotransmissores, neuromoduladores e hormônios), assim como as substâncias que bloqueiam a passagem dos íons. Algumas substâncias que atuam no domínio extracelular bloqueando os canais são a tetrodotoxina, bloqueadora do canal de Na+, e o tetradilamônio, bloqueador do canal de K+. Já o domínio intracelular sofre influência de substâncias produzidas no interior do próprio neurônio, que tem a capacidade de abrir ou fechar os canais. É o caso do AMPc e o GMPc, bem como o íon Ca++ que recebem o nome de segundos mensageiros por estarem no meio intracelular. As enzimas cinazes, também podem entrar em ação em certas circunstâncias, adicionando um radical fosfato ao domínio intracelular resultando em uma alteração na conformação estrutural que resulta em seu fechamento ou abertura. A seletividade do canal de K+ em relação ao canal de Na+ e virse e versa se explica pela a existência de um verdadeiro “filtro molecular” na região central do poro, capaz de reconhecer e permitir a passagem apenas de uma espécie iônica para cada tipo de canal. A energia que move os íons de um lado da membrana para o outro é eletroquímica. Verificou-se que a concentração iônica no citoplasma do neurônio difere bastante da região extracelular. O meio extracelular é mais rico em sódio e cloreto, por enquanto que o meio intracelular é mais rico em potássio e proteínas (macete – Na (extra) Ka (intra) ) Abrindo-se um canal de passagem livre de Na+ e Cl- através da membrana, esses íons tendem a dinfundir-se para dentro da célula, enquanto os íons K+ tendem a sair da célula para o meio extracelular, pelo mesmo mecanismo. Como esses movimentos iônicos não são idênticos, estebelece-se uma aglomeração de cátions em fina nuvem na superfície externa da membrana, que resulta no aparecimento de uma diferença de potencial elétrico através da membrana neuronal, constituindo o que se chama gradiente elétrico Os canais como dito antes podem ser canais abertos ou canais controlados por comportas. Os canais simples funcionam de forma mais simples contudo o de comportas apresentam uma propriedade denominada alosteria. Por meio desta propriedade, as proteínas podem assumir conformações moleculares diferentes, modificando sai disposição espacial. Nos canais dependentes de voltagem, uma alteração da diferença de potencial elétrico da membrana pode ser um estímulo disparador da mudança conformacional. Nos canais dependentes de ligantes ocorre uma reação química não covalente do ligante com o domínio extracelular do canal para a mudança de conformação da proteína. E nos canais “mecânicos” e “térmicos”, é necessário um estiramento da membrana ou uma alteração da temperatura local para provocar a abertura da comporta. Os canais podem apresentar o comportamento dinâmico em três estados funcionais distintos: Um estágio de repouso, durante o qual o canal está fechado mas pode estar aberto a qualquer momento Um estágio ativo, durante o qual o canal está aberto, e por ele passa o fluxo iônico Um estágio refratário, onde o canal está fechado e não pode ser ativado Neurônios em Silêncio: O Potencial de repouso Uma diferença de potencial no Neurônio irá se estabelecer mediante a presença da bomba de Na+/K+ presente na camada fosfolipídica do neurônio. Tal bomba, atua transferindo 3 Na+ para fora do Neurônio e 2 K+ para dentro, com energia química fornecida pelo ATP. Desse modo, tornando o meio interno da célula eletronegativo e o meio externo eletropositivo. Potencial de Ação O impulso nervoso acarretará na abertura dos canais de Na+, que entrará na célula diminuindo a diferença de cargas elétricas naquele local. Caso a diferença chegar a um limiar, outros canais de Na+ voltagem dependentes abrirão, permitindo grande quantidade de Na+ passe para o meio intracelular tornando-o mais eletropositivo e o meio extracelular mais eletronegativo. Mediante a diferença de eletronegatividade o local se despolariza invertendo o potencial de membrana permitindo propagação do impulso.( O potencial de repouso do neurônio ( antes da chegada do impuslo) gira em torno de -70mv. Com a abertura do canl de Na+ (sódio dependente), o potencial se aproxima rapidamente de zero, tornando-se positivo e chega a aproximadamente 40mv onde se depolariza. Em seguida a despolarização para e o potencial da membrana retorna rapidamente a um valor próximo ao de repouso. Tudo isso de passa em menos de 1 milissegundo. ) Após a propagação do impulso os canais de Na+ vão se fechando e os de K+ se abrindo, com propagação do potássio para o meio intracelular. Ao fim, a bomba de Sódio Potássio é ativada transportando 2 Sódio Na+ para fora e 3 Potássio K+ para dentro, com isso reestabelecendo o potencial de repouso. Logo após o restabelecimento da polaridade da membrana, o neurônio passa por uma curta fase inexcitável denominada período refratário. Propagação dos sinais elétricos Quando se abrem os canais de Na+ da zona de disparo e surge um potencial de ação, a membrana ali fica com polaridade oposta á das regiões vizinhas. Essas correntes locais, ao contrário do que poderia ocorrer, não são produzidas pelo movimento “lateral” dos íons, mas pela transferência de suas cargas de uns aos outros. Para o lado da soma, onde o limiar de excitabilidadeé mais alto, essas correntes locais não são suficientemente intensas para provocar a abertura dos canais iônicos dependentes de voltagem, na outra direção, contudo, a despolarização provocada pelas correntes locais é capaz de atingir o limiar e um novo PA será disparado. O deslocamento é apenas aparente, porque não se trata do mesmo PA que "trafega" ao longo do axônio, mas sim de novos PAs que são produzidos em cada segmento vizinho da membrana do axônio. SINAPSES Sinapses Elétricas Ocorrem mediante a estruturas chamadas de junções comunicantes, onde canais iônicos especiais chamados de conexons formados por 6 subunidades proteicas denominados conexinas se distanciam cerca de 3nm entra um neurônio e outro para a propagação do impulso neural elétrico. Não há intermédio químico e a transmissão é ultrarrápida. O acoplamento pode der “ligado” ou “desligado” pela variação de parâmetros metabólicos com variação de phg e concentração de íons Ca++. Além disso, a maioria dessas junções é indiferente ao sentido de passagem de informações, embora exitam algumas junções comunicantes unidirecionais chamadas junções retificadoras. Sinapse Química A sinapse química são comunicações entre os elementos dependendo da liberação de substâncias químicas, denominada neurotransmissores. As sinapses são polarizadas, isso significa que apenas um dos dois elementos em contato, o chamado elemento pré-sinaptico, possui o neurotransmissor. Este é armezenado em vesículas especiais, denominadas vesículas sinápticas. O tipo de vesícula sináptica predominante no elemento pré-sinaptico depende do neurotransmissor que o caracteriza. As vesículas liberadas com os neurotransmissores podem ser agranulares e granulares. Agranulares de tratando de Acetilcolina ou um aminoácido, granulares se tratando de monoaminas. As vesículas sinápticas podem ser produzidas no pericárdio ou na própria terminação axônica. Uma sinapse química compreende o elemento pré-sinaptico, que armazena e libera o neurotransmissor , o elemento pós-sinaptico que contém receptores para o neurotransmissor, e uma fenda sináptica, que separa duas membranas sinápticas. A transmissão sináptica ocorre quando o impulso nervoso chega a membrana pré-sinaptica, com isso há a abertura dos canais de Calcio. Mediante a tal abertura o cálcio entra na embrana pré-sinaptoca impulsionando a exocitose dos neurotransmissores. Para evitar que haja o aumento da quantidade de membrana pré-sinaptica, ocorre o processo de endocitose que internaliza a membrana sob a forma de vesículas, as quais poderão ser reutilizadas. Por meio da exocitose ocorre a liberação de neurotransmissores na fenda sináptica. Um receptor sináptico pode ser, um canal iônico, que se abre quando o neurotransmissor se liga a ele. Um canal iônico deixa passar predominantemente ou exclusivamente um dado íon. Se esse íon tiver concentração maior fora do neurônio, como Na+ e Cl-, haverá entrada. Se a concentração for maior dentro do neurônio haverá saída. No casa da entrada do íon ocorrera uma despolarização e a sinapse será excitatória e no caso da saída do íon do Neurônio uma hiperpolarização e a sinapse será inibitória. A densidades da membranas é uma forma de classificar as sinapses. As Sinapses assimétricas apresentam membrana pós-sinapticas mais densas que as membranas pré-sinapticas, as vesículas sinápticas são esféricas e são excitatórias. As Sinapses simétricas apresentam membrana pós e pré sinápticas com a mesma densidade, as vesículas são achatadas e são inibitórias. Para que a sinapse funcione, ambos os neurônios devem manter um complexo sistema de síntese e armazenamento de substâncias relevantes à transmissão sináptica. O neurônio pré-sinaptico, deve ser capaz de sintetizar seu neurotransmissor e os neuromoduladores. O neuromodulador influencia a ação do neurotransmissor sem modifica-lo essencialmente, ou seja, modula a transmissão sináptica. Os neurotransmissores são de três tipos: aminoácidos, aminas e purinas e os neuromoduladores são peptídeos, lipídeos e gases. Os neuromoduladores são sintetizados no retículo endoplasmático rugoso da soma do neurônio. Estes são posteriormente cortados em moléculas menores no aparelho de Golgi, mediante seu alto peso molecular, formando assim os grânulos secretores e eles são transportados pelo sistema de microtúbulo do axônio até o terminal. ÁREAS DO CÉREBRO Lobos frontais Os lobos frontais são anteriores ao sulco central. Eles são essenciais para planejamento e execução de comportamentos aprendidos e intencionais; também constituem o local de muitas funções inibitórias. Existem várias áreas funcionalmente distintas nos lobos frontais: O córtex motor primário é a parte mais posterior do giro pré-central. O córtex motor primário em um lado controla todas as partes móveis no lado contralateral do corpo (mostrado em um mapa espacial denominado homúnculo — Homúnculo.); 90% das fibras motoras de cada hemisférico cruzam a linha média no tronco encefálico. Assim, as lesões no córtex motor de um hemisfério causam fraqueza ou paralisia, principalmente na porção contralateral do corpo. A área frontal medial (algumas vezes denominada área pré-frontal medial) é importante na atenção e na motivação. Se lesões extensas na área frontal medial que se estendem a parte mais anterior do córtex (polo frontal), os pacientes ocasionalmente se tornam abúlicos (apáticos, desatentos e acentuadamente lentos para responder). A área do córtex orbitofrontal (algumas vezes denominada área orbital pré-frontal — Áreas do cérebro.) ajuda a modular os comportamentos sociais. Os pacientes com lesões orbitofrontais podem se tornar emocionalmente instáveis, indiferentes às implicações de suas ações, ou ambos. Eles podem ser alternativamente eufóricos, divertidos, vulgares e indiferentes a pequenas diferenças sociais. O trauma agudo bilateral nessa parte das áreas pré-frontais pode tornar os pacientes ruidosamente faladores, agitados e socialmente inoportunos. Desinibição e comportamentos anormais que podem ocorrer com o envelhecimento em muitos tipos de demência provavelmente resultam da degeneração do lobo frontal, particularmente do córtex orbital frontal. O córtex esquerdo posteroinferior frontal (algumas vezes denominado área de Broca ou área posteroinferior pré-frontal — Áreas do cérebro.) controla a função da linguagem expressiva. Lesões nessa área causam afasia expressiva (expressão prejudicada da linguagem). O córtex dorsolateral frontal (algumas vezes denominado área dorsolateral pré-frontal) manipula informações adquiridas muito recentemente—uma função denominada memória de trabalho. Lesões nesta área podem prejudicar a capacidade de reter informação e processá-la em tempo real (p. ex., soletrar palavras ao contrário, alternar sequencialmente entre letras e números) Homúnculo. Partes específicas do córtex controlam funções sensoriais e motoras específicas na porção contralateral do corpo. A quantidade de espaço concedida a uma parte corporal varia; p. ex., a área do córtex que controla a mão, o ombro. O mapa dessas partes é chamado de homúnculo (“pessoa pequena”). Lobos parietais Várias áreas dos lobos parietais tem funções específicas. O córtex somatossensorial primário, localizado na área pós-sulco central (giro pós-central) na porção anterior dos lobos parietais, integra estímulos somestésicos para reconhecimento e lembrança de forma, textura e peso. O córtex somatossensorial primário controla todas as funções somatossensitivas do lado contralateral do corpo ( Homúnculo.). Lesões no lobo parietal anterior podem causar dificuldade de reconhecer objetos pelo tato (astereognosia). As áreas posterolaterais ao giro pós-central geram relações visuoespaciais e integram essas percepções com outras sensações para proporcionar consciência das trajetórias de objetos em movimento. Essas áreas também são mediadoras da propriocepção (consciência da posição das partes do corpo no espaço). Partes do lobo parietal médio no hemisfério dominante estão envolvidasem habilidades como cálculo, escrita, orientação direita-esquerda e reconhecimento dos dedos. Lesões no giro angular podem causar déficits na escrita, no cálculo, na orientação direita-esquerda e na nomeação dos dedos (síndrome de Gerstmann). O lobo parietal não dominante integra o lado oposto do corpo com o meio ambiente, possibilitando o indivíduo de estar ciente do ambiente espacial e é importante para habilidades como o desenhar. A lesão aguda no lobo parietal não dominante pode causar negligência do lado oposto do corpo (em geral, o esquerdo), resultando em diminuição da percepção daquela parte do corpo, seu meio ambiente e qualquer lesão associada àquele lado (anosognosia). Por exemplo, pacientes com grandes lesões no lobo parietal direito podem negar a existência de paralisia do lado esquerdo. Pacientes com lesões menores podem se tornar confusos quando realizam tarefas motoras familiares (p. ex., o ato de se vestir e outras atividades bem familiares) — um déficit manual-espacial denominado apraxia. Lobos temporais Os lobos temporais servem essencialmente para percepção auditiva, componentes receptivos da linguagem, memória declarativa e visual e emoção. Os pacientes com lesões do lobo temporal direito em geral perdem a acuidade para estímulos auditivos não verbais (p. ex., música). As lesões do lobo temporal esquerdo interferem muito no reconhecimento, na memória e na formação da linguagem. Pacientes com focos epileptogênicos nas partes mediais límbico-emocionais do lobo temporal geralmente apresentam convulsões parciais complexas, caracterizadas por sentimentos incontroláveis e disfunção autônoma, cognitiva ou emocional. Às vezes, esses pacientes têm alterações de personalidade, caracterizadas por falta de humor, religiosidade filosófica e obsessão. Os pacientes podem ter alucinações olfativas e hipergrafia (um impulso irresistível de escrever). Lobos occipitais Os lobos occipitais contêm O córtex visual primário Áreas de associação visual As lesões no córtex visual primário causam cegueira central, denominada síndrome de Anton; os pacientes tornam-se incapazes de reconhecer objetos pelo olhar e, em geral, não percebem seus déficits, frequentemente conversando sobre as descrições que eles veem. Epilepsias envolvendo o lobo occipital podem causar alucinações visuais, que geralmente consistem em linhas ou malhas de cores superpostas no campo visual contralateral. Ínsula A ínsula integra informações sensoriais e autonômicas das vísceras. Desempenha um papel em determinadas funções de linguagem, como pode ser demonstrado pela afasia em pacientes com algumas lesões insulares. A ínsula processa aspectos da sensação de dor e temperatura e, possivelmente, gustação. Funções da região occipital, tronco encefálico e vias de condução envolvidas na perda de consciência Localizados na parte inferior do cérebro e cobertos pelo córtex cerebral, os lobos occipitais processam os estímulos visuais, daí também serem conhecidos por córtex visual. Possuem várias subáreas que processam os dados visuais recebidos do exterior depois de terem passado pelo tálamo, uma vez que há zonas especializadas para a visão da cor, do movimento, da profundidade, da distância e assim por diante. Depois de passarem por esta área, chamada área visual primária, essas informações são direcionadas para a área de visão secundária, onde são comparadas com dados anteriores, permitindo, assim, ao indivíduo identificar, por exemplo, um gato, uma moto ou uma maçã. O significado do que vemos, porém, é dado por outras áreas do cérebro, que se comunicam com a área visual, considerando as experiências passadas e nossas expectativas. Isso faz com que o mesmo objeto não seja percepcionado da mesma forma por diferentes indivíduos. Quando essa área sofre uma lesão provoca a impossibilidade de reconhecer objetos, palavras e até mesmo rostos de pessoas conhecidas ou de familiares. Essa deficiência é conhecida como agnosia. Apresenta dois sulcos importantes na face medialdo cérebro: a) sulco calcarino - inicia-se abaixo do esplênio do corpo caloso e tem um trajeto arqueado em direção ao polo occipital. Nos lábios do sulco calcarino localiza-se a área visual, também chamada área estriada porque o córtex apresenta uma estria branca visível a olho nu; b) sulco parietoccipital - muito profundo, separa o lobo occipital do parietal e encontra, em ângulo agudo, o sulco calcarino. Entre o sulco parietoccipital e o sulco calcarino situa-se o cuneus, giro complexo, de fonna triangular. Abaixo do sulco calcarino situa-se o giro occípito-tem-poral medial, que continua anterionnente com o giro para-hipocampal,já no lobo temporal. Elucidar sobre o desenvolvimento neurológico até o oitavo ano de vida Piaget distinguiu quatro grandes períodos no desenvolvimento das estruturas cognitivas, intimamente relacionados ao desenvolvimento da afetividade e da socialização da criança: estádio da inteligência sensório-motora (até, aproximadamente, os 2 anos); estádio da inteligência simbólica ou pré-operatória (2 a 7-8 anos); estádio da inteligência operatória concreta (7-8 a 11-12 anos); e estádio da inteligência formal (a partir, aproximadamente, dos 12 anos). O estágio da Inteligência Sensório-Motora (0-2 anos) O período sensório-motor é de fundamental importância para o desenvolvimento cognitivo. Suas realizações formam a base de todos os processos cognitivos do indivíduo. Os esquemas sensório-motores são as primeiras formas de pensamento e expressão; são padrões de comportamento que podem ser aplicados a diferentes objetos em diferentes contextos. A evolução cognitiva da criança nesse período pode ser descrita em seis subestádios nos quais estabelecem-se as bases para a construção das principais categorias do conhecimento que possibilitam ao ser humano organizar a sua experiência na construção do mundo: objeto, espaço, causalidade e tempo. -O substágio 1: exercício dos reflexos (até 1 mês) Os primeiros esquemas do recém-nascido são os esquemas reflexos como sucção, reação reflexa de preensão. -O substágio 2: primeiras adaptações adquiridas e reação circular primária ( 1 a 4 meses) Os esquemas reflexos não funcionam mais para algumas novas ocasiões, com isso a criança fica em desequilíbrio e só consegue alcançar o equilíbrio com a adaptação dos esquemas reflexos ao ambiente, desse modo construindo novas ações. -O subestágio 3: adaptações sensório-motoras intencionais e reações circulares secundárias (4 meses e meio a 8-9 meses) A terceira etapa se resume ao surgimento das reações circulares secundárias voltadas para os objetos. Após ter aplicado reações circulares voltadas ao corpo, a criança vai utilizando esse procedimento sobre objetos. Aprender um objeto como sendo para sacudir, balançar. -O subestágio 4: Coordenação dos esquemas secundários e sua aplicação ás situações novas (8-9 meses a 11-12 meses) A principal novidade é a busca pela criança,de um fim não imediatamente atingível, já é possível a imitação de respostas que a criança não vê em si mesmo. -O subestágio 5: Reação Circular terciária e a descoberta dos meios novos por experimentação ativa. (11-12 meses a 18 meses) Na quinta etapa a atividade imitativa apresenta imitação deliberada e a atividade lúdica apresenta a reação circular terciária, o qual a criança explora objetos desconhecidos por todos os meios que conhece: pegar, soltar, sacudir e repetições destes esquemas. -O subestágio 6: A invenção dos meios novos por combinação , mental e a representação (1 ano e meio a 2 anos) Neste subestádio ocorre a transição entre a inteligência sensório-motora e a inteligência representativa, que começa em torno dos dois anos, com o aparecimento da função simbólica. A novidade, em relação ao sub-período anterior é que as invenções já não se efetuam de modo prático, mas passam ao nível mental. A criança começa a ser capaz de representar o mundo exterior mentalmente em imagens, memórias e símbolos, que é capaz de combinar sem o auxílio de outras ações físicas. Na atividadelúdica ela é capaz de “fingir”, “fazer de conta”, fazer “como se”: é o “símbolo motivado” O estágio pré-operatório ou simbólico (2 a 6-7 anos) O período pré-operatório realiza a transição entre a inteligência propriamente sensório-motora e a inteligência representativa. Essa passagem não ocorre através de mutação brusca, mas de transformações lentas e sucessivas. Para Piaget a passagem da inteligência sensório-motora para a inteligência representativa se realiza pela imitação. Imitar, no sentido estrito, significa reproduzir um modelo. Entre 2 e 5 anos, aproximadamente, a criança adquire a linguagem e forma, de alguma maneira, um sistema de imagens. Entretanto, a palavra não tem ainda, para ela, o valor de um conceito; ela evoca uma realidade particular ou seu correspondente imagístico. Entre os 5 e 7 anos, período geralmente chamado de “intuitivo”, ocorre uma evolução que leva a criança, pouco a pouco, à maior generalidade. Seu pensamento agora repousa sobre configurações representativas de conjunto mais amplas, mas ainda está dominado por elas. A intuição é uma espécie de ação realizada em pensamento e vista mentalmente: transvasar, encaixar, seriar, deslocar etc. ainda são esquemas de ação aos quais a representação assimila o real. Estádio Operatório concreto (7 a 11-12 anos) Por volta dos sete anos a atividade cognitiva da criança torna-se operatória, com a aquisição da reversibilidade lógica. O equilíbrio das trocas cognitivas entre a criança e a realidade, característico das estruturas operatórias, é muito mais rico e variado, mais estável, mais sólido e mais aberto quanto ao seu alcance do que o equilíbrio próprio às estruturas da inteligência sensório-motora. Estádio das Operações Formais (11 a 15-16 anos) Entre os 11 e os 15-16 anos, aproximadamente, as operações se desligam progressivamente do plano da manipulação concreta. Como resultado da experiência lógico-matemática, o adolescente consegue agrupar representações de representações em estruturas equilibradas (ocorrendo, portanto, uma nova mudança na natureza dos esquemas) e tem acesso a um raciocínio hipotético-dedutivo. Agora, poderá chegar a conclusões a partir de hipóteses, sem ter necessidade de observação e manipulação reais. NEURODESENVOLVIMENTO Durante a infância ocorre um ajuste no número de neurônios (poda neuronal) e aumento da sinaptogênese, favorecendo a aprendizagem de novas informações. Já durante a adolescência, ocorre um refinamento sináptico, com eliminação de sinapses ineficientes” e aumento da mielinização. A taxa de aprendizagem de novas informações diminui mas a capacidade de usar e elaborar o que já foi aprendido aumenta. Com 1 mês de vida as crianças tendem a fixar o olhar em objetos; com o desenvolvimento das conexões do córtex estriado com o giro temporal médio, a criança passa a adquirir, por volta dos 2 meses de idade, a capacidade de procurar objetos em movimentos oculares de perseguição. Finalmente, com o desenvolvimento de conexões com o córtex ocular frontal (córtex frontal dorso-lateral), as crianças já conseguem realizar movimentos antecipatórios com os olhos. TUTORIA 2- Abertura Objetivos: Visão A formação da imagem ocorre na retina, entretanto, essa imagem é duplamente invertida. O que está na esquerda do campo de visão projeta-se no setor direito da retina de ambos os olhos, e o que está a cima se projeta no setor inferior das retinas e vice-versa. Contudo, não vemos a imagem invertida e para baixo porque simplesmente a imagem projetada pelo cérebro não é vista pelo cérebro. Uma tradução dela é codificada em potenciais neurais, e esse padrão de sinais, mesmo proveniente de uma imagem opticamente invertida, é interpretado desde que nascemos como a representação de um mundo de cabeça para cima. É na retina que ocorrem os mecanismos de transdução da informação luminosa incidente. Potenciais luminosos serão produzidos nos fotorreceptores atingidos pelo estímulo luminoso, e essa nova informação será traduzida na linguagem bioelétrica do cérebro e será transmitida por uma cadeia de células retinianas até emergir codificadas em potenciais de ação pelas fibras das células ganglionares que compõe o nervo óptico. Próximo ao centro da retina fica uma região circular escassa em vasos sanguíneos, denominada mácula lútea, no centro dela há uma concavidade a qual há fotorreceptores, denominada fóvea., de grande importância por constituir a região de maior acuidade visual, dando nitidez a visão. A fóvea também apresenta elevada quantidade de cones. E baixa de bastonetes. Além disso, na fóvea cada cada cone se conecta a apenas uma só ou poucas células ganglionares. São as chamadas linha exclusivas. A possibilidade do ser humano enxergar em diferentes luminosidades se deu pela flexibilidade da retina. A retina periférica tem características opostas a retina central. Na periférica os cones são mais escassos. Quanto mais se afasta da mácula, menos cones (cores) têm. Em compensação, os bastonetes vão se tornando mais frequentes. Com isso a suma que a retina central é rica em cones e pobre em bastonetes e a retina periférica é rica em bastonetes e pobre em cones. O circuito da retina central é linha exclusiva e da retina periférica é projeção convergente. -FUNÇÕES E DESTINOS FIBRA ÓPTICA O Nervo Óptico é o Nervo Craniano II, que reúne o conjunto de fibras das células ganglionares retinianas. De cada globo ocular parte um nervo, o qual se cruzam formando o quiasma óptico. Do quiasma óptico emergem os tratos ópticos, que parecem com o nervo óptico e emergem no encéfalo. No encéfalo, as fibras retinofugais começam a se divergir, aproximando-se de diferentes alvos sinápicos localizados no mesencéfalo e no diencéfalo. A maioria das fibras do nervo optico se dirigem a três grandes regiões encefálicas: O diencéfalo, a região limítrofe do mesencéfalo e o mesencéfalo. No diencéfalo está localizado o alvo mais importante para a percepção visual. O núcleo Geniculado Lateral- que recebe fibras provenientes da células ganglionares retinianas de ambos os olhos e envia axônios diretamente ao córtex visual primário do mesmo lado. Na região limítrofe do mesencéfalo, ficam os núcleo pré-tectais, que formam sinapses com fibras retinianas de ambos os olhos. Tais núcleos emitem axônios para núcleos dos nervos cranianos que participam do mecanismo de acomodação visual e outros reflexos oculomotores destinados a estabilizar a imagem projetada sobre a retina, quando o observador se move. No mesencéfalo se situa o colículo superior, importante alvo retiniano que que participa no reflexo de orientação dos olhos, da cabeça e do corpo em relaçãoaos estímulos visuais. Os neurônios do colículo superior projetam axônios para diversos núcleos motores do tronco encefálico e também da medula espinhal. As fibras que emergem do núcleo geniculado lateral em direção ao córtex são as radiações ópticas. Na altura de V1 as fibras geniculares penetram na substância cinzenta e terminam na camada 4. O córtex visual na verdade é um conjunto de áreas, cada um responsável por um aspecto da grande função visual. A mais conhecida é área visual primária ou V1, também conhecida como área extriada, que recebe informação do núcleo geniculado lateral, mas em torno de V1 distribuem-se outras áreas de função visual, conjuntamente conhecidas como áreas extrastriadas, que recebem nomes específicos ou simplesmente V2,V3,V4,V5,V6 . Duas vias de informações são distribuídas a partir de V1, a primeira seria via dorsal, responsáveis por aspectos espaciais da visão, como a localização de objetos no espaço, identificação de objetos em movimentos e coordenação visual dos movimentos. A segunda seria via ventral, responsável pelo reconhecimento dos objetos, suas formas e suas cores. O circuito da recepção do estímulo visual envolve a fototransdução na retina a qual gera um potencial receptor hiperpolarizante, nos cones e bastonetes, sempre que são atingidos pela luz. A retina possui sete camadas paralelas a superfície: (1) camada fotorreceptora,a mais externa onde ficam os prolongamentos externos fotorreceptores, encarregados de transdução. (2) camada nuclear externa, onde se localizam os corpos celulares, portanto também os núcleos, dos fotorreceptores. (3) camada plexiforme externa, que aloja os axônios dos fotorreceptores e os dendritos dos neurônios de segunda ordem e as sinapses entre eles (4) camada nuclear interna, onde estão os corpos celulares dos neurônios secundários e outras células de interligação horizontal. (5) camada plexiforme interna, que reúne as sinapses entre os axônios de segunda ordem e os dendritos de terceira ordem. (6) camada de células ganglionares, onde estão os corpos celulares dos neurônios de terceira ordem do sistema visual. (7) camada de fibras ópticas, por onde trafegam os axônios das células ganglionares convergindo para o centro da retina. Nessa região as fibras “perfuram” a retina e emergem do olho compactadas no nervo optico, que penetra no crânio, estabelecendo a ligação entre a retina e o encéfalo. Os receptores visuais não são capazes de produzir potenciais de ação. A despolarização dos pedúnculos dos fotorreceptores desencadeiam a liberação de Glutamato pelas vesículas sinápticas e causam ativação de receptores moleculares na membrana pós-sináptica das células bipolares. A hiperpolarização diminui a liberação desse neurotransmissor excitatório. Existem 3 tipos de células ganglionares, que parecem desempenhar papeis mais importantes no processamento visual Tipo M (Magnocelular): Corresponde a 10%, são grandes e estão relacionadas com a detecção de objetos em movimentos Tipo P (Parvocelular): Corresponde a 80%, são pequenas e estão relacionadas com a percepção de forma e cor. E o seu centro pode ser on ou off para verde e vermelho Tipo K (Coniocelular): Menos frequente, de corpo fino e axônio pequeno, apresentam oposição das cores azul e amarela entre o centro e a periferia. Os três tipos de células ganglionares têm endereço privativo no tálamo. As fibras M, se projetam as camadas magnocelulares do geniculado. As fibras que se cruzam no quiasma terminam na camada 1, enquanto as que não se cruzam terminam na camada 2. Correspondentemente, as fibras P desembocam nas camadas parvocelular, sendo que as fibras que se cruzam nas camadas 4 e 6 e as ipsilaterais nas camadas 3 e 5. E no canal K, os axônios das gangluonares K terminam nos espaços interlaminares do geniculado. Em relação aos campos, se sabe que seguem as mesmas características das fibras. Relacionando com a funcionalidade, o canal P é importante para a visão de alta resolução, para a detecção do tamanho, forma e cor do objeto, enquanto o canal M é importante para a visão de alta resolução temporal. Falando das cores, a P transmite informações entre o eixo verde-vermelho, as K sobre o eixo azul-amarelo e a M entre o eixe preto-branco. -DETECÇÃO DE MOVIMENTOS O sistema visual pode obter informações visuais de detecção de movimentos mediante dois mecanismos. O primeiro é a passagem de imagens sobre diferentes locais da retina e o segundo é a ativação dos músculos extraoculares pelos núcleos correspondentes. O deslocamento da imagem de um objeto sobre a retina ativa fotorreceptores, células bipolares e ganglionares. Dentre essas, estão as células M e P importante para a detecção do movimento. As células M sinalizam com precisão o momento de ocorrência de mudança, enquanto a P sinaliza as coordenadas dos objetos. O processamento de movimentos estendem-se aos grumos da camada 4B de V1, as bandas largas de V2 e depois as áreas V3 e V5 da via dorsal do córtex visual. A área V5 parece ser a região cortical mais específica para o movimento. O segundo mecanismo ainda é pouco conhecido. -VISÃO DAS CORES Os fotorreceptores da retina devem ser apenas de três tipos, sensíveis cada um deles às cores primárias: Vermelho, Verde e Azul. Ou seja, o grupo dos cones possui três tipos diferentes de pigmentos. Cada um deles absorvendo uma das três cores primárias . Os bastonetes possuem um único tipo de pigmento, a rodopsina. E um tipo de célula ganglionar possui um pigmento diferente, a melanopsina, cujo pico de sensibilidade fica próximo dos bastonetes. Para identificarmos os tipos de cones, costumamos a chama-los pela cor primária correspondente (cones “azuis”,”vermelho” e “verdes”). Audição O órgão receptor da audição é o ouvido ou orelha. O meato auditivo externo termina na membrana timpânica, a qual vibra quando sobre ela incide o estímulo sonoro. O tímpano separa o ouvido externo do ouvido médio- uma cavidade cheia de ar que contém uma cadeia de ossículos articulados entre si (martelo, bigorna e estribo), capazes de transmitir as vibrações do tímpano para uma membrana que veda um orifício chamado janela oval. A janela oval separa o ouvido médio do ouvido interno e a cavidade óssea que possui uma parte do labirinto que se chama cóclea. A perda sonora da passagem de um meio aéreo para o meio líquido é contornada mediante a presença da cadeia de ossículos que permite a amplificação do estímulo sonoro em cerca de 20x . Após a amplificação do som no ouvido médio, a membrana da janela oval, vibrando, faz também vibrar com energia semelhante o líquido presente na cóclea. -FUNCIONAMENTO DA CÓCLEA A cóclea é composta por septos que acompanham o seu comprimento em três canais que receberam o nome de escalas: timpânica, vestibular e média. A timpânica e a vestibular são perilinfa (líquido rico em Na+ e pobre em K+), enquanto a escala média contem endolinfa, um líquido com alta concentração de K+. As três escalas vibram com o som, mas a média é a que realmente importa para a transdução audioneural, porque nela estão localizadas os receptores auditivos. Os receptores estão organizados sobre a membrana basilar, muito sensível a vibração. As células receptoras possuem prolongamentos em dedo de luva ( estereocílios). Os esterocíolios estão organizados de forma crescente e são flexíveis e contráteis. Apresentam miosina no seu citoesqueleto. Em silêncio absoluto, o potencial de repouso das células enterociliadas é de -50mv. Esse potencial de repouso os canais de K+ encontram-se aberto para a passagem do íon para a escala média, já que a endolinfa é rica em K+. Mediante a um potencial de ação, ocorre o deslocamento das fileiras de estereocílios. Esse sentido de deslocamento provoca a abertura de uma maior quantidade de canais de K+ e Ca+ existente no estereocílos. O fluxo desses íons para dentro da célula aumenta, despolarizando a célula ciliada e com isso iniciando um potencial receptor. Mas a onda sonora é periódica. Podendo ocorrer em sentido contrário. Com isso, ocasionará em um fechamento dos canais iônicos, ocasionando em uma hiperpolarização. Por essa razão o potencial receptor é bifásico. O potencial receptor auditivo espalha-se eletronicamente pela membrana da célula estereociliada, despolarizando também sua base onde existe uma sinapse química com a extremidade dendrítica da célula de 2ª ordem. Este é um neurônio bipolar cujo soma está situado no gânglio espiral, e cujos axônios estão compactados no nervo auditivo, uma das duas partes no 8ª nervo craniano e a outra o nervo vestibular). A despolarização da membrana basal dos receptores dispara as transmissões sinápticas química, liberando o neurotransmissor Glutamato na fenda sináptica e provocando, no neurônio bipolar, potenciais pós-sinápticos excitatórios . A informação auditiva codificada será conduzida pela nervo auditivo até o tronco encefálico e daí ao córtex cerebral. -EQUILÍBRIO O órgão receptor do equilíbrio é denominado órgão vestibular. Situado próximo ao órgão auditivo e compartilha com ele o sistema de canais cheio de líquidos, o chamado labirinto membranoso, dentro do labirinto ósseo, o qual consiste em duas partes distintas: os órgãos otolíticos, detectores de posição estática e canais semicirculares, três detectores de aceleração rotacional (angular) da cabeça. O interior dessas estruturas tubulares é preenchido por endolinfa. A perilinfa banhao espaço entre o labirinto membranoso e o labirinto ósseo. -AUDIÇÃO As fibras do Nervo auditivo penetram no SNC bilateralmente no nível do bulbo, onde inervam os núcleos cocleares que consistem o primeiro estágio sináptico central do sistema. Os núcleos cocleares de cada lado possuem três divisões, as quais impricarão nas suas diferentes funções. São elas: dorsal, anteroventral e posteroventral. Os neurônios do núcelo coclear anteroventral e os do núcleo coclear posteroventral projetam para o complexo olivar superior. Por enquanto que o núcleo coclear dorsal passa direto e se liga ao colículo inferior do mesencéfalo. O complexo olivar irá se dividir em três regiões também. Núcleo olivar lateral, medial e núcleo do corpo trapezoide. As três regiões recebem fibras do núcleo coclear e emitem axônios que formam um feixe achatado chamado lemnisco lateral, que ascende através do tronco encefálico até o mesencéfalo terminando no colículo inferior. As fibras do núcleo coclear projeta seus axônios também para o núcleo do leminisco lateral e esse projeta tais fibras para o colículo superior. Também do núcleo lemnisco lateral partem aferencias para o núcleo olivares superiores, em sentido de “contramão”. O complexo olivar superior participa na localização espacial de sons originados a direita ou a esquerda do ouvinte. Do mesencéfalo as fibras auditivas estendem-se ao tálamo do mesmo lado, terminando especificamente no núcleo geniculado medial. Esse núcleo se organiza em três partes: divisões ventrais, dorsal e medial, cujos neurônios emitem fibras que formam a radiação auditiva, projetando através das cápsulas interna até o lobo temporal do córtex cerebral, onde se situam as áreas auditivas. O córtex auditivo ocupa parte do lobo temporal em ambos os hemisférios. Alguma dessas áreas são reunidas na chamada região auditiva central, ocupando o giro de Heschl, dentro do sulco lateral. Em torno dela fica o chamado cinturão auditivo. Todo o conjunto é alvo de fibras talâmicas proveniente do núcleo geniculado medial. Contudo, apenas uma delas é classicamente considerada área auditiva primária A1. Falando da intensidade do som, quanto mais intenso o som, mais fortemente serão defletidos os estereocílios dos receptores. O sistema auditivo utiliza como um dos mecanismos para a discriminação das intensidades sonoras a proporcionalidade entre as características mecânicas do órgão receptor e o sinal bioelétrico produzido pelas células ciliadas. O segundo mecanismo consiste na quantidade de células ciliadas recrutadas para as vibrações. -LOCALIZAÇÃO DOS SONS NO ESPAÇO A localização dos sons no espaço é dividia em duas maneiras. A localização vertical e a localização horizontal. LOCALIZAÇÃO NO EIXO HORIZONTAL: O complexo Olivar superior é a estrutura neural que realiza essa função. LOCALIZAÇÃO NO EIXO VERTICAL: Esse tipo de localização irá depender do pavilhão auricular. Mediante as dobras da orelha, quando um som é emitido parte dele será diretamente absorvido pelo meato instantaneamente e parte dele será refletido demorando uma pequena fração de tempo para ser absorvido. Essa diferença de tempo será notada por estruturas ainda não identificadas e irá ser o método utilizado para a identificação do local de origem do som. -ORGANIZAÇÃO DAS ÁREAS AUDITIVAS Consideram-se três grandes divisões regionais das áreas auditivas: região central, cinturão auditivo e o paracinturão auditivo. A área auditiva primária A1, é uma das três áreas da região central dos primatas, sendo a única encontrada em todos os mamíferos. Apresenta um mapa tonotópico preciso. A sua superfície receptora está representada por completo no córtex auditivo primário. Diferente das áreas sensoriais, o mapa é unidimensional, ocupa apenas um eixo do tecido cerebral. O mapa tonotópico de A1 ocupa o eixo antero posterior. Todos os neurônios do SNC são influenciados pelos dois ouvodos, entretanto alguns neurônios sofrem influência dos dois ouvidos, isto é, são denominados binaurais. Alguns sofrem excitação de ambos os ouvidos (neurônios EE), enquanto outros são excitados pelo esquerdo e inibido pelo direito, ou vice-versa (neurônios EI). Nos núcleos subcorticais esses dois tipos encontram-se misturados, mas em A1 se separam em colunas binaurais de dois tipos: colunas de somação, que predominam os neurônios EE, e as colunas de supressão, que predominam neurônios EI. A área 41 de Brodmann é conhecida como região auditiva primária (A1), 42 e 52 como o cinturão auditivo, e 22 e ralvez 38 como o paracinturão. Área de Wernicke- Área responsável pela compreensão da Fala. Área de Wernicke. Lobo Temporal Área de Broca- Motricidade da Fala. Lobo Frontal. STRESS As respostas ao stress ativam o sistema simpatoadrenalmedular e o eixo hipotálamo-pituária-adrenal, consequentemente liberação de catecolaminas e glicocorticoides. Alterações pscicológicas e comportamentais evidenciam a comunicação entre o sistema imune, endócrino e nervoso durante o estresse. A resposta ao estímulo estressor é mediada pela ativação do eixo hipotálamo-pituário-adrenal (HPA) e pelo sistema nervoso autônomo (SNA), que, em desequilíbrio pode resultar em alterações na resposta imune. MECANISMO DE ATIVAÇÃO DO ESTRESSE: O estresse ocorre em três fases importantes. 1) A reação de alarme, na qual o organismo percebe o estímulo estressante. 2) Fase de resistência, que consiste na tentativa de adaptação. Mediante o episódio de stress, ocorre 1) O aumento da secreção das catecolaminas (epinefrina e norepinefrina) pelo SNA 2)Liberação hipotalâmica do hormônio liberador de corticotropina (CRH) na circulação e aumento da secreção do hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) pela pituária 3)Diminuição da liberação do hormônio liberador de gonodotrofina (GnRH) do hipotálamo e das gonodotrofinas da pituária e 4) aumento da secreção de prolactina, de GH e glucagon. A ativação do eixo HPA inicia-se através dos impulsos nervosos originários do stress que são transmitidos para o hipotálamo. O Hipotálamo por sua vez secreta o CRH, que passa pelo sistema porta hipotálamo-hipofisário, chegando a hipófise anterior e induzindo a mesma a produzir ACTH, que fluirá pela corrente sanguínea até o córtex da adrenal induzindo a secreção de glicocorticoides como o cortisol e a aldosterona. Outra resposta ao extresse é a ativação do sistema Nervoso Autônomo, o qual resulta na secreção de acetilcolina, que induzirála da adrenal a liberar epinefrina e norepinefrina na corrente sanguínea. Uma vez liberadas, as catecolaminas induzem aumento da frequência cardíaca, do fluxo sanguíneo para os músculos, da glicemia e do metabolismo celular, na tentativa de favorecer um melhor desempenho físico e mental durante o estresse. Stress Agudo: Entendido como uma ameaça imediata, a curto prazo, conhecida como resposta à luta ou fuga. Stress Crônico: Persiste por vários dias, semanas ou meses Além de Crônico ou agudo o stress pode exercer diferentes efeitos quanto a liberação de hormônios e funções imunes . Funcionamento do sistema sensorial, bem como percepção, processamento e reação à esses, com o foco na sua integração. O sistema somatossensorial nos permite apreciar experiências de sensação, como dor, o frio e entre outros reconhecido por diversos sensores espalhados pelo corpo, os quais podem detectar pressão, aferir com precisão o local do estímulo, agudeza, textura e duração do toque. Com isso, podemos dividir a discussão acerca da sensação somática em duas partes sentido tátil e o sentido da dor. TATO A sensação tátil começa na pele. Os dois principais tipos de pele são pilosa (com pelos) como o dorso, e glabra (sem pelos) como a palma da mão. A pele possui uma camada mais externa chamada de epiderme e uma camada mais interna chamada de derme. A pele realiza função protetora de evitar a evaporação de fluidos corporais e protetora, além de ser considerada o maior órgão sensorial que possuímos. É de extrema importância o entendimento de como o toque da pele é transduzido em sinaisneurais e interpretado pelo cérebro. -Mecanorreceptores da Pele A maioria dos receptores sensoriais do sistema sensorial somático é constituído por mecanorreceptores, os quais são sensíveis à deformação física como flexão ou estiramento. Presentes em todo o corpo, eles monitora o contato com a pele, assim como a pressão no coração e nos vasos sanguíneos, dilatação dos órgãos digestivos e da bexiga urinária, além da força aplicada aos dentes. Na porção central de cada mecanorreceptor, estão terminações axonais não-mielinizadas que são sensíveis a estiramento, deformação, pressão ou vibração. Esses axônios possuem canais iônicos mecanossensíveis, cuja abertura depende de estiramento ou mudanças na tensão da membrana circundante. O receptor mais bem estudado e o maior é o corpúsculo de Pacini, situado na camada profunda da derme. Contudo, existem outros como as terminações de Ruffini, encontradas tanto na pele pilosa quanto na glabra. Os Corpúsculos de Meissner, os quais estão localizados entre as papilas dérmicas da pele glabra ( são saliências dérmicas como as impressões digitais por exemplo). Localizados junto a epiderme são encontrados os Discos de Merckel que consistem em uma terminação nervosa e em uma célula epitelial, não-neural, achatada. Outros receptores são os Bulbos terminais de Krause, situados nas regiões limítrofes entre a pele seca e a mucosa. Portanto, os mecanorreceptores se distinguem quanto a frequências de estímulo e pressões preferenciais e tamanhos dos campos receptivos. Na pele desprovida de pêlo e também na que está coberta por ele, encontram-se ainda três tipos de receptores comuns: 1) Corpúsculos de Paccini: captam especialmente estímulos vibráteis e táteis. Apresentam campos receptivos grandes que se estendiam por um dedo inteiro ou por metade da palma da mão e adaptação rápida. 2) Discos de Merkel: de sensibilidade tátil e de pressão.São receptores de adaptação lenta. 3) Terminações nervosas livres (de Ruffini) : sensíveis aos estímulos mecânicos, térmicos e especialmente aos dolorososApresentam campos receptivos grandes que se estendiam por um dedo inteiro ou por metade da palma da mão. São receptores de adaptação lenta. Na pele sem pêlo encontram-se, ainda, outros receptores específicos: 4) Corpúsculos de Meissner: táteis. Estão nas saliências da pele sem pêlos (como nas partes mais altas das impressões digitais). São formados por um axônio mielínico. Outra característica é possuir campos receptivos pequenos, de apenas alguns poucos milímetros de extensão e adaptação rápida. 5) Bulbos terminais de Krause: receptores térmicos de frio.Situam-se nas regiões limítrofes da pele com as membranas mucosas (por exemplo: ao redor dos lábios e dos genitais). Vibração do Corpúsculo de Paccini: A seletividade de um axônio mecanorreceptor depende diretamente da estrutura de sua terminação especial. Por exemplo, o corpúsculo de Paccini tem de 50 a 70 camadas concêntricas de tecido conjuntivo, com uma terminação nervosa disposta no centro. Quando a capsula é comprimida, a energia é transferida à terminação nervosa, sua membrana é deformada, e os canais mecanossensíveis se abrem. A corrente flui através dos canais gera um potencial no receptor, que é despolarizante. Se a energia de despolarização for adequadamente intensa, o axônio irá disparar um potencial de ação. As camadas da capsula são escorregadias, por conter um fluido viscoso entre elas. Caso o estímulo seja constante, as camadas deslizam uma sobre as outras e transferem a energia do estímulo. Quando a pressão é aliviada, os eventos ocorrem de maneira inversa, a terminação despolariza novamente e pode disparar outro potencial de ação. Capacidade de discriminação de dois pontos: Existem várias razões para explicar por que a ponta do dedo é melhor para discriminar dois pontos em relação a qualquer parte do corpo. A primeira é que existem uma densidade muito maior de mecanorreceptores na pele da ponta dos dedos da mão do que em outras partes do corpo; As pontas dos dedos têm um maior número de receptores com campos receptivos pequenos, Existe mais tecidos cerebral destinado ao processamento da informação sensorial de cada milímetro quadrado da ponta do dedo da mão do que de outros locais e pode haver mecanismos neurais especiais destinados ás discriminações de alta resolução. Axônios Aferentes Primários Os axônios que levam informações dos receptores sensoriais somáticos à medula espinhal ou ao tronco encefálico são os axônios aferentes primários do sistema sensorial somático. Os axônios aferentes primários entram na medula espinhal através das raízes dorsais; seus corpos celulares estão nos gânglios da raiz dorsal. Os axônios aferentes primários apresentam diâmetros variados, e seus tamanhos correlacionam-se com o tipo de receptor sensorial ao qual estão ligados. Por ordem decrescente de tamanho, os axônios dos receptores sensoriais da pele são comumente designado por Aα, Aβ, Aδ e C; os axonios de tamanho similar, mas que inervam os músculos e tendões, são chamados de grupos I, II, III e IV. Os axônios do grupo C (ou IV) são, por definição, não-mielinizados, enquanto todos os demais são mielinizados. O diâmetro de um axônio juntamente com a quantidade de mielina, determina sua velocidade de condução do potencial de ação. Os axônios menores, as chamadas fibras C, não possuem mielina e têm diâmetro menor do que de 1 mm. As fibras C transmitem a sensação de dor e de temperatura e são os axônios mais lentos, conduzindo a uma velocidade de cerca de 0,5 a 2 m/s. CORTEX SOMATOSSENSORIAL A maior parte do córtex relacionada ao sistema sensorial somático está localizada no lobo parietal. A área de Brodmann 3b, reconhecida como o córtex somatossensorial primário (SI), esta situado no giro pós-central . Junto ao S1, estão outras áreas corticais que também processam a informação sensorial somática. Essas incluem as áreas 3ª, 1 e 2 no giro pós-central e as áreas 5 e 7 no córtex parietal posterior adjacente. A área 3b é o córtex sensorial primário porque recebe um grande número de aferências do núcleo VP do tálamo; seus neurônios são muito responsivos aos estímulos somatossensoriais . Á área 3a também recebe uma densa aferência do tálamo; essa região, entretanto, está mais relacionada com as informações acerca da posição do corpo do que com as acerca do tato. Lesão do Lobo Parietal chama-se de síndrome de negligência, esquecimento de um lado do corpo e agnosia, capacidade de reconhecer objetos. -Temperatura O funcionamento de todas as células são sensíveis a temperatura. Os termorreceptores são neurônios sensíveis a temperatura devido mecanismos específicos de sua membrana. Os grupos de Neurônios sensíveis a temperatura são importantes para as respostas fisiológicas que mantêm a temperatura corporal estável. A sensibilidade de um neurônio sensorial a uma mudança de temperatura depende do tipo de canais iônicos que o neurônio expressa. A TRPV1 é a proteína receptora para o calor. O TRPM8 é a proteína para o frio. Existem 6 canais TRP de extintos nos termorreceptores, os quais conferem sensibilidade diferente de temperatura. Os receptores para o frio estão ligadas a fibra Aδ e C. E os de Calor as fibras C. -Gustação Existe 5 sabores básicos. Salgado, azedo, doce, amargo e umami (saboroso do aminoácido glutamato). Ponta da língua: Sabor doce Fundo da língua: Sabor amargo Bordas Laterais: Azedo e Salgado As células receptoras gustatórias não são neurônios, mas fazem sinapses com os terminais axonais gustatórios aferentes. Quando um composto químico apropriado ativa uma célula receptora gustatória seu potencial de membrana se altera, geralmente por despolarização. Essa despolarização promove a abertura dos canais de Cálcio dependente de voltagem, o íon Cálcio entra no Citoplasma e desencadeia a liberação do transmissor, o qual depende do tipo de célula receptora gustatória. Ex: As células gustatórias para os estímulos azedos e salgados liberam seratotina em axônios gustatórios,ao passo que as células para os estímulos doces, amargos e umami liberam ATP como transmissor primário. Em ambos os casos o transmissor do receptor gustatório excita o axônio sensorial pós sináptico que dispara potenciais de ação, comunicando o sinal gustatório para o tronco encefálico. -Olfato Não cheiramos com o Nariz, cheiramos com uma pequena e fina camada de células do alto da cavidade Nasal denominada Epitélio Olfatório, o qual possui três tipos celulares principais: As células receptoras olfatórias são locais de transdução e são neurônios Genuínos. As células de suporte são similares a Glia e auxiliam na produção de muco. Células Basais, são fontes de novos receptores olfatórios. Os axônios olfatórios constituem o nervo olfatório 1. Os axônios não se juntam em um único feixe, penetram em uma lâmina fina de osso chamada placa cribriforme, seguindo então para o bulbo olfatório. Tutoria 3 morfofisiologia da região frontal do cérebro, correlacionando com as regiões corticais, subcorticais e motoras. (Lobo frontal, Nucleo da base, cerebelo) correlacionar com a motricidade- ver o da medula O sistema motor central está arranjado em níveis hierárquicos de controle, com o prosencéfalo no topo e a medula espinhal na base. O controle motor hierárquico pode ser dividido em 3 níveis. O nível mais alto, representado por áreas de associação do neocórtex e pelos núcleos da base do prosencéfalo, está envolvido com a estratégia: a finalidade do movimento e a estratégia do movimento que melhor atinge essa finalidade. O nível intermediário, representado pelo córtex motor e pelo cerebelo, está associado com a tática: as sequencias de contrações musculares, arranjadas no espaço e no tempo, necessárias para atingir, de forma suave e acurada, a meta estratégica. O nível mais baixo, representado pelo tronco encefálico e pela medula espinhal, tem a ver com a execução: ativação do neurônio motor e de conjuntos de interneurônios que geram o movimento direcionado a meta e fazem qualque ajuste postural que seja necessário. -O PLANEJAMENTO DO MOVIMENTO PELO CÓRTEX CEREBRAL Inicialmente pensava que as áreas 4 e 6 eram o córtex motor, atualmente já se sabe que apenas a área 4 é o córtex motor e o controle do movimento voluntário compromete quase todo neocórtex. CÓRTEX MOTOR Durante experimentos, descobriu que uma estimulação elétrica fraca na área 4, no giro pré-central desencadeava uma contração muscular. A área 4 é, atualmente chamada de córtex motor primário, ou M1. A área 6 pode evocar movimentos complexos de cada lado do corpo. Penfild descobriu dois mapas motores somatotopicamente organizados na área 6; um em uma região lateral, chamada de área pré-motora (APM), e outro em uma região lateral, chamada de área motora suplementar (AMS). Essas duas áreas vão desempenhas funções similares, mas em grupos diferentes de músculos. Enquanto a AMS envia axônios que inervam diretamente unidades motoras distais (extremidades), a APM conecta-se principalmente com neurônios retículo-espinhais que inervam unidades motoras proximais (corpo sem extremidades). Córtex Parietal Posterior e Pré-frontal Duas áreas são de interesse especial no córtex parietal posterior: a área 5, um alvo de aferências oriundas das áreas somatossensoriais corticais primárias 3,1 e 2, e a área 7, um alvo de áreas corticais visuais de ordem superior, com a área MT. Os lobos parietais estão amplamente interconectados com regiões do lobo frontal anterior, que em humanos, se supõe ser importante para o pensamento abstrato, a capacidade de tomada de decisões e a antecipações das consequências das ações. Essas áreas ’’pré-frontais’’, juntamente com o córtex parietal posterior, representam os níveis superiores da hierarquia do controle motor, onde decisões são tomadas acerca de quais ações realizar e suas possíveis consequências. Ambos os córtices, pré-frontal e parietal, enviam axônios que convergem para a área 6. Lembrem-se que as áreas 6 e 4 contribuem, em conjunto, com a maioria dos axônios do tracto córtico-espinhal descendente. As áreas 6 e 4 são as regiões do córtex cerebral que se acreditam ter um papel na geração da intenção de se mover e na converão dessa intenção em um plano de ação. É interessante que em experimentos quando solicitado a participantes que apenas ensaiassem mentalmente um movimento, sem de fato mover, a área 6 manteve-se ativa mas a área 4 não. Correlatos Neuronais do planejamento Motor Um trabalho experimental em macacos reforça a ideia que a área 6 (APM e MAS) tenha um importante papel no planejamento do movimento, em especial nas sequências de movimentos complexos da musculatura distal. Células na AMS tipicamente aumentam sua taxa de disparo cerca de um segundo antes da execução de um movimento da mão ou do pulso, consistentemente com o papel que se lhes é proposto no planejamento do movimento. Uma característica importante dessa atividade é que ela ocorre em antecipação aos movimentos de qualquer uma das mãos, sugerindo que as áreas suplementares dos dois hemisférios estão intimamente interligadas pelo corpo caloso. De fato, tanto em macacos quanto em humanos, deficiências nos movimentos, observadas após lesão na MAS de um lado, são particularmente pronunciadas em tarefas que exigem ações coordenadas das duas mãos, como abotoar uma camisa. Em preparar, apontar e fogo. A prontidão (preparar), depende da atividade nos lobos parietal e frontal, em conjunto com contribuições importantes de centros do encéfalo que controlam níveis de atenção e alerta. Apontar pode residir nas áreas suplementares e pré-motoras, onde estratégias de movimento são projetadas e mantidas até serem executadas. O neurônio na APM começava a disparar se a instrução era mover o braço para a esquerda e continuava disparando até que o etímulo de gatilho aparecesse e o movimento fosse iniciado. Se a instrução fosse mover-se para direita, esse neurônio não disparava (presumindo, uma outra população de células da APM entrava em atividade nessa condição). Assim a atividade desse neurônio da APM indicava a direção do próximo movimento e continuava sendo mantida até o movimento ser realizado. -OS NÚCLEOS DA BASE A principal afererencia subcortical para a área 6 origina-se em um núcleo do tálamo dorsal, o núcleo ventrolateral (VL). A aferencia para essa porção do VL, chamado VLo, origina-se nos núcleos da base, nas profundezas do telencéfalo. Os núcleos da base são alvo do córtex cerebral, particularmente dos córtices frontal, pré-frontal e parietal. ANATOMIA DOS NÚCLEOS DA BASE Os núcleos da base são o núcleo caudado, o putâmen, o globo pálido e o núcleo subtalâmico. Pode se adicionar a substância nigra, uma estrutura mesencefálica que é conectada aos núcleos da base do prosencéfalo. O caudado e o putâmen, em conjunto são chamados de estriado, que é alvo de aferência cortical aos núcleos da base. O globo pálido é a origem das eferências ao tálamo. As outras estruturas participam em várias alças colaterais, que modulam a via direta: CórtexEstriadoGlobo pálidoVLoCórtex (AMS) A ALÇA MOTORA (Circuito motor) A via mais direta na alça motora através dos núcleos da base se origina com uma conexão excitatória do córtex para células do putâmen. As células do putamen estabelecem sinapses inibitórias em neurônios no globo pálido medial, que, por sua vez, faz conexões inibitórias com as células do VLo. A conexão tálamo-cortical (do VLo até a AMS) é excitatória; ela facilita o disparo de células relacionadas a movimentos na AMS. A via direta permite que os núcleos da base estimulem a iniciação dos movimentos desejados. O Circuito motor começa em áreas somáticas e somestésicas do córtex e está relacionado com a regulação da motricidade voluntária. A todo momento existirá uma estrutura dos núcleos da base que irá estar inibindo o córtex motor de forma que o mesmo não realize movimentos indesejados, o circuito motor após iniciado , como referido anteriormente nas áreas somáticas e somestésicas irão se projetar para o putâmen e essa projeçãose dá de maneira somatotópica o que significa que para cada área do córtex existirá uma área específica no putâmen onde o estímulo irá chegar. Do putâmen irá ter duas vias por onde esse circuito vai poder caminhar. Uma via direta e uma via indireta. É importante que as duas vias, tanto direta quanto indireta irão passar pelo globo pálido medial. O Globo pálido medial normalmente ira estar inibindo o córtex motor mediante a inibição do Tálamo, então o pálido medial está inibindo o córtex motor de forma que nos impeça de realizar movimentos indesejados. Então existirá essas duas via que regularão a motricidade voluntária. A via direta é uma que irá inibir o pálido medial de forma a estimular o córtex motor ( via excitatória) . A via indireta é uma via que irá inibir ainda mais o pálido medial que irá inibir o córtex motor (via inibitória). O circuito irá ser formado por sinapses excitatórias, que terá como neurotransmissor o glutamato, no entanto também terá no circuito sinapses inibitórias, mediadas pelo neurotransmissor GABA. A via Indireta suprime problemas motores que competem e são inapropriados. VIA INDIRETA: O córtex irá estimular o Putâmen e o núcleo subtalâmico da via indireta, o Putâmen[[[[[[[[[[[[[ Além disso, temos um circuito chamado de subsidiário que é feito através de conexões recíprocas do putâmen com a parte compacta da substância negra do mesencéfalo. O circuito subsidiária irá reagir de forma diferente e em receptores diferentes da via direta do que na via indireta. Na via direta, a substáncia Negra irão agir nos receptores D1 que são excitórios, enquanto na via indireta, eles vão agir nos recertores D2 de forma inibitória. -A Iniciação do movimento pelo córtex motor primário As áreas sensitivas do córtex, irão estar localizadas principalmente no córtex temporal, parietal e occipital e são divididas em áreas primárias (projeção do estimulo) e secundárias (execução do estímulo). Uma lesão da área somestésica primária não é capaz a interferir na ordem de tato, sensibilidade porque respectivas sensibilidades estão atribuídas a níveis de tálamo, já uma lesão na área somestésica secundária não irá fazer perder o tato, mas perde o reconhecimento de objetos através do tato. Mediante a perda da habilidade interpretativa que é função área somestésica secundária. A área visual primária fica no lóbulo occipital, no lábio do sulco calcarino, também chamado de cortex estriado, nessa área irão chegar fibras do trato genicocalcarino que vem do corpo geniculado lateral. Na área de córtex visual primário irá ocorrer uma associação perfeita entre a área do córtex e a área de retina (retinotopia). A área de córtex visual primário (v1) irá mostrar um esboço, o contorno dos objetos que irá ser aperfeiçoado nas áreas visuais secundárias. Tais áreas estarão no lobo occipital, irão ocupar quase todo o lobo parietal e também uma parte pequena do lobo parietal. Essas áreas irão receber nome como v2,v3,v4 e v5 (principais) e irão ser unidas por duas vias corticais que se originam de v1, a via dorsal ( parte posterior ) que irá perceber , velocidade e movimentação, representação espacial do objeto enquanto que a via ventral irá ligar as áreas visuais do lobo temporal, ela vai ser uma área que vai perceber cores, reconhecer o objeto e até faces de outras pessoas. A via pela qual o córtex motor ativa os neurônios motores inferiores se origina na camada cortical V. Essa camada possui uma população de neurônios piramidais. A células piramidais da camada V em M1 recebem suas aferência principalmente de duas origens; de outras áreas corticais e do tálamo. As principais aferencias corticais se originam de áreas adjacentes á área 4: a área 6, imediatamente anterior, e áreas 3,1 e 2, imediatamente posteriores. A aferência talâmica para M1 origina-se principalmente de outra parte do núcleo ventrolateral, chamada de VLc, que retransmite informações do cerebelo. Além de se projetarem diretamente á medula, ás células piramidais da camada V enviam axônios colaterais para muitas regiões subcorticais envolvidas no processamento sensoriomotor, especialmente o tronco encefálico. CODIFICAÇÃO DO MOVIMENTO EM M1 Após experimentos em macacos e em ratos chegaram a conclusão que cada angulação, direção, vetorização é determinada mediante uma certa população de M1 disparando seu potencial de ação, sendo que regiões com maior número de populações M1 terá o controle mais fino possível. Com isso ,conclui-se que boa parte do córtex motor está ativo para cada movimento, que a atividade de cada célula representa apenas um único ‘’voto’’ computado em favor de uma direção no movimento e que a direção no movimento é calculada pela média dos ‘’votos’’ recebidos. CEREBELO Responsável pela função crítica do controle motor. Uma lesão no cerebelo deixa os movimentos descoordenados e sem precisão, condição conhecida como ataxia. Uma pessoa com lesão no cerebelo, não movimenta os membros com coordenação necessária para realizar certo tipo de movimentos, tal evento é denominado de dissinergia, decomposição de movimento multiarticular sinérgico. Uma consequência da intoxicação por etanol é a depressão dos circuitos cerbelares. ANATOMIA DO CEREBELO O cerebelo se liga ao tronco encefálico pelo pedúnculo cerebelar. Falando da anatomia macroscópica do cerebelo, o mesmo terá uma porção mediana, chamada de VERMIS, ligado a grandes massas laterais chamadas de hemisférios. O cerebelo é todo delimitado por pequenos sulcos predominantemente transversais e esses sulcos irão delimitar algumas lâminas finas chamadas de folhas do cerebelo. Além disso terá alguns sulcos mais pronunciados, chamados de fissuras, as fissuras irão delimitar o lóbulos e cada lóbulo terá várias folhas. Entre a fissura póstero-lateral e a fissura prima irá terá o lobo posterior. Embaixo da fissura póstero-lateral irá ter o lobo flóculo-nodular e em cima da fissura prima terá o lobo anterior. O Nódulo é a última parte do Vermis. O nódulo é ligado ao flóculo pelo pedúnculo. Formando o Lobo Flóculo-Nodular. O vermis envia eferências para as estruturas do tronco encefálico que contribuem para as vias espinhais ventromediais descendentes, as quais, como já discutimos, controlam a musculatura axial. -ALÇA MOTORA ATRAVÉS DO CEREBELO LATERAL A área pré-motora localiza-se no lobo frontal ocupando toda a extensão da área 6 de Brodmann. É muito menos excitável que a área motora primária, exigindo correntes elétricas mais intensas para que se obtenha respostas motoras, as respostas motoras obtidas são menos localizadas que as quais se obtêm por estímulo da área 4, e envolvem grupos musculares maiores, como os do tronco ou da base dos membros. Na lesão da área pré-motora, esses músculos têm sua força diminuída (paresia) o que impede o paciente de elevar o braço ou a perna. Entretanto, a função mais importante da área pré-motora está relacionada com planejamento motor. Assim como a área pré-motora, a função mais importante da área motora suplementar é o planejamento motor, de sequências complexas de movimentos, para que são importantes suas amplas conexões aferentes com o corpo estriado (núcleo caudado+núcleo lentiforme, que também está envolvido no planejamento motor. Na execução há uma etapa de planejamento, a cargo das áreas motoras secundárias (pré-motora ou motora suplementar), e uma etapa de execução pela área M1 Este planejamento envolve a escolha a escolha dos grupos musculares a serem contraídos em função da trajetória, da velocidade e da distância a ser percorrida pelo ato motor de estender o braço para apanhar o objeto. Essas informações são passadas a M1, que executa o planejamento motor feito pelas áreas pré-motora ou motora suplementar. Cabe lembrar que o cerebelo também participa do planejamento motor, cujo núcleo denteado também é ativado antes de M1, e a alça esqueletomotora estriato-tálamo-cortical. Entretanto, a iniciativa de fazer o planejamento visando realizar um gesto não é das duas áreas motoras secundárias, mas simda área pré-frontal que é uma área supramodal relacionada entre outras funções com a tomada de decisões. Cabe a ela decidir, depois de avaliar todas as implicações do gesto, como este deve ser feito e passa esta decisão para as áreas pré-motora ou motora suplementar. Dados clínicos confirmam o papel de planejamento motor das duas áreas motoras secudárias. Lesões destas áreas resultam em disfunções denominadas apraxias, nas quais as pessoas perdem a capacidade de fazer gestos simples como escovar os dentes ou abotoar a camisa, apesar de não estar paralítica. A capacidade de fazer o gesto não está comprometida porque a área motora primária está intacta. Entretanto, as áreas responsáveis pelo planejamento motor estão comprometidas. Em outras palavras, a área motora primária está pronta para fazer o gesto, mas não sabe como fazê-lo. As duas áreas motoras secundárias nunca são ativadas conjuntamente. Vários estudos sugerem que a área motora suplementar é ativada quando ocorre o gesto de ‘’ decisão’’ do próprio córtex pré-frontal, como no gesto de apanhar o objeto que pode ou não ser feito. Quando o gesto decorre de uma influência externa, como, por exemplo, o comando de alguém para que o gesto seja feito, a ativação será do córtex pré-frontal. Um exemplo do que foi exposto sobre as áreas motoras e o movimento voluntário, temos em um indivíduo sentado em uma mesa de jantar e que deve decidir se vai tomar vinho ou cerveja. Essa decisão depende de neurônios da área pré-frontal, pois é muito complexa e deve levar em conta muitas variáveis, tais como se ele gosta mais de cerveja do que de vinho; o vinho é mais caro que a cerveja, mas quem vai pagar é o dono da festa; ele já está meio bêbado com vinho e misturar bebidas não é bom. Depois da análise de todas essas variáveis, a área pré-frontal decide tomar o vinho. Esta decisão é passada à área motora suplementar, onde é elaborado o plano motor que deve conter a sequência dos músculos envolvidos, necessários ao movimento, e o grau de contração de cada um. Para elaboração do plano motor, a área motora suplementar também recebe informações do cerebrocerebelo, através da via dento-talâmico-cortical, e dos núcleos da base, através da alça motora. Concluído o plano motor, passa-se à execução, a cargo dos tratos corticoespinhal, para músculos distais dos membros, e retículo-espinhal, para músculos proximais. Com isto, o braço e o antebraço se deslocam em direção à garrafa de vinho (via córtico-retículo- espinhal), que será agarrada pelos dedos (trato corticoespinhal). SISTEMA DE NEURÔNIOS-ESPELHOS: Neurônio espelho é um tipo de neurônio que é ativado, não só quando um indivíduo faz um ato motor específico como estender a mão para pegar um objeto, mas também quando ele vê outro indivíduo fazendo a mesma coisa. Em conjunto, esses neurônios têm sido chamados de sistema de neurônios-espelhos. No homem e no macaco este sistema é frontoparietal , ocupando parte da área pré-motora e estendendo-se também à parte inferior do lobo parietal. Os neurônios- espelhos têm ação moduladora da excitabilidade dos neurônios responsáveis pelo ato motor observado, facilitando sua execução. Eles estão na base da aprendizagem motora por imitação. Assim, um determinado movimento de ginástica é aprendido muito mais rapidamente quando se observa alguém fazendo do que com uma descrição ou figura de livro. Os neurônios-espelhos têm papel importante na aprendizagem motora de crianças pequenas que imitam os pais ou as babás. ÁREAS DE ASSOCIAÇÃO TERCIÁRIAS: Recebem e integram as informações sensoriais já elaboradas por todas as áreas secundárias e são responsáveis também pela elaboração das diversas estratégias comportamentais. -ÁREA PRÉ-FRONTAL O principal responsável por nosso comportamento inteligente. Destes, o caso mais famoso ocorreu em 1868, quando P.T. Gage, funcionário de uma ferrovia americana, teve seu córtex pré-frontal destruído por uma barra de ferro. Embora com suas funções cognitivas basicamente normais, ele perdeu totalmente o senso de suas responsabilidades sociais e passou a vaguear de um emprego a outro, dizendo "as mais grosseiras profanidades" e exibindo a barra de ferro que o vitimara. No que se refere às observações em animais, a experiência mais famosa foi feita em 1935, por Fulton e Jacobsen, em duas macacas chimpanzé4 que tiveram suas áreas pré-frontais removidas. Depois da operação, as macacas passaram a não resolver mais certos problemas simples, como achar o alimento escondido pouco tempo antes. Sabe-se, hoje, que isso foi devido à perda da memória operacional, que é função da área pré-frontal. Além disso, os animais tornaram-se completamente distraídos e não desenvolveram mais as características manifestações de descontentamento em situações de frustração. Com base nessas experiências, Egas Moniz e Almeida Lima, dois cirurgiões portugueses, fizeram pela primeira vez, em 1936, a lobotomia pré-frontal, para tratamento de doentes psiquiátricos com quadros de depressão e ansiedade. A operação consiste em uma secção bilateral da parte anterior dos lobos frontais. Sabe-se hoje que os resultados devem-se principalmente à secção das conexões da área pré-frontal com o núcleo dorsomedial do tálamo. Essa cirurgia melhora os sintomas de ansiedade e depressão dos doentes, que entram em estado de "tamponamento psíquico'', ou seja, deixam de reagir a circunstâncias que normalmente determinam alegria ou tristeza. O trabalho de Egas Moniz e Almeida Lima sobre a leucotomia frontal teve grande repercussão, pois, pela primeira vez empregou-se uma técnica cirúrgica para tratamento de doenças psíquicas (psicocirurgia). O método foi largamente usado, caindo em desuso com o aparecimento de drogas de ação antidepressiva. Uma consequência indesejável da leucotomia é que muitos pacientes perdem a capacidade de decidir sobre os comportamentos mais adequados diante de cada situação, podendo, por exemplo, com a maior naturalidade, urinar, defecar ou masturbar-se em público. Do ponto de vista funcional pode-se dividir a área pré-frontal em duas subáreas, dorso lateral e orbitofrontal. +Área pré-frontal dorsolateral (função) Ocupa a superficie anterior e dorsolateral do lobo frontal. Liga-se ao corpo estriado (putâmen) integrando o circuito cortico-estriado-talâmico-cortical. Este circuito tem papel extremamente importante nas chamadas funções executivas que envolvem o planejamento execução das estratégias comportamentais mais adequadas à situação fisica e social do indivíduo, assim como capacidade de alterá-las quando tais situações se modificam. Envolve também a avaliação das consequências dessas ações, planejamento e organização, com inteligência, de ações e soluções de problemas novos. Além disso, a área pré-frontal dorsolateral é responsável pela memória operacional - que é um tipo de memória de curto prazo. +Área pré-frontal orbitofrontal(função) machado Ocupa a parte ventral do lobo frontal adjacente às órbitas compreendendo os giros orbitários . Projeta-se para o núcleo caudado que, por sua vez se projeta para o globo pálido, a seguir para o núcleo dorsomedial do tálamo que se projeta para a área pré-frontal orbitofrontal fechando o circuito. Este circuito está envolvido no processamento das emoções, supressão de comportamentos socialmente indesejáveis, manutenção da atenção. Sua lesão como ocorre nas lobotomias pré- frontais, resulta no que já foi chamado de "tamponamento psíquico", ou seja, o paciente deixa de reagir às situações que normalmente resultam em alegria ou tristeza além do déficit de atenção e comportamentos inadequados como já foi descrito, a propósito das lobotomias e do caso clássico de P. T. Gage. +ÁREA PARIETAL POSTERIOR Participa também no planejamento de movimentos e na atenção seletiva. A área parietal posterior é importante para a percepção espacial, permitindo ao indivíduo determinar as relações entre os objetos no espaço extrapessoal. Em lesões bilaterais, o doente fica incapaz de explorar o ambiente ealcançar objetos de interesse. Ela permite também que se tenha uma imagem das partes componentes do próprio corpo e sua relação com o espaço, razão pela qual já foi também denominada área do esquema corporal. Essas funções ficam mais claras com a descrição dos quadros clínicos ligados a lesões que nela ocorrem. Um dos sintomas pode ser desorientação espacial generalizada, que faz com que o paciente não mais consiga deslocar-se de casa para o trabalho e, nos casos mais graves, nem mesmo dirigir-se de uma cadeira para a cama. Entretanto, o quadro clínico mais característico das lesões da área parietal posterior, em especial de sua parte parietal inferior, é a chamada síndrome de negligência ou síndrome de inatenção, que se manifesta nas lesões do lado direito, ou seja, no hemisfério mais relacionado com os processos visuoespaciais. Ocorre uma negligência sensorial do mundo contralateral. Pode-se considerar um quadro de negligência em relação ao próprio corpo ou ao espaço exterior. No primeiro caso, o paciente perde a noção do seu esquema corporal, deixa de perceber a metade esquerda de seu corpo como fazendo parte do seu "eu", e passa a negligenciá-la. Assim, ele deixa de se lavar, fazer a barba ou calçar os sapatos do lado esquerdo, não porque não possa fazê-lo, mas simplesmente porque, para ele, a metade esquerda do corpo não lhe pertence. Alguns doentes com hemiplegia esquerda sequer reconhecem que seu lado esquerdo está paralisado. No caso da síndrome de negligência em relação ao espaço peri e extrapessoal, que pode ser concomitante com o quadro anterior, o paciente passa a agir como se do lado esquerdo o mundo deixasse de existir de qualquer forma significativa para ele. Assim, ele só escreve na metade direita do papel, só lê a metade direita das sentenças e só come o alimento colocado no lado direito do prato. Tutoria 4-Intermediária Objetivos: mecanismos de aprendizagem , linguagem e memória bem como fatores influenciadores. -As memórias declarativas, são facilmente formadas e facilmente esquecidas, podem resultar de pequenas modificações sinápticas que estão distribuídas amplamente no encéfalo. Memória para fatos e eventos. *Memória de Longo Prazo: Aquelas que pode recordar por dias, meses ou anos. (Processada no hipocampo) *Memória de Curto Prazo: Tem em comum serem vulneráveis, podendo ser apagadas após uma lesão. *Memória de trabalho: Capacidade limitada, pode retê-lo por tempo limitado, requer ensaio. Ex: número de telefone. (Processada principalmente do córtex pré-frontal ) Na Memória declarativa participam o hipocampo, a amigdala, e várias regiões corticais, enquanto na memória de procedimentos ou hábitos, o hipocampo parece estar envolvido apenas nos primeiros momentos após o aprendizado. Denomina-se amnésia a perda da memória declarativa, pois as doenças que a provocam afetam em maior proporção as áreas ventriculadas com esse tipo de memória. As demências são progressivas e mais graves, envolvem perda definida de neurônios e funções cerebrais. A doença mais comum é Alzheimer. -As memórias não declarativas podem ser; Memória procedural, são robustas e podem formar-se ao longo de vias reflexas simples, que ligam sensações a movimentos. Processada no núcleo estriado. Tipicamente é subdividico em dois tipos: aprendizado associativo e aprendizado não-asssociativo. +Aprendizado não associativo: Descreve alteração observada no comportamento que ocorre ao longo do tempo em resposta a um único estímulo. Há dois tipos; Habituação e sensitização. *Habituação: Quando uma pessoa já esta habituado a estímulos que se n fosse tal fenômeno não seria passado despercebido. *Sensitização: Fortes estímulos sensoriais ( o blecaute) causam sensibilização. +Aprendizado associativo: Associação entre eventos. Distinguimos de dois tipos: Clássico e Condicionamento instrumental *Classico: Criada por Pavlov significa uma associação entre um estímulo que evoca resposta mensurável e um segundo estímulo que normalmente não evoca essa resposta. O primeiro tipo de estímulo, aquele que normalmente evoca a resposta é chamado de estímulo incondicionado ( ex cachorro saliva ao ver a carne) e o estímulo condicionado é aquele que necessita de um treinamento para evocar uma resposta (ex cachorro ao ouvir um barulho associar a carne e salivar ) *Instrumental: Criada por Skinner, remete a associação de uma resposta a um ato motor e um estímulo significativo. (ex.rato faminto que aprende que ao empurrar a alavanca uma porção de ração desce). Bases molerculares da memória A potenciação a longo prazo (LTP) é um aumento na força da sinapse que pode ser induzida por uma pequena atividade Neural. Esse tipo de modificação sináptica participa na codificação da informação e do processo de recuperação das informações. Para se produzir esse LTP é necessário usar um estímulo forte que ativa muitas fibras celulares juntas. Ativação do LTP: O neurotransmissor excitatório do LTP será o Glutamato, o qual se ligará a dois receptores: NMDA e N-NMDA, nas células da região CA1 no Hipocampo. O NMDA irá estar bloqueado por Mg2+ . Os receptores devem ser desbloqueados para permitir a passagem de sódio e cálcio para dentro da célula. Esses receptores são desbloqueados quando as células pós-sinapticas estão despolarizadas por um forte estímulo de muitos neurônios pré-sinapticos, causando a saída de Mg2+. O influxo de Ca2+ é um sinal para o LTP, então, o Cálcio ativa proteínas quinases dependentes Calcio, proteínas quinases C e tirosina quinase, as quais são mensageiros que se tornam ativos, levando o aumento da transmissão sináptica. O LTP é importante para concretização da memória, esse mecanismo é utilizado na plasticidade Neural. Linguagem Área de Broca- Motricidade da Fala. Localizado no lobo Frontal, perto da parte motora que controla a baco e os lábios. Na afasia de Broca o sujeito apresenta dificuldade em falar, embora possa entender a linguagem ouvida ou lida. (Área 44 e parte da 45) Área de Wernicke- Área responsável pela compreensão de sons para da Fala. Área de Wernicke. Lobo Temporal (Área 21 e 22) Ambas as áreas ficam no hemisfério esquerdo. -Giros e relações com a linguagem O giro angular está localizado no lobo parietal, faz integração entre as funções gnósicas e práxicas d alinguagem. Outra área envolvida nestas funções é a do giro supramarginal SONO-VIRGÍLIA Sono REM: Encéfalo está ativo e é o período que a gente sonha. Esses sonhos são intrigantes e enigmáticos, podemos lembrar. Caracterizado por movimentos rápidos dos olhos. A paralisia é decorrente da perda quase total do tônus muscular, chamado atonia. Temperatura cai, FC e FR aumentam mas são irregulares. O sono REM auxilia na integração ou consolidação da memória. Sono N-REM: Período de repouso com tensão muscular reduzida, FC e FR reduzida, com movimtento lento dos olhos, atividade digestória disparada. São raros os sonhos detalhados. -O CICLO DO SONO É feito mediante rítimos ultradianos. São períodos mais rápidos que o circadiano. Caracteriza-se pelos estágios de N-REM e depois REM, repetindo esse ciclo a cada 90 minutos. O sono N-REM é dividido em 4 estágios: Sono de transição- Dura poucos minutos e é o momento que os ritmos alfa do EEG se tornam menos regulares, olhos de pouca movimentação e o sono é leve. É um sono mais profundo e pode durar 5 a 15 minutos. Observa-se a onda K a amostra e o movimento ocular e cessado. O EEG (eletroencefalograma) indica ritmos lentos de grande amplitude e há poucos movimentos corporais e oculares. Sono mais profundo com ritimo de EEG de grande amplitude. PROBLEMA 5 Morfofisiologia do sistema límbico, bem como sua influência em outros sistemas Na face medial de cada hemisfério cerebral, observava-se um anel contínuo, constituído pelo giro do cíngulo, giro para-hipocampal e hipocampo. Este anel cortical contorna as formações inter-hemisféricas e foi considerado por Broca em 1850 como lobo independente, o grande lobo límbico. Em 1937 o neuroanatomista James Papez publicouum trabalho famoso no qual ele se propunha a explicar as emoções mediante a um mecanismo. Este mecanismo envolveria as estruturas do lobo límbico, núcleos do hipotálamo e tálamo, todas unidas por um circuito conhecido como circuito de Papez, composto inicialmente pelo hipocampo passando pelo fórnix, corpo mamilar, trato mamilotalâmico, núcleos anteriores do tálamo, cápsula interna, giro do cíngulo, giro para-hipocampal e por fim retornando ao hipocampo. O conceito sobre a importância deste circuito foi reforçado dois anos depois por Kluver e Bucy que, após lesão do ápice dos lobos temporais de macacos, observaram a maior modificação comportamental de um animal obtida naquela época. Estas alterações são conhecidas como Síndrome de Kluver e Bucy e consistem no seguinte: -domesticação completa dos animais usualmente selvagens e agressivos -perversões do apetite, em virtude que os animais passam a se alimentar de coisas que não comiam -agnosia visual, manifestada pela incapacidade de reconhecer objetos e animais pela visão -perda do medo de animais que antes causavam medo, como cobras -tendência oral manifestada pelo ato de levar a boca todos os objetos que encontra Atualmente se sabe que a agnosia visual que ocorre na Síndrome de Kluver e Bucy resulta de lesões das áreas visuais de associação secundária, localizadas no córtex do lobo temporal, e os demais sintomas são consequência da remoção da amígdala e não do hipocampo. Em 1952, McLean introduziu na literatura a expressão sistema límbico, que inclui o circuito de Papez e algumas novas estruturas, como a amígdala e a área septal. Este sistema estaria ligado essencialmente ás emoções. O avanço das pesquisas mostrou que: o circuito de Papez com exceção da parte anterior do giro do cíngulo, está relacionado com a memória e não com as emoções. O centro do sistema límbico não é mais o hipocampo, como pensava Papez, mas a amígdala. Assim, o sistema límbico pode ser conceituado como um conjunto de estruturas corticais e subcorticais interligadas morfologicamente e funcionalmente, relacionadas com as emoções e a memória. Do ponto de vista anatômico, o sistema límbico tem como centro o lobo límbico e as estruturas com ele relacionadas. Do ponto de vista funcional, pode-se distinguir, no sistema límbico, dois subconjuntos, ligadas a emoção e à memória, que estão relacionadas na cheve que segue: As áreas corticais relacionadas com as emoções são o córtex cingular anterior, córtex insular anterior,córtex pré-frontal arbitofrontal e as áreas subcorticais relacionadas com as emoções são o Hipotálamo (uma parte), a área septal, núcleo accumbes, Habênula e amigdala. As áreas corticais relacionadas com a memória são o Hipocampo, o Giro dentado, córtex entorrinal, córtex para-hiocampal, córtex cingular posterior e as área subcorticais relacionadas as emoções estão o fórnix, corpo mamilar, trato mamilotalâmico, núcleo anterior do tálamo. COMPONENTES DO SISTEMA LÍMBICO RELACIONADOS COM AS EMOÇÕES -Cortex Cingular Anterior A abalação do giro do cíngulo em carnívoros selvagens domestica o animal. No homem a cingulectomia já foi empregada no tratamento de psicóticos agressivos. Atualmente, sabe-se que esses efeitos se devem à destruição do córtex cingular anterior, pois apenas a parte anterior do giro do cíngulo relaciona-se com o processo das emoções. Relacionado com a área de tristeza. -Córtex Insular Anterior 4 funções: Empatia, Conhecimento da própria fisionomia como diferente da dos outros, Sensação de nojo, Percepção dos componentes subjetivos das emoções. -Córtex Pré-frontal Orbitofrontal No Córtex pré-frontal, somente a área Orbitofrontal está envolvida no processamento das emoções. Supressão de comportamentos socialmente indesejáveis e manutenção da atenção. Lesão dessa área gera o tamponamento psíquico. Ela tem conexões com o corpo estriado (caudado e putâmen) e com o núcleo dorsomedial do tálamo integrando o circuito em alça orbitofrontal-estriado-tálamo-cortical. -Hipotálamo Estimulações elétricas ou lesões de algumas áreas do hipotálamo em animais não anestesiados determinam respostas emocionais complexas, como raiva e medo, ou conforme a área placidez. Regulação dos processos emocionais. Verificou-se por exemplo que a lesão no núcleo ventromedial do gato torna o animal extremamente agressivo e perigoso. O Hipotálamo também tem o papel preponderante como coordenador das manifestações periféricas das emoções de suas conexões com o sistema nervoso autônomo. -Área Septal Compreende grupos de Neurônios que se estendem até a base do septo pelúcido, conhecidos como núcleos septais. Tem conexões amplas e complexas através do feixe prosencefálico medial. Esse feixe recebe fibras dopaminérgicas da área tegmentar ventral e faz parte do sistema mesolímbico ou de recompensa do cérebro. Centro de prazer e sua estimulação provoca euforia. -Núcleo Accumbens Situado entre a cabeça do núcleo caudado e o putâmen o núcleo accumbens faz parte do corpo estriado ventral. Recebe aferência dopaminérgica principalmente da área tegumentar ventral do mesencéfalo, e projeta eferências para a parte orbitofrontal da área pré-frontal. O núcleo accumbens é o mais importante do sistema mesolímbico, que é o sistema de recompensa e prazer do cérebro. -Habênula (inibe o sistema de recompensa) Se situa no trígono das habênulas, no epitálamo, abaixo e lateralmente à glândula pineal. É constituída pelos núcleos habenulares medial e lateral. O núcleo lateral tem funções mais conhecidas, suas conexões são muito complexas, destacando-se as aferências que recebem dos núcleos septais pela estria medular do tálamo e suas projeções pelo fascículo retroflexo. Tem também ação inibitória sobre o sistema serotoninérgico de projeção difusa, através de suas conexões com os núcleos da rafe. Assim a habênula participa da regulação dos níveis de dopamina nos neurônios do sistema mesolímbico os quais, como já foi visto, constituem a principal área de recompensa (ou de prazer do cérebro. A estimulação dos núcleos habenulares resulta em ação inibitória sobre o sistema dopaminérgico mesolímbico e sobre o sistema serotoninérgico de projeção difusa. Esta ação inibitória está sendo implicada na fisiopatologia dos transtornos de humor como a depressão a qual há uma ação exagerada na inibição exagerada do sistema mesolímbico. Já o núcleo habenular lateral é ativado quando o macaco aperta a alavanca e não recebe a recompensa, ou seja,, numa situação de frustação. Assim, o sistema mesolímbico é ativado pela recompensa e a habênula pela não recompensa. -Amigdala É também chamada de corpo amigdaloide. A amigdala tem 12 núcleos, o que lhe valeu o nome complexo amigdaloide. Os núcleos das amigdalas se dispõe em 3 grupos, corticomedial, basolateral e central. Corticomedial: Recebe conexões olfatórias e parece estar envolvido com os comportamentos sexuais. Basolateral: Recebe a maioria das conexões aferentes da amígdala.Possui conexões aferentes com todas as áreas de associação secundárias do córtex, trazendo informações sensoriais já processadas, além das informações das áreas supramodais. Central: Dá origem a conexões eferentes. As conexões eferentes se distribuem em duas vias. A via amigdalofuga dorsal que, através da estria terminal, projeta-se para os núcleos septais, núcleos accumbens, vários núcleos hipotalâmicos e núcleos da habênula. E a via amigdalofuga ventral, possibilita conexão com o tronco encefálico envolvido em funções viscerais, que projeta-se para as mesmas áreas corticais talâmicas e hipotalâmicas de origem das fibras aferentes, além do núcleo basal de Meynert. Do ponto de vista Neuroquímico, a amígdala tem grande diversidade de neurotransmissores, tendo sido demonstrada nela a presença de acetilcolina, GABA, serotonina, noradrenalina, substancia P e encefalinas. Os núcleos da Amigdala comunicam-se entre si por fibras Glutamatérgicas, indicando grande processamento local de informações. A Amigdala é a principal responsável pelo processamentodas emoções e desencadeadora do comportamento emocional. *Funções da Amigdala A estimulação dos núcleos do grupo basolateral da amígdala causa reações de medo e fuga. A estimulação dos núcleos do grupo corticomedial causa reações defensivas e agressivas. O comportamento de ataque agressivo pode ser desencadeado com estimulação da amígdala, mas também do hipotálamo. A amígdala contém a maior concentração de receptores para hormônios sexuais do SNC. Sua estimulação produz uma variedade de comportamentos sexuais e sua lesão provoca hipersexualidade .Contudo, a principal função da amígdala é o processamento do medo. Pacientes com lesões bilaterais da amigdala não apresentam medo, mesmo em situações de perigo óbvio, como na presença de uma cobra venenosa. A amídala está também presente na função do reconhecimento de faces com expressões emocionais, se a pessoa está triste visualmente ... Pacientes com perda da capacidade de reconhecer faces por lesões na área visual secundária, prosopagnosia, continua a reconhecer expressões faciais de emoção, o que é feito pela amígdala. *AMIGDALA E MEDO O medo é uma reação de alarme diante um perigo. Esta reação resulta da ativação geral do sistema simpático e liberação de adrenalina pela medula da glândula suprarrenal . Este alarme, denominado de Síndrome de Emergência de Cannon, visa preparar o organismo para uma situação de perigo na qual ele deve ou fugir ou enfrentar o perigo. A informação visual (auditiva, em alguns casos) é levada ao tálamo (corpo genicular lateral) e daí a áreas visuais primárias e secundárias. A partir desse ponto, a informação segue por dois caminhos, uma via direta e outra indireta. Na via direta, a informação visual é levada e processada na amígdala basolateral, passa a amígdala central, que dispara o alarme a cargo do sistema simpático. Isto permite uma reação de alarme imediata com manifestações autonômicas e comportamental típica. A via direta é inconsciente e o medo so se torna consciente, ou seja, a pessoa só sente medo quando os impulsos chegam ao córtex. A via direta é mais rápida e permite resposta imediata ao perigo. Na via indireta, a informação passa ao córtex pré-frontal e depois à amigdala. A via indireta é mais lenta, mas permite que o córtex pré-frontal analise as informações recebidas e seu contexto. Se não houver perigo, a reação de alarme é desativada. . No homem, o medo pode ocorrer mesmo sem condicionamento, por exemplo, se uma pessoas for informada de que alguma coisa é perigosa, pode passar a ter medo dela sem a ter visto. -SISTEMA DE RECOMPENSA DO ENCÉFALO (mesolimbico) Sabe-se atualmente que as áreas que determinam estimulações com frequências mais elevadas compõe o sistema dopaminérgico mesolímbico ou o sistema de recompensa , formado por neurônios dopaminérgicos que, da área tegmentar ventral do mesencéfalo, passando pelo feixe prosencefálico medial, teminam nos núcleos septais e no núcleo do accumbens, os quais, por sua vez, projetam-se para o córtex pré-frontal orbitofrontal. O sistema de recompensa premia com a sensação de prazer os comportamentos importantes para a sobrevivência, mas é também ativado por situações cotidianas que causam alegria. O centro de punição é localizado na área cinzenta que rodeia o aqueduto cerebral de Silvius no mesencéfalo e estando relacionado com a amigdala. -TEORIAS DAS EMOÇÕES 1ª James-Lanes: Propõe que a emoção é a partir das respostas das alterações fisiológicas do organismo. Ex: Medo por suar. Emoção resulta de alteração do seu corpo. 2ªCannon Bard: Propõe que a experiência emocional pode ser os agentes causadores dos efeitos fisiológicos do corpo. A teoria postula que o tálamo tem papel especial nas sensações emocionais. Nessa teoria as emoções só são produzidas quando os sinais alcançam o tálamo.