Modulo 3 - SISTEMA NERVOSO

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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.
Embrião humano com três 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.
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):
Clique nas barras para ver as informações.
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.
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.
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).
Neste vídeo, assistiremos à entrevista de um especialista com explicações mais detalhadas sobre o tópico.
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 ocomportamento 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:
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
ATENÇÃO!
Para desbloquear o próximo módulo, é necessário que responda corretamente a uma das seguintes questões.
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1. Sobre o neurodesenvolvimento, é incorreto afirmar que:
A formação de novas sinapses ocorre em diferentes momentos do desenvolvimento e de modo variado em áreas cerebrais distintas.
A mielinização consiste no processo de cobertura de muitos axônios de neurônios com um revestimento de mielina, mas não se relaciona com o neurodesenvolvimento.
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.
A propriedade de neuroplasticidade é muito mais presente nas etapas iniciais do desenvolvimento, mas persiste por toda a vida.
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Comentário
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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:
Validação funcional.
Programação neural de longo prazo.
Mudanças regressivas.
Plasticidade sináptica.
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