Neurociência Cognitiva - Conceitos Fundamentais - Neuroanatomofisiologia

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DEFINIÇÃO
Introdução às Neurociências. Organização morfofuncional e desenvolvimento do Sistema Nervoso Central (SNC). Funcionamento
neuropsicológico e integração cerebral. Imagiamento do funcionamento cerebral.
PROPÓSITO
/
Compreender os conceitos fundamentais da área de Neurociência Cognitiva, desde a organização morfofuncional do SNC até o imagiamento
das funções neuropsicológicas.
INTRODUÇÃO
Vamos explorar os conteúdos essenciais da área de Neurociência Cognitiva, que visa conhecer os fundamentos neurocientíficos do
comportamento e da cognição.
Iniciaremos com uma breve introdução às Neurociências, apontando seus conceitos fundamentais. Depois, mostraremos como se organiza o
Sistema Nervoso (SN), tanto em termos estruturais (organização física) quanto em termos funcionais (organização dinâmica).
Para a compreensão da característica integrativa e adaptativa do SN, abordaremos pontos-chave ligados a seu desenvolvimento e
funcionamento neuropsicológico, o que evidenciará a integração cerebral, que pode ser estudada pelas chamadas técnicas de
neuroimagem, que encerram o conteúdo.
OBJETIVOS
/
Reconhecer as definições básicas e as finalidades das Neurociências
Definir a organização morfofuncional do Sistema Nervoso Central
/
Descrever as etapas de desenvolvimento do Sistema Nervoso Central
Relacionar a integração cerebral com o funcionamento neuropsicológico
/
Identificar diferentes modalidades de exames do funcionamento cerebral
 Reconhecer as definições básicas e as finalidades das Neurociências
ORIGEM DAS NEUROCIÊNCIAS
A década de 1990 ficou conhecida como década do cérebro devido
ao volume de material científico produzido naquele momento sobre o
assunto (THOMPSON, 2005).
Entretanto, o interesse pelo conhecimento sobre o cérebro remonta à
Antiguidade. Há muito tempo, o ser humano tenta descobrir como os
pensamentos, as emoções e os comportamentos poderiam estar
ligados à cabeça, de forma mais geral, e ao cérebro em si, de forma
mais específica.
/
Nosso propósito presente é apresentar as definições básicas e as
finalidades das Neurociências, deixando o aspecto histórico da área
para leitores interessados em se aprofundar posteriormente.
Fonte: Shutterstock
CIÊNCIAS COMPONENTES DAS NEUROCIÊNCIAS
Atualmente, é muito comum vermos o prefixo neuro inserido nas mais diversas áreas e atividades humanas: Neuroeconomia,
Neuropsiquiatria, Neuropsicologia, Neuroreabilitação, Neuromarketing etc.
Sempre que vemos essas palavras ou expressões, buscamos compreender que se tratam de tentativas de conhecer como determinada área
ou atividade humana ocorre relacionada aos substratos neurais.
Assim, por exemplo, a palavra Neuroeconomia significa que os profissionais e estudiosos do campo estão mapeando áreas cerebrais que
possam orientar escolhas e comportamentos na área de Economia. Isso é feito por meio de determinados questionamentos:
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Fonte: Freedomz / Shutterstock.
Como e por que algumas pessoas poupam mais?
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Fonte: only_kim / Shutterstock.
Como e por que alguns sujeitos têm perfil de compra assumindo mais riscos?
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Fonte: Ravil Sayfullin / Shutterstock.
O que o Sistema Nervoso (SN) tem a ver com isso?
Uma vez que as Neurociências estão “na moda”, é fácil perceber que o nome neuro pode ser simplesmente uma tentativa de segui-la. Por
isso, é importante buscar referências científicas sobre os diferentes temas. A partir disso, podemos nos interrogar:
Quais são as ciências que compõem as Neurociências?
De acordo com LENT (2008), do nível micro para o macro, são elas:
Biologia – que estuda o aspecto celular e o funcionamento das
células;
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Fonte: Shutterstock
Fisiologia – que estuda o funcionamento dos diferentes
sistemas;
Medicina
Neurologia – voltada para o estudo do funcionamento de
sistemas dentro de um organismo;
Psicologia – voltada para o estudo do funcionamento do
organismo em termos perceptuais, emocionais, comportamentais
e sociais.
É claro que as áreas se especializaram, e as Neurociências permitem e se valem de um caráter muito abrangente, fazendo com que inúmeras
áreas possam ter interseções com o funcionamento do Sistema Nervoso.
NEUROPSICOLOGIA
Para direcionar nosso foco às Neurociências Cognitivas (FUENTES et al., 2008), vamos escolher como orientadora de nossos conceitos a
ciência da Neuropsicologia.
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/
NEUROPSICOLOGIA
Braço da Psicologia que estuda o aspecto neuro.
 VOCÊ SABIA
A premissa principal da Neuropsicologia é que todo comportamento é originado de um bom funcionamento das áreas central e periférica
do Sistema Nervoso. Em outras palavras, todo comportamento tem um substrato neural (FUENTES et al., 2008).
O termo comportamento deve ser entendido de forma bem abrangente, o que inclui:
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Fonte: masata / Shuttersock.
nossas percepções (visão, olfato, a identificação de um rosto etc.);
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Fonte: masata / Shuttersock.
pensamentos, emoções, memórias;
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Fonte: masata / Shuttersock.
comportamentos no mundo externo (a fala, o caminhar etc.).
Para a Neuropsicologia, só conseguimos realizar tudo isso porque há uma integridade dos módulos neurais que cuidam de cada uma dessas
habilidades, e porque eles funcionam de forma organizada.
Os primeiros estudos na área de Neurociência Cognitiva ocorreram a partir de indivíduos com lesões cerebrais: as funções cognitivas eram
prejudicadas ou perdidas na medida em que havia um prejuízo no tecido nervoso (THOMPSON, 2005).
FUNÇÕES COGNITIVAS
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/
Também chamadas genericamente de cognição ou funções neuropsicológicas. São as habilidades funcionais com substrato neural
correspondente, que auxiliam o organismo na convivência com seu ambiente interno e externo.
Exemplos: sensação, percepção, memória, atenção, emoção, linguagem, funções executivas etc.
Fonte: FUENTES et al., 2008; LENT, 2008.
 EXEMPLO
Diante de um Acidente Vascular Cerebral (AVC) ou de uma lesão por acidente, havendo lesão no tecido cerebral, o paciente pode apresentar
alterações nas funções mentais e, por conseguinte, em suas atividades da vida diária.
Utilizando muitos exemplos correlatos das mesmas áreas lesionadas e funções perdidas, a Neuropsicologia consegue correlacionar áreas e
funções, propiciando uma enormidade de testes para avaliação neuropsicológica, que se aproxima da psicológica.
AVALIAÇÃO NEUROPSICOLÓGICA
Avaliação das funções cognitivas.
Assim, ficou evidente que há duas organizações no Sistema Nervoso:
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/
Morfológica – ou seja, física, estrutural; Funcional – pois as estruturas têm funções específicas.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. AS HABILIDADES FUNCIONAIS QUE PERMITEM AO NOSSO ORGANISMO GERAR SENSAÇÕES,
SENTIMENTOS, EMOÇÕES, PERCEPÇÕES E COMPORTAMENTOS CORRESPONDEM:
A) À Neuropsicologia.
B) À Neuroimagem.
C) Às funções neuropsicológicas.
/
D) Ao Sistema Nervoso Central.
2. SOBRE AS FINALIDADES DAS NEUROCIÊNCIAS, É CORRETO AFIRMAR QUE:
A) Estão dadas, uma vez que tal ciência já se desenvolveu por completo.
B) Abrangem apenas conteúdos estritamente relacionados à Biologia.
C) Relacionam-se a aspectos elementares e à compreensão dos substratos neurais de comportamentos complexos.
D) São destacadas do desenvolvimento tecnológico.
GABARITO
1. As habilidades funcionais que permitem ao nosso organismo gerar sensações, sentimentos, emoções, percepções e
comportamentos correspondem:
A alternativa "C " está correta.
As funções neuropsicológicas ou cognitivas são habilidades funcionais na medida em que auxiliam o sujeito a se adaptar ao ambiente externo.
A memória e a linguagem são outros exemplos dessas funções.
2. Sobre as finalidades das Neurociências, é correto afirmar que:
A alternativa "C " está correta.
As Neurociências estão em pleno desenvolvimento e, ao acompanhar o avanço da tecnologia, excedem a biologia do sistema neural. Assim,
objetivam tanto estudar aspectos celulares quanto entendercomo comportamentos complexos auxiliam o organismo a se adaptar a seu meio.
/
 Definir a organização morfofuncional do Sistema Nervoso Central
ORGANIZAÇÃO MORFOLÓGICA
E FUNCIONAL DO SISTEMA
NERVOSO CENTRAL
A principal função do Sistema Nervoso, em geral, e do nosso cérebro,
em particular, pode ser definida em uma palavra: adaptação.
O Sistema Nervoso organiza-se de forma a oferecer ao organismo
possibilidades de se adaptar ao meio ambiente (interno e externo),
pois, mediante nosso comportamento, promove acomodações ou
modificações nesse meio ambiente.
Fonte: Halfpoint / Shutterstock.
/
Neste módulo, vamos entender a organização morfofuncional do Sistema Nervoso Central (SNC) sob duas formas:
 Clique nos botões abaixo para ver as informações.
Macroscópica
Como visto a olho nu.
e
Microscópica
Pensando na dimensão celular do tecido nervoso.
ORGANIZAÇÃO MACROSCÓPICA DO SISTEMA NERVOSO
CENTRAL
O Sistema Nervoso é formado por duas partes: Sistema Nervoso Central (SNC) e Sistema Nervoso Periférico (SNP) (BRANDÃO, 2004).
SNC
Compreende o encéfalo e a medula espinhal.
SNP
Compreende os nervos, que, saindo do SNC, chegam aos órgãos e músculos, ou seja, até a periferia de nossos corpos.
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/
Na figura a seguir, observamos a principal divisão do SN – porções central e periférica:
Fonte: Conceitos.com.
Divisão do Sistema Nervoso em suas porções (SNC e SNP).
O Sistema Nervoso Central compreende:
 
CÉREBRO
/
CEREBELO
TRONCO ENCEFÁLICO
MEDULA ESPINHAL
MEDULA ESPINHAL
Feixes de axônios e corpos de neurônios instalados no interior dos ossos da coluna espinhal.
 
Estes três componentes formam o encéfalo.
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/
Os três primeiros componentes formam o encéfalo.
O Sistema Nervoso Periférico compreende:
 
GÂNGLIOS
NERVOS CRANIANOS
NERVOS MEDULARES
GÂNGLIOS
Centros de corpos de neurônios que se estendem até as extremidades.
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/
Nosso maior interesse aqui é pelo Sistema Nervoso Central, mais especialmente pelo encéfalo, detalhado na figura a seguir:
Fonte: Wikimedia Commons.
Encéfalo e suas estruturas – visão em corte sagital medial.
Legenda
1 - Cérebro
2 - Telencéfalo
3 - Diencéfalo
4 - Tronco cerebral
5 - Mesencéfalo
6 - Bulbo
7 - Ponte
8 - Cerebelo
9 - Início da medula espinhal
 ATENÇÃO
A medula espinhal não está no encéfalo, sendo parte integrante do Sistema Nervoso Central.
/
O principal componente do SNC é o cérebro, conforme ilustrado na figura a seguir:
Fonte: Alila Medical Media / Shutterstock.
Divisão macroscópica do cérebro em hemisférios e lobos.
Legenda
A - Visão lateral do cérebro (neste caso, hemisfério esquerdo)
mostrando os lobos cerebrais: lobo frontal (em vermelho), lobo parietal
(em verde), lobo temporal (em azul) e lobo occipital (em amarelo).
B - Posicionamento cerebral no interior do crânio e visão superior dos
dois hemisférios cerebrais.
C - Visão lateral do hemisfério esquerdo com detalhe da ínsula: um
dos cinco lobos cerebrais (em vermelho).
O cérebro é uma estrutura única, formada por dois hemisférios: direito e esquerdo (B). Ele também é composto por cinco lobos ou lóbulos,
cujos nomes são, em sua maioria, referentes aos ossos cranianos correspondentes à localização:
Lobo frontal, lobo parietal, lobo temporal, lobo occipital (A) e ínsula – não aparente a uma vista lateral ou externa, uma vez que se
localiza em porções mais internas, por baixo da porção lateral do lobo temporal (C).
A organização do SNC como um todo e do cérebro, em específico, em hemisférios e lobos, também respeita certa topografia das funções
desempenhadas por esse órgão.
Cada um dos hemisférios e lobos têm ligação com funções específicas. A tabela a seguir apresenta as principais funções desempenhadas por
estruturas do SNC:
Estrutura do SNC Função
/
Medula espinhal
Comunicação entre as estruturas encefálicas e as do Sistema Nervoso Periférico: nervos que
chegam aos órgãos e outras estruturas periféricas, como músculos e pele.
Tronco encefálico (formado por
mesencéfalo, bulbo e ponte)
Regulação de funções vitais.
Cerebelo Coordenação de comandos motores, ativação de ações motoras combinadas e concomitantes.
Cérebro
Comandos superiores, multimodais, normalmente com redundância de estruturas nos dois
hemisférios.
Hemisfério Direito Criatividade, musicalidade, incluindo a prosódia linguística.
Hemisfério Esquerdo Linguagem, especialmente o aspecto motor, Matemática.
Corpo caloso
Estrutura de fibras que ligam os dois hemisférios cerebrais, promovendo o processamento inter-
hemisférico.
Lobo frontal
Funções executivas (como o planejamento, a flexibilidade e o controle inibitório), memória
operacional, atenção sustentada, linguagem (produção), comportamento motor.
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/
Lobo parietal Relações espaciais, processamento de faces, sensação/sensibilidade tátil.
Lobo temporal Audição, compreensão da linguagem, memória, especialmente nas porções mediais do lobo.
Lobo occipital Visão.
Ínsula Dor, desprazer.
Principais funções desempenhadas por estruturas do SNC.
Fonte: Adaptado de: BRANDÃO, 2004; PLISKA, 2005; THOMPSON, 2005; FUENTES et al., 2008.
PROSÓDIA
Aspectos não verbais da linguagem.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 ATENÇÃO
/
Afirmações que apontam que um hemisfério cerebral seria o único responsável por um tipo de função são, geralmente, generalizações
errôneas.
Hoje, sabemos que funções complexas, como a criatividade e a linguagem, por exemplo, são derivadas do funcionamento cerebral integrado,
e não apenas resultantes da ativação em apenas uma região do encéfalo (THOMPSON, 2005).
Nem mesmo os lobos cerebrais podem ser responsáveis por uma função de forma exclusiva, pelo mesmo motivo: a necessária integração
para as funções complexas, que veremos mais à frente.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. SOBRE A ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA NERVOSO, É INCORRETO AFIRMAR QUE:
A) O Sistema Nervoso se divide em Sistema Nervoso Central (SNP) e Sistema Nervoso Periférico (SNP).
/
B) O Sistema Nervoso Central é composto pelo encéfalo e pela medula espinhal.
C) O encéfalo é parte do Sistema Nervoso Central e é equivalente ao cérebro.
D) O tronco cerebral, parte do encéfalo, compreende três estruturas.
2. SOBRE A ESTRUTURA CELULAR DO NEURÔNIO – PRINCIPAL CÉLULA DO SNC –, É CORRETO AFIRMAR
QUE:
A) O corpo do neurônio contém seu núcleo e a estrutura celular produz os neurotransmissores.
B) Os axônios recebem as informações de outras células pelos botões terminais.
C) O próprio neurônio é responsável pela produção da bainha de mielina do axônio.
D) As vesículas de neurotransmissores concentram-se no corpo do neurônio.
GABARITO
1. Sobre a organização do Sistema Nervoso, é incorreto afirmar que:
A alternativa "C " está correta.
O encéfalo é parte do Sistema Nervoso Central, mas é composto pelo cérebro, pelo cerebelo e pelo tronco cerebral.
2. Sobre a estrutura celular do neurônio – principal célula do SNC –, é correto afirmar que:
A alternativa "A " está correta.
/
Os botões terminais são importantes para a transmissão das informações, e não por sua recepção. A bainha de mielina é composta pelas
glias, e as vesículas se concentram nas porções terminais do axônio.
 Descrever as etapas de desenvolvimento do Sistema Nervoso Central
SISTEMA NERVOSO
Quando estudamos o tema de Neurociências Cognitivas, a estrutura já
formada do Sistema Nervoso nos é apresentada. É importante,
entretanto, compreender que sua organização morfofuncional é fruto
de um rico processo de desenvolvimento que se inicia ainda nos
estágios embrionários e se estende até o fim da vida.
Respeitando a premissa básica de que toda função tem um substrato
neural, esse desenvolvimento será sempre das estruturas e de suas
/
funções. Em outras palavras, o organismo se aprimora em termos
funcionais na medida em que seu Sistema Nervoso se desenvolve.
Fonte: KateStudio / Shutterstock.
Embrião humano comtrês semanas de vida.
ETAPAS DE DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA NERVOSO
CENTRAL
/
A Neuropsicologia do desenvolvimento tem como objetivo estudar a integração entre áreas do cérebro, suas funções e o comportamento,
tomando como foco os estudos do desenvolvimento humano.
Assim, interessa-se pelas mudanças que ocorrem durante toda a vida, já que o desenvolvimento é um processo contínuo, mas especialmente
voltado para as modificações que ocorrem nos estágios pré-natais, na infância e na adolescência. Esse interesse considerável se justifica por
haver, nessas épocas, um cérebro em desenvolvimento.
O desenvolvimento pré-natal do que virá a ser o encéfalo é um processo que ocorre com base nas seguintes etapas (DE LANA; HERINGER,
2018):
1
INDUÇÃO
Produção maciça das células que formarão o tecido nervoso.
PROLIFERAÇÃO
Sucessivas reproduções celulares (mitoses), o que multiplica o número de células.
/
2
3
MIGRAÇÃO
As células vão sendo posicionadas em sua área cerebral apropriada.
DIFERENCIAÇÃO
Os neurônios vão se especializando, assumindo um tipo específico, de acordo com a função que desempenharão no futuro.
4
/
5
SINAPTOGÊNESE
Formação das primeiras sinapses (conexões entre os neurônios).
MORTE CELULAR SELETIVA
As células nervosas alocadas em regiões erradas ou as que falharam em formar conexões sinápticas apropriadas são mortas (processo de
apoptose ou suicídio celular).
6
7
/
VALIDAÇÃO FUNCIONAL
Fortalecimento das sinapses em uso (estimuladas) e enfraquecimento das sinapses não utilizadas (não estimuladas). Nesses estágios, podem
ser observadas as modificações das estruturas do Sistema Nervoso Central, bem como o crescimento delas.
 VOCÊ SABIA
Quando nascemos, temos cerca de 100 bilhões de neurônios. O desenvolvimento do cérebro ocorre à incrível velocidade de 250.000
neurônios produzidos por minuto durante os nove meses de gestação (COWAN, 1979).
Apesar de toda a rápida e impressionante transformação do encéfalo durante o período pré-natal, sabemos, hoje, que o desenvolvimento
cerebral humano estará completo somente no final da adolescência ou no início da vida adulta, culminando com a mielinização de toda a rede
neuronal – conceito que veremos mais adiante.
Se for assim, então, por que nascemos, visto que nosso cérebro ainda não está pronto?
Uma das primeiras respostas a essa pergunta está relacionada à
questão anatômica: o nascimento implicará na passagem do crânio
pelo canal vaginal, que seria estreito demais em relação ao volume do
crânio de um adulto.
/
Fonte: Gorodenkoff / Shutterstock.
Após o nascimento, o cérebro cresce muito, chegando ao quádruplo do tamanho original. Entretanto, esse crescimento não se deve a um
aumento do número de neurônios. Afinal, com exceção de algumas poucas estruturas, nascemos com a quantidade de neurônios que
levaremos até a vida adulta.
Tal crescimento deve-se a três outros fatores listados a seguir (PINEL, 2005):
SINAPTOGÊNESE
A formação de novas sinapses (sinaptogênese) pode ocorrer de forma mais recorrente em determinadas áreas cerebrais.
Isso ocorre em diferentes momentos do desenvolvimento e de modo variado em áreas distintas, respondendo por diferentes sistemas e
funções.
MIELINIZAÇÃO
/
A mielinização consiste no processo de cobertura de muitos axônios de neurônios com um revestimento de mielina.
Quando um axônio recebe a bainha de mielina, passa a ser capaz de transmitir a informação com mais velocidade.
AUMENTO DA RAMIFICAÇÃO DENDRÍTICA
No processo de aumento da ramificação dendrítica, os neurônios lançam seus dendritos. Da mesma maneira que nos processos de
indução, migração, proliferação e sinaptogênese, a ramificação dendrítica ocorre primeiro nos neurônios mais profundos, para, depois, chegar
aos mais superficiais.
O desenvolvimento pós-natal, entretanto, não ocorre em sentido único. Além do crescimento e enriquecimento de sistemas, existem
mudanças regressivas, que incluem a eliminação e a perda de neurônios em um processo denominado morte celular programada (apoptose)
(HUTTENLOCHER, 1994). Em algumas áreas do encéfalo, esse processo chega a eliminar 80% da população neuronal.
Além disso, há a perda de sinapses, quando a densidade destas atinge seu nível máximo. Da mesma forma que a sinaptogênese, esse
processo regressivo ocorre em diferentes momentos, em áreas distintas do cérebro.
 EXEMPLO
Por volta dos três anos de idade, o número de sinapses no córtex primário se iguala ao do cérebro adulto, enquanto no córtex pré-frontal
(CPF), tal igualdade numérica não se estabelecerá até a adolescência.
CÓRTEX
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/
Palavra que se origina de “casca”. Trata-se da camada mais externa do cérebro.
Esse “caminho inverso” é determinante para o desenvolvimento, visto ser essencial que alguns comportamentos desapareçam para que
outros possam se desenvolver.
 ATENÇÃO
O processo de perda de sinapses se orientará por sua estimulação ou não. Isso significa que sinapses estimuladas tendem a ser mantidas,
determinando, assim, os processos de aprendizagem.
O neurodesenvolvimento ocorre a partir da interação entre os neurônios e o meio ambiente (SALLES; HAASE; MALLOY-DINIZ, 2016).
Além dos elementos relacionados ao ambiente interno – como neurotrofinas e moléculas de adesão celular, que influenciam na migração, na
agregação e no crescimento neuronal –, outros fatores mais externos podem orientar o neurodesenvolvimento, como as experiências
individuais de determinado organismo e os estímulos ambientais.
A regra geral é:
Neurônios e sinapses que não são utilizados (ativados pela experiência) acabam morrendo.
A propriedade de neuroplasticidade é muito mais presente nas etapas iniciais do desenvolvimento, o que torna essa fase especialmente
importante.
/
NEUROPLASTICIDADE E PROGRAMAÇÃO NEURAL DE LONGO
PRAZO
Todos nós produzimos o mesmo Sistema Nervoso de acordo com
nossa organização filogenética. Entretanto, variações específicas na
transmissão do impulso nervoso, pela atividade sináptica, definem a
atividade psicológica do indivíduo. É exatamente isso que dá forma à
sua personalidade e individualidade.
Fonte: Giovanni Cancemi / Shutterstock.
Esta capacidade plástica do Sistema Nervoso Central é chamada de neuroplasticidade e concede ao cérebro a propriedade de alteração de
suas configurações morfo e fisiológica sob a influência dinâmica do ambiente (LENT, 2008, p. 614).
A neuroplasticidade ocorre no nível dos neurônios (e suas projeções, como dendritos e axônio) e no nível das sinapses (LEUNER; GOULD,
2010), permitindo que o Sistema Nervoso Central esteja aberto a alterações provocadas pela interação do sujeito com seu meio (OLIVA;
DIAS; REIS, 2009).
/
O conceito de programação neural de longo prazo foi elaborado a partir de novos conhecimentos sobre o papel da cromatina, do
desenvolvimento e da diferenciação celular, bem como da plasticidade neural a partir do campo de epigenética, fundamentando-se as origens
“desenvolvimentais” do comportamento, da saúde e da doença (SWEATT et al., 2013).
Aponta-se que as primeiras experiências influenciam na arquitetura cerebral, em sua função e nas capacidades do indivíduo (VAN DEN
BERGH, 2011), pois:
/
Afetam a expressão genética e os caminhos neurais;
/
Formam o estilo de processamento da emoção, regulando o temperamento e o desenvolvimento social;
/
Definem o estilo perceptual e a capacidade cognitiva, o que tem particular implicação nos aspectos cognitivos que envolvem os pacientes
psiquiátricos;
/
Estruturam a saúde física e mental, a atividade, o desempenho, as habilidades e o comportamento na vida adulta.
A plasticidade ocorre em diferentes momentos e em distintas estruturas/regiões encefálicas, gerando períodos onde determinada estrutura
está mais sensível que outra.
Na figura a seguir, observamos uma ilustração gráfica que aponta essas diferenças, de acordo com a maturação das regiões do Sistema
Nervoso Central e com os processos de neurodesenvolvimento:
/
Fonte: Adaptado de:GRAHAM-MCGREGOR et al., 2007.
Formação de sinapses ao longo do desenvolvimento cerebral humano.
Observe que, nos anos iniciais da infância, existe uma maior amplitude das curvas. Isso significa que, nestes anos, a atividade é mais intensa.
A linha-seta aponta que o desenvolvimento sináptico depende da atividade (experience-dependent) das células nervosas, valorizando a
interação com o ambiente.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. SOBRE O NEURODESENVOLVIMENTO, É INCORRETO AFIRMAR QUE:
/
A) A formação de novas sinapses ocorre em diferentes momentos do desenvolvimento e de modo variado em áreas cerebrais distintas.
B) A mielinização consiste no processo de cobertura de muitos axônios de neurônios com um revestimento de mielina, mas não se relaciona
com o neurodesenvolvimento.
C) O neurodesenvolvimento ocorre a partir da interação entre os neurônios e o meio ambiente, como as experiências individuais de
determinado organismo e os estímulos ambientais.
D) A propriedade de neuroplasticidade é muito mais presente nas etapas iniciais do desenvolvimento, mas persiste por toda a vida.
2. NO INÍCIO DO NEURODESENVOLVIMENTO, O SISTEMA NERVOSO ESTÁ SENSÍVEL AOS PROCESSOS DE
APRENDIZAGEM QUE PRODUZIRÃO MODIFICAÇÕES PERMANENTES EM ALGUMAS ESTRUTURAS NEURAIS.
ESSA IDEIA ESTÁ MAIS INTIMAMENTE RELACIONADA AO CONCEITO DE:
A) Validação funcional.
B) Programação neural de longo prazo.
C) Mudanças regressivas.
D) Plasticidade sináptica.
GABARITO
1. Sobre o neurodesenvolvimento, é incorreto afirmar que:
A alternativa "B " está correta.
/
A mielinização é parte integrante do desenvolvimento neural inicial e responde por um aprimoramento do funcionamento do Sistema Nervoso.
Algumas funções só se estabelecem de forma completa com a maturação da mielinização das regiões correspondentes no Sistema Nervoso.
2. No início do neurodesenvolvimento, o Sistema Nervoso está sensível aos processos de aprendizagem que produzirão
modificações permanentes em algumas estruturas neurais. Essa ideia está mais intimamente relacionada ao conceito de:
A alternativa "B " está correta.
O conceito de programação neural de longo prazo se correlaciona à ideia de que as primeiras experiências influenciam na formação da
arquitetura cerebral, em sua função e nas capacidades.
 Relacionar a integração cerebral com o funcionamento neuropsicológico
FUNCIONAMENTO NEUROPSICOLÓGICO
Como temos reforçado, o funcionamento do Sistema Nervoso ocorre de forma integrada. Isso é essencial para a adequação das funções que
desempenha.
/
Neste módulo, evidenciaremos que as funções cognitivas são integrativas, porque se baseiam em um funcionamento neural também
integrativo.
NEUROPSICOLOGIA
Neurociências

Psicologia

Neuropsicologia
A Neuropsicologia é um ramo das Neurociências e da Psicologia. Como já apontado, ela afirma que todas as funções de um indivíduo
(cognitivas, emocionais ou comportamentais, internas ou externas) são baseadas em um substrato neural e em seu correto funcionamento
(FUENTES et al., 2008).
Áreas especializadas agem de modo coordenado e integrado para que as funções possam ocorrer.
Os objetivos da Neuropsicologia são os mais diversos, entre os quais destacamos o estudo de:
/
Lesões do Sistema Nervoso e seus desdobramentos;
Modelos neurais de transtornos – como a depressão, os transtornos do neurodesenvolvimento, como o TDAH etc.;
/
Os efeitos de programas de reabilitação neuropsicológica.
 ATENÇÃO
Quando o objetivo se refere ao estudo do funcionamento cognitivo, a Neuropsicologia se confunde com as Neurociências Cognitivas. Por
isso, nosso estudo é tão importante. Em nosso podcast, falaremos sobre as principais diferenças.
Esse saber encontra aplicações práticas em uma série de áreas do conhecimento. Portanto, é relevante para a atuação profissional em
diversas áreas, como as de Saúde e Educação.
Veja a seguir os principais conceitos neuropsicológicos:
 Clique nas figuras abaixo para ver as informações.
/
Fonte: ksenvitaln / Shutterstock
Funcionamento cognitivo
Conjunto das funções neuropsicológicas ou cognitivas. Trata-se sempre de um conjunto individual, uma vez que as trajetórias de
desenvolvimento neural também são individuais. Podemos intuir que cada indivíduo terá pontos fortes e fracos em seu desempenho cognitivo.
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Fonte: ksenvitaln / Shutterstock
Déficit cognitivo
Funcionamento cognitivo (geral ou específico, em termos de uma ou outra função cognitiva) de um indivíduo considerado abaixo da média
esperada para sua idade, seus anos de escolaridade e outras características sociodemográficas reconhecidamente associadas ao
desempenho cognitivo.
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Fonte: ksenvitaln / Shutterstock
Rebaixamento cognitivo
Declínio do funcionamento cognitivo de um indivíduo comparado com seu desempenho anterior.
FUNÇÕES NEUROPSICOLÓGICAS
A história da ciência da Neuropsicologia é marcada pelo estudo de pacientes lesionados no cérebro. Aqueles com lesões em determinadas
áreas do Sistema Nervoso Central perdiam a capacidade de exercer algumas das suas Atividades da Vida Diária (AVDs) – indicativas de seu
funcionamento cognitivo subjacente – mas preservavam outras.
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/
Os estudos mais aprofundados da área auxiliaram na construção de um entendimento de que havia, então, uma multiplicidade de funções e
de sua relativa independência.
 VOCÊ SABIA
As funções cognitivas se expressam em animais, ainda que de forma rudimentar, em escala evolutiva, demonstrando sua conservação ao
longo da evolução das espécies.
A tabela a seguir apresenta, de forma introdutória, as funções cognitivas, sua breve descrição, bem como exemplos e áreas cerebrais
associadas:
Função
cognitiva
Descrição Exemplos Áreas cerebrais
Sensação
Capacidade de decodificar
o ambiente físico (externo e
interno)
Visão, audição, olfato, tato, paladar,
propriocepção
Córtices sensoriais dos lobos
correspondentes
Percepção
Compreensão dos
estímulos sensoriais de
modo integrado e com
sentido
Percepção de faces e de objetos
complexos
Lobo parietal
/
Atenção Seleção das informações
relevantes no ambiente
Atenção sustentada e alternada Sistema atencional supervisor, córtex
pré-frontal, córtex parietal,
mesencéfalo
Memória e
aprendizagem
Armazenamento e acesso
a informações aprendidas
Memória de curto e longo prazos,
memória explícita e implícita
(emocional, condicionamento,
procedimentos motores)
Córtex pré-frontal, lobo temporal
(especialmente a porção medial),
estruturas límbicas, núcleos da base,
cerebelo
Integração
sensório-
motora
Organização do
comportamento a partir das
percepções
Comportamento motor, habilidades
visuoconstrutivas
Córtex motor, lobo parietal, medula
cerebral
Linguagem
Capacidade de
compreensão e de
produção de signos
linguísticos para a
comunicação
Escrita, fala, gestos
Córtices sensoriais, área de
Wernicke, área de Broca, córtex pré-
frontal
Funções
executivas
Adaptação do indivíduo a
seu meio, de forma
organizada e regulada
Planejamento monitorização,
flexibilidade, iniciação, controle
inibitório, memória operacional
Córtex pré-frontal
/
Motivação e
emoção
Regulação do
comportamento e
adaptação ao meio social
Motivação extrínseca e intrínseca,
processamento emocional (percepção,
regulação e expressão das emoções)
Estruturas subcorticais, sistema
límbico
Funções cognitivas.
Fonte: Adaptado de: COSENZA; GUERRA, 2001; FUENTES et al., 2008.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
FUNÇÕES COMPLEXAS E INTEGRAÇÃO CEREBRAL
Pela tabela apresentada, fica evidenciado que o funcionamento cognitivo requer a participação de diversos componentes do Sistema Nervoso
Central. Somente para fins didáticos, podemos separar as funções cognitivas.
No mundo concreto, considerando o funcionamento dos indivíduos em suas Atividades da Vida Diária, as funções cognitivas atuam de forma
integrada e interdependente, como ilustrado no esquema a seguir:/
Fonte: A AUTORA, 2020.
Integração das funções cognitivas.
Sob coordenação das funções executivas, o indivíduo, ativado por uma emoção, motiva-se na direção de focar a atenção em determinado
estímulo, que será processado pela sensopercepção, gerando o traço necessário para a memória e o consequente aprendizado.
A ideia aqui é compreender como essa integração ocorre em nível do substrato neural subjacente.
As funções cognitivas apontadas anteriormente requerem o funcionamento dos córtices do cérebro, conforme mostra a figura:
Todos os lobos são cobertos de
córtices (substância cinzenta),
que contêm os corpos dos
neurônios. Os prolongamentos
axonais dos neurônios do
córtex formam, juntos, a
chamada substância branca.
SUBSTÂNCIA
BRANCA
Filamentos, feixes e origens dos
nervos que se encaminham para a
medula espinhal.
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/
Fonte: Adaptado de: THE HUMAN MEMORY.
Córtex cerebral.
Fonte: THOMPSON, 2005.
Alexander Luria foi um dos pesquisadores mais proeminentes da Neuropsicologia (FUENTES et al., 2008). Ele formulou a compreensão de
que o córtex está organizado em unidades funcionais, que incluem:
ALEXANDER LURIA (1902-1977)
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/
Neurologista russo, considerado um dos pioneiros da Neuropsicologia atual. Ele estabeleceu uma relação entre os mecanismos
cerebrais e as funções intelectuais do ser humano. Além disso, realizou várias investigações relacionadas a pacientes que sofriam
lesões cerebrais e sua reintegração social.
Fonte: RUIZA; FERNÁNDEZ; TAMARO, 2004.
ÁREAS PRIMÁRIAS
Áreas mais básicas e monomodais, como as áreas visuais primárias do córtex occipital e as áreas motoras primárias do giro pré-central do
córtex frontal, que lidam apenas com uma modalidade sensorial específica: a visão e a audição, respectivamente.
ÁREAS SECUNDÁRIAS
Áreas associativas visuais, que nos permitem a compreensão perceptual, com mais sentido, dos estímulos visuais.
ÁREAS TERCIÁRIAS
Áreas de associação multimodais, que integram e processam diversas modalidades sensoriais para criar uma percepção completa do
estímulo que seja, simultaneamente, visual, espacial, auditivo e mnemônico. É o caso da junção têmporo-parieto-occipital e do córtex pré-
frontal.
/
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. SOBRE AS FUNÇÕES NEUROPSICOLÓGICAS, É CORRETO AFIRMAR QUE:
A) As funções cognitivas são independentes, pois podem ser estudadas separadamente.
B) As funções cognitivas são desempenhadas exclusivamente pelos córtices cerebrais.
C) O desempenho do indivíduo nas atividades do dia a dia independe do seu funcionamento neuropsicológico.
D) Para um funcionamento neuropsicológico adequado, é imprescindível a participação coordenada de uma gama de funções cognitivas.
2. CONSIDERE O SEGUINTE CAMINHO PERCORRIDO PELA INFORMAÇÃO NO SISTEMA NERVOSO
CENTRAL: 
I. ÓRGÃO SENSORIAL (OUVIDO) – PARA A TRANSDUÇÃO DO IMPULSO FÍSICO EM ELÉTRICO, QUE POSSA
SER PROPAGADO PELOS AXÔNIOS ATÉ O CÉREBRO.
II. ÁREA AUDITIVA PRIMÁRIA – APENAS A SENSAÇÃO DE UM ESTÍMULO SONORO.
III. CÓRTEX AUDITIVO DE ASSOCIAÇÃO – COMPREENSÃO DE OUVIRMOS PALAVRAS.
IV. ÁREA DE WERNICKE – INTEGRAÇÃO E COMPREENSÃO DA INFORMAÇÃO LINGUÍSTICA.
V. ÁREA TERCIÁRIA (CÓRTEX PRÉ-FRONTAL) – PARA A CORRETA ORGANIZAÇÃO E GERAÇÃO DA
RESPOSTA.
VI. ÁREA MOTORA ASSOCIATIVA DA FALA – ÁREA DE BROCA.
VII. ÁREA MOTORA PRIMÁRIA – PARA A PREPARAÇÃO DA RESPOSTA MOTORA DOS DEDOS, DOS PUNHOS
/
E DAS MÃOS.
É POSSÍVEL SUPOR QUE O INDIVÍDUO ESTEJA ENGAJADO EM QUAL DAS ATIVIDADES A SEGUIR?
A) Transcrevendo algo que está escrito em um quadro.
B) Copiando a resposta de uma informação lida.
C) Ouvindo uma questão e a respondendo por escrito.
D) Respondendo oralmente a uma pergunta escrita.
GABARITO
1. Sobre as funções neuropsicológicas, é correto afirmar que:
A alternativa "D " está correta.
Embora possam ser estudadas separadamente, as funções cognitivas ou neuropsicológicas agem de forma integrada, bem como requerem a
participação integrada do Sistema Nervoso, e não só do córtex cerebral. Essas funções têm relação intrínseca com as Atividades da Vida
Diária do indivíduo, promovendo sua adaptação ao meio.
2. Considere o seguinte caminho percorrido pela informação no Sistema Nervoso Central: 
I. Órgão sensorial (ouvido) – para a transdução do impulso físico em elétrico, que possa ser propagado pelos axônios até o cérebro.
II. Área auditiva primária – apenas a sensação de um estímulo sonoro.
III. Córtex auditivo de associação – compreensão de ouvirmos palavras.
IV. Área de Wernicke – integração e compreensão da informação linguística.
V. Área terciária (córtex pré-frontal) – para a correta organização e geração da resposta.
/
VI. Área motora associativa da fala – área de Broca.
VII. Área motora primária – para a preparação da resposta motora dos dedos, dos punhos e das mãos.
É possível supor que o indivíduo esteja engajado em qual das atividades a seguir?
A alternativa "C " está correta.
A informação é auditiva, uma vez que está chegando às áreas sensoriais primárias auditivas.
 Identificar diferentes modalidades de exames do funcionamento cerebral
IMAGIAMENTO DO FUNCIONAMENTO CEREBRAL
Desde os primeiros estudos em Neurociência Cognitiva, sempre houve
uma preocupação com a utilização de metodologias e de instrumentos
de alta qualidade.
/
Embora as pesquisas neuropsicológicas se dedicassem ao estudo de
indivíduos com lesão, com o advento de tecnologias seguras, pôde-se
avançar na compreensão do funcionamento normal do Sistema
Nervoso, em especial do Sistema Nervoso Central e do cérebro.
Fonte: ORION PRODUCTION / Shutterstock
A neuroimagem surgiu como instrumento de estudo fundamental para o avanço em pesquisas na área (FUENTES et al., 2008), atendendo
aos diferentes objetivos já tratados aqui. Com essa ferramenta, é possível conhecer a estrutura e a integridade dos componentes do Sistema
Nervoso Central, tanto em termos morfológicos quanto, mais recentemente, em termos funcionais.
Atualmente, estão à disposição dos pesquisadores das áreas de Neurociências Cognitivas dois conjuntos de ferramentas de neuroimagem: as
técnicas estruturais e as técnicas funcionais.
/
TÉCNICAS FUNCIONAIS DE NEUROIMAGEM
As técnicas chamadas funcionais não se restringem apenas a mostrar as estruturas do Sistema Nervoso Central, mas nos apresentam uma
possibilidade de estudar seu funcionamento.
O pressuposto básico para compreender a aplicabilidade desse tipo de neuroimagiamento é o seguinte:
As estruturas no Sistema Nervoso Central requeridas para determinada função ou determinado conjunto de funções apresentarão alterações
em seu metabolismo. Afinal, quando ativadas, precisarão de mais aporte de oxigênio e glicose para o funcionamento das células nervosas
locais.
Se pudermos traçar esses compostos, bem como o uso de neurotransmissores e a ativação de receptores e transportadores celulares,
poderemos ver online quais áreas atuam em determinada atividade desempenhada pelo indivíduo que está sendo mapeado.
 Clique nas figuras abaixo para ver as informações.
/
Fonte: ksenvitaln / Shutterstock
As técnicas mais conhecidas e difundidas são as variações da Tomografia Computadorizada, como o PET-Scan e o SPECT, que se utilizam
de compostos radioativos temporários para conhecer a perfusão cerebral.
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/
Fonte: ksenvitaln / Shutterstock
De modo especial, a Ressonância Magnética Funcional (fMRI, na sigla em inglês), reconhecida no campo, mapeia a “movimentação” da
hemoglobina.
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/
Fonte: ksenvitaln / Shutterstock
Surgida mais recentemente, a Tomografia Óptica Difusa (DOT, na sigla em inglês) utiliza a defração da luz projetada por eletrodos através
do crânio. A técnica mede a absorção óptica da hemoglobina e depende de seu espectro de absorção, variando com o estado de oxigenação.
PERFUSÃO CEREBRAL
Rota dos compostos requeridos pelas áreas ativas naquela atividade.
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/
HEMOGLOBINA
Molécula que carrega oxigênio paraas células.
MODALIDADES DE IMAGIAMENTO FUNCIONAL
As técnicas funcionais são as mais relevantes para o estudo recente das Neurociências Cognitivas.
 ATENÇÃO
As aplicações derivam do estudo das bases neurais do funcionamento cognitivo normal (aplicáveis às áreas de Saúde e Educação), bem
como da compreensão das diferenças de processamento cognitivo em indivíduos com perfis distintos de déficits neurocomportamentais.
Nesse último caso, os exames são úteis para a compreensão do funcionamento do indivíduo e podem orientar serviços de reabilitação
neurocognitiva e de psicofarmacologia, bem como acompanhar os efeitos desses recursos ao longo do tempo.
Para ilustrar, apesentamos a seguir um exemplo de mapa construído a partir de um exame funcional:
/
Adaptado de: BRANDÃO, 2004, p. 181.
Exemplos de mapas de ativação de regiões cerebrais na execução em quatro diferentes tarefas ligadas à linguagem. A barra colorida lateral
indica o nível de ativação da área cerebral.
Observamos aqui a variação do local de maior ativação das regiões cerebrais conforme a tarefa.
Nos mapas de imagiamento funcional do cérebro, as escalas coloridas informam maior e menor ativação. Nesta figura, quanto mais próximo
das cores vermelha, laranja e amarela, maior será a ativação das áreas correspondentes.
Como vimos, uma das técnicas mais atuais e promissoras no campo das neuroimagens funcionais para a área de Neurociência Cognitiva é a
Tomografia Óptica Difusa (DOT).
Na figura a seguir, apresentamos um exemplo de pesquisa que oferece uma comparação entre o exame de fMRI e a DOT:
/
Traduzido de: EGGEBRECHT et al., 2014.
Mapeamento cerebral com duas técnicas de neuroimagem cerebral
funcional
Legenda
fMRI = Ressonância Magnética Funcional
HD-DOT = Tomografia Óptica Difusa de Alta Densidade
Note que a terceira linha de cérebros contém a sobreposição: um comparativo dos resultados dos dois exames (fMRI e DOT), demonstrando
sua acurácia, bem como a relativa especificidade das áreas cerebrais em funções distintas.
 Clique nos botôes para ver as informações.
LOBO FRONTAL
LOBO TEMPORAL
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/
Fonte: DandelionFly / Shutterstock.
LOBO PARIETAL
LOBO OCCIPTAL
LOBO TEMPORAL
1. Ativação da área auditiva primária
Quando o indivíduo tem seu cérebro mapeado enquanto ouve palavras.
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/
LOBO OCCIPTAL
2. Silenciamento das áreas auditivas com consequente ativação das áreas visuais primárias
Na leitura encoberta (sem fala) de uma palavra, observamos este silenciamento, coerente com o fato de o indivíduo não estar ouvindo
sons.
LOBO PARIETAL
3. Ativação de regiões parietais e frontais
Promovida pela imaginação da fala da palavra lida, sem, no entanto, pronunciá-la.
LOBO FRONTAL
/
4. Ativação das áreas associativas frontais
Na geração encoberta de verbos relacionados à palavra lida, ocorre a expressiva ativação destas áreas, uma vez que se trata de uma
habilidade de alta complexidade em termos de manipulação de informação na memória de trabalho.
O campo das Neurociências Cognitivas está em constante expansão, uma vez que o avanço tecnológico e metodológico propicia novas
perguntas e novos objetivos de estudo do complexo funcionamento do Sistema Nervoso.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. CONSTITUEM EXEMPLOS DE EXAMES DE NEUROIMAGEM FUNCIONAL, EXCETO:
A) Imagem de tensor de difusão.
B) Ressonância Magnética Funcional.
C) Tomografia Óptica Difusa.
D) Tomografia Computadorizada.
2. COM EXAMES DE NEUROIMAGEM ESTRUTURAL, NÃO É POSSÍVEL VERIFICAR:
A) As lesões nos diferentes tecidos do encéfalo.
/
B) A reatividade de regiões do cérebro frente a estímulos.
C) O volume de áreas e estruturas.
D) Os indicativos de conectividade entre áreas.
GABARITO
1. Constituem exemplos de exames de neuroimagem funcional, exceto:
A alternativa "D " está correta.
A Tomografia Computadorizada é uma técnica de imagiamento estrutural e não compõe os exames que podem avaliar o funcionamento do
Sistema Nervoso Central.
2. Com exames de neuroimagem estrutural, não é possível verificar:
A alternativa "B " está correta.
A reatividade cerebral frente a estímulos é um exemplo do funcionamento cerebral, que pode ser avaliado por outras técnicas de
imagiamento, como a fMRI e o PET-Scan.
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
/
As Neurociências e todos os conhecimentos a elas relacionados são realmente complexos, porque envolvem uma gama de saberes muito
ampla. Entretanto, isso não significa que se trate de um conhecimento inalcançável ou que deva ser apresentado apenas a especialistas da
área.
É fundamental possuir essas noções acerca de nosso Sistema Nervoso Central e, consequentemente, do funcionamento cerebral, para
compreendermos um pouco mais sobre as especificidades que nos definem como espécie humana.
A partir das nossas indicações, esperamos que você possa se aprofundar no mundo das Neurociências.
REFERÊNCIAS
BRANDÃO, M. L. As bases biológicas do comportamento: introdução à Neurociência. São Paulo: EPU, 2004.
COSENZA, R. M.; GUERRA, L. B. Neurociência e educação: como o cérebro aprende. Porto Alegre: ArtMed, 2001.
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Abordagens cognitivo-comportamentais no contexto escolar. Novo Hamburgo: Synopsis, 2018.
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EGGEBRECHT, A. T. et al. Mapping distributed brain function and networks with diffuse optical tomography. In: Nature photonics, v. 8,
n. 6, p. 448-454, 2014.
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EXPLORE+
Pesquise no YouTube e acesse os seguintes canais:
Society for Neuroscience – a maior associaçãode Neurociência do mundo.
Sociedade Brasileira de Neuropsicologia (SBNp) – sociedade de pesquisadores e profissionais que atuam em Neuropsicologia,
apresentando diretrizes para a compreensão, execução e interpretação das testagens na área.
Pesquise os seguintes aplicativos usados para estimular funções cognitivas:
BrainHQ;
Cognifit;
Lumosity;
/
3D Brain.
No último aplicativo, sugerimos que use a tela sensível ao toque para girar e ampliar cerca de 29 estruturas interativas. Descubra como
funcionam as regiões cerebrais e o que acontece quando ocorre uma lesão. Cada estrutura detalhada traz informações sobre as funções, os
distúrbios e os danos cerebrais, bem como estudos de caso e links para uma pesquisa aprofundada.
CONTEUDISTA
Érica de Lana Meirelles
 CURRÍCULO LATTES
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