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CAPÍTULO 1 Neurociência: Histórico e Evolução A partir da perspectiva do saber fazer, neste capítulo você terá os seguintes objetivos de aprendizagem: 9 Historicizar os estudos da neurociência, a fim de que se possa reconstruir o processo de descobertas e das aplicações dos estudos na área. 9 Estabelecer relações entre os estudos atuais e as descobertas realizadas desde o surgimento dos estudos da neurociência. 9 Enumerar os principais avanços da neurociência e apontar suas contribuições para os estudos atuais. 10 Neurociência: evolução e atualidade 11 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 Contextualização Pare um instante e tente analisar seu jeito de andar. Você consegue descrever seus movimentos de forma consciente? Pois é, nós falamos, andamos, pensamos. Isso tudo acontece de forma tão natural em nossa vida que não paramos para refletir sobre o que acontece conosco. Apenas realizamos as ações. Também raramente buscamos saber que estudos explicam nosso modo de pensar, acumular conhecimentos, guardar histórias e rostos, por exemplo. Nossa tarefa, neste momento, é compreender como chegamos a ser como somos sob a ótica das neurociências. Neste capítulo, que está organizado em três seções, temos como principal objetivo compreender os estudos da grande área da Neurociência na linha da história. Por isso, ele foi organizado da seguinte maneira: 1) Origem e desenvolvimento histórico das Neurociências. 2) Os rumos dos estudos na área e as implicações para novas descobertas. 3) Os estudos atuais: avanços e contribuições para a área. Considere que estas partes se articulam entre si, pois a construção de uma casa começa com seu alicerce, muitas vezes escondido, mas que sustenta um todo sólido, bonito e à mostra. Portanto, sua tarefa é a de um arquiteto que visa a estudar uma edificação já pronta e buscar compreender e descrever o processo de sua construção. Preparado(a)? Então, vamos lá. Origem e Desenvolvimento Histórico das Neurociências Como você já sabe, temos intenções aqui e elas estão articuladas, mas iremos deixar mais clara a maneira como organizamos o todo e as partes deste capítulo. Na primeira seção, nosso objetivo é apresentar cronologicamente os estudos da neurociência para que se possa reconstruir o processo das descobertas e das aplicações dos estudos na área. Feito isso, iremos estabelecer 12 Neurociência: evolução e atualidade relações entre as descobertas realizadas ao longo dos séculos e os estudos mais recentes, para, finalmente, enumerar os principais avanços da neurociência e apontar suas contribuições para os estudos atuais. Agora que você já sabe qual nosso propósito geral e de que maneira nos organizamos, convidamos você a realizar sua primeira atividade. Atividades de Estudos: Observe com atenção e analise a foto que segue: Figura 1 - Imagens que se encontram no museu Museu Nacional de Praga (República Tcheca) 1) Observando as três cabeças, o que há de diferente entre elas? __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 13 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 2) Em que época viveu cada um desses seres representados nas estátuas? Se tiver dúvidas quanto a isso, faça uma pesquisa em materiais sobre a evolução das espécies. __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ O que você fez até aqui foi olhar para o exterior do ser humano e, partindo da aparência, fazer inferências sobre a organização cerebral, tendo como ponto de referência a configuração da cabeça de cada um dos seres representados na Figura 1. Entretanto, para que se possa saber mais acerca da organização cerebral humana, as neurociências apresentaram contribuições muito importantes, as quais foram construídas ao longo de milhares de anos. Para ajudar a fazer um passeio pela história, consultamos, selecionamos e traduzimos a cronologia apresentada em “Marcos das Pesquisas em Neurociências”, o qual foi disponibilizado pela universidade de Washington. Se você quiser saber mais sobre os marcos das pesquisas em Neurociências, sugerimos que acesse o site: http://faculty.washington.edu/chudler/hist.html 14 Neurociência: evolução e atualidade A cronologia está organizada em seis momentos históricos e, como salienta o autor, nem todos foram incluídos e as pesquisas se deram em diferentes fontes. Leia com atenção as descobertas e eventos de cada época e já vá destacando (assinale, pinte, sublinhe) aquelas que julgar importantes para a evolução dos estudos das neurociências I 4000 a.C. a 0 d.C. ca. 4000 a.C. - Efeito euforizante da papoula é relatado em registros sumérios. ca. 4000 a.C. - Tabuletas de argila da Mesopotâmia discutem como usar o álcool para diluir medicamentos. ca. 2700 a.C. - Shen Nung dá origem à acupuntura. ca. 1700 a.C. - Edwin Smith: primeiro registro escrito sobre o sistema nervoso (em papiro). ca. 1400-1200 a.C. – O sistema Ayuvedic de medicina hindu é desenvolvido. ca. 500 a.C. - Alcmaion de Crotona disseca nervos sensoriais e descreve o nervo óptico. 460-379 a.C. - Hipócrates descreve a epilepsia como um distúrbio do cérebro. Hipócrates afirma que o cérebro está envolvido com a sensação e é a sede da inteligência. Figura 2 - Hipócrates (?460 a.C. – ?377 a.C.), conhecido como o pai da medicina moderna, foi a primeira pessoa a separar medicina de superstição Fonte: Disponível em: <http://www.filosofia.com.br/historia_ show.php?id=27>. Acesso em: 1º dez. 2012. 15 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 387 a.C. - Platão ensina em Atenas. Considera o cérebro como a sede do processo mental. 335 a.C. - Aristóteles escreve sobre o sono; acredita que o coração é a sede de processo mental. 335-280 a.C. - Herófilo (o “Pai da Anatomia”) acredita que os ventrículos são sede da inteligência humana. 280 a.C. - Erasístrato de Chios regista as divisões do cérebro. 0 d.C. a 1500 177 - Galeno faz palestra sobre o cérebro. ca. 100 - Marinus descreve o décimo nervo craniano . ca. 100 - Rufus de Éfeso descreve e dá nome ao quiasma. ca. 390 - Nemésio desenvolve a doutrina da localização ventricular de todas as funções mentais. ca. 900 - Rhazes descreve sete pares de nervos cranianos e 31 nervos espinhais em Kitab al-Hawi Fi Al Tibb. ca. 1000 - Al-Zahrawi (também conhecido como Abulcasis ou Albucasis) descreve vários tratamentos cirúrgicos para distúrbios neurológicos. 1025 - Avicena escreve sobre a visão e o olho em The Canon of Medicine. 1088 - Abu Ruh escreve The Light of the Eyes, descrevendo várias operações de olho. 1260 - Luís IX fundaa primeira instituição para cegos. 1316 - Mondino de’Luzzi escreve o primeiro livro europeu de anatomia (Anothomia). 1402 – O Hospital Santa Maria de Belém é usado exclusivamente para doentes mentais. 1410 – Uma instituição para doentes mentais é estabelecida em Valência, Espanha. 16 Neurociência: evolução e atualidade 1500 – 1600 1504 - Leonardo da Vinci produz em cera o elenco dos ventrículos humanos. Figura 3 – As contribuições em desenho para os estudos da Anatomia Fonte: Disponível em: <http://www.leonardo-da-vinci-biography.com/ leonardo-da-vinci-anatomy.html>. Acesso em: 1º dez. 2012. 1536 - Nicolo Massa descreve o fluido cerebrospinal. 1538 - Andreas Vesalius publica a Tabulae Anatomicae. 1542 - Jean Fernel publica De naturali parte Medicinae, o qual traz pela primeira vez o termo “fiosologia”. 1543 - Andreas Vesalius publica On the Workings of the Human Body. 1543 - Andreas Vesalius discute a glândula pineal e desenha o corpo estriado. 1549 - Jason Pratensis publica De Morbis Cerebri, um livro inicialmente dedicado à doença neurológica. 1550 - Vesalius descreve a hidrocefalia. 1550 - Eustachio Bartolomeo descreve a origem cerebral dos nervos ópticos. 17 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 1561 - Gabriele Falloppio publica Observationes Anatomicae e descreve alguns dos nervos cranianos. 1562 - Eustachio Bartolomeo publica The Examination of the Organ of Hearin. 1564 - Giulio Cesare Aranzi cunha o termo hipocampo. 1573 - Constanzo Varolio é o primeiro a cortar o cérebro a partir de sua base. 1573 - Girolamo Mercuriali escreve De nervis opticis, a fim de descrever a anatomia do nervo óptico. 1583 - Felix Platter afirma que a retina é onde as imagens são formadas. 1583 - Georg Bartisch publica Ophthalmodouleia: das ist Augendienst com desenhos de olhos. 1586 - A. Piccolomini distingue entre o córtex e a substância branca. 1587 - Guilio Cesare Aranzi descreve os ventrículos e o hipocampo. Ele também demonstra que a retina tem uma imagem invertida. 1590 - Zacharias Janssen inventa o microscópio composto. 1600 – 1700 1601 - Hieronymus Fabricius ab Aquapendente publica Tractatus de Oculo Visusque Organo, descrevendo o local correto da lente em relação à íris. 1604 - Johannes Kepler descreve imagem invertida na retina. 1609 - J. Casserio publica a primeira descrição de corpos mamilares. 1611 - Lázaro Riverius publica o livro-texto descrevendo deficiências na consciência. 1621 - Robert Burton publica A anatomia da melancolia sobre a depressão. 18 Neurociência: evolução e atualidade 1623 - Benito de Daca Valdes publica o primeiro livro sobre o teste de visão e adaptação de óculos. 1641 - Franciscus de la Boe Sylvius descreve a fissura na superfície lateral do cérebro (fissura silviana). 1644 - Giovanni Battista Odierna descreve o aspecto microscópico do olho da mosca em L’Occhio della Mosca. 1649 - René Descartes descreve o pineal como centro de controle do corpo e da mente. 1650 - Franciscus de la Boe Sylvius descreve uma passagem estreita entre os terceiro e quarto ventrículos (o aqueduto de Sylvius). 1658 - Johann Jakof Wepfer teoriza que um vaso sanguíneo quebrado no cérebro pode causar apoplexia (derrame). 1661 - Thomas Willis descreve um caso de meningite. 1662 - De homine de René Descartes é publicado (Ele morreu em 1650). 1664 - Thomas Willis publica Cerebri anatome (em latim). 19 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 Figura 4 – Cerebri Anatome Fonte: Disponível em: <http://plato.stanford.edu/entries/ pineal-gland/>. Acesso em: 1º dez. 2012. 1664 - Thomas Willis descreve o décimo primeiro nervo craniano (nervo acessório). 1664 - Gerardus Blasius descobre e nomeia o “aracnoide”. 1665 - Robert Hooke detalha o seu primeiro microscópio. 1667 - Robert Hooke publica Micrographia. 1668 - l’Abbe Edme Mariotte descobre o ponto cego. 1670 - William Molins nomeia o nervo troclear. 1673 - Joseph Duverney usa em pombos a técnica de ablação experimental. 20 Neurociência: evolução e atualidade 1681 – A edição em Inglês de Cerebri anatome de Thomas Willis é publicada. 1681 - Thomas Willis cunha o termo Neurologia. 1684 - Raymond Vieussens publica Neurographia Universalis. 1695 - Humphrey Ridley publica A Anatomia do Cérebro. 1696 - John Locke escreve o Ensaio sobre o Entendimento Humano. 1697 - Joseph G. Duverney introduz o termo “plexo braquial”. 1700 – 1800 1704 - Antonio Valsalva publica No ouvido humano. 1705 - Antonio Pacchioni descreve as granulações aracnoides. 1709 - George Berkeley publica a Nova teoria da visão. 1717 - Antony van Leeuwenhoek descreve as fibras nervosas na seção transversal. 1721 - A palavra “anestesia” aparece pela primeira vez em Inglês. 1736 - Jean Astruc cunha o termo reflexo. 1749 - David Hartley publica Observações do Homem, o primeiro trabalho Inglês usando a palavra “psicologia”. 1750 - Jacques Daviel realiza a primeira extração de catarata em um olho humano vivo. 1752 - A Sociedade dos Amigos estabelece um ambiente hospitalar para os doentes mentais na Filadélfia. 1760 - Arne-Charles Lorry demonstra que os danos ao cerebelo afetam a coordenação motora. 1766 - Albrecht von Haller fornece descrição científica do líquido cefalorraquidiano. 21 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 1773 - John Fothergill descreve a neuralgia do trigêmeo (tique doloroso, síndrome do Fothergill). 1773 - Sir Joseph Priestley descobre o óxido nitroso. 1774 - Franz Anton Mesmer introduz o “magnetismo animal” (mais tarde chamada de hipnose). Figura 5 – Franz Anton Mesmer Fonte: Disponível em: <hediedformygrins.blogspot.com>. Acesso em: 1º dez. 2012. 1776 - M.V.G. Malacarne publica o primeiro livro dedicado exclusivamente ao cerebelo. 1777 - Philip Meckel propõe que o ouvido interno é preenchido com fluido, não ar. 1778 - Samuel Thomas von Soemmerring apresenta a classificação moderna dos doze pares de nervos cranianos. 1779 - Antonius Scarpa descreve o gânglio de Scarpa do sistema vestibular. 1782 - Francesco Gennari publica um trabalho sobre “lineola albidior” (mais tarde conhecida como a faixa de Gennari). 1782 - Francesco Buzzi identifica a fóvea. 1784 - Benjamin Rush escreve que o álcool pode ser uma droga que vicia. 22 Neurociência: evolução e atualidade 1784 - Benjamin Franklin menciona óculos bifocais em uma carta a George Whatley. 1786 - Felix Vicq d’Azyr descobre o locus coeruleus. 1786 - Samuel Thomas Sommering descreve o quiasma. 1786 - Georg Joseph Beer funda o primeiro hospital de olhos em Viena. 1791 - Luigi Galvani publica um trabalho sobre estimulação elétrica de nervos de rã. 1792 - Giovanni Valentino Mattia Fabbroni sugere que a ação do nervo envolve tanto fatores químicos quanto físicos. 1796 - Johann Christian Reil descreve a insula (ilha de Reil). 1798 - John Dalton, que era daltônico vermelho-verde, fornece uma descrição científica do daltonismo. 1800 – 1850 1800 - Alessandro Volta inventa a pilha molhada. 1800 - Humphrey Davy sintetiza o óxido nitroso. 1800 - Samuel von Sommering identifica o material preto no mesencéfalo e o chama de “substantia nigra”. 1801 - Thomas Young descreve o astigmatismo. 1801 - Adam Friedrich Wilhelm Serturner cristaliza ópio e obtém morfina. 1808 - Franz Joseph Gall publica um trabalho sobre frenologia. 1809 - Johann Christian Reil usa o álcool para endurecer o cérebro. 1809 - Luigi Rolando usa corrente galvânica para estimular o córtex. 1811 - Jean Julien Legallois descobre o centro respiratório na medula. 1811 - Charles Bell discute as diferenças funcionais entre raízes dorsal e ventral da medula espinhal. 23 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 1820 – O galvanômetro é inventado. 1821 - Charles Bell descreve paralisia facial ipsilateral (paralisia de Bell). 1821 - François Magendie discute asdiferenças funcionais entre raízes dorsal e ventral da medula espinhal. 1822 - Friedrich Burdach nomeia o giro cingulado e distingue geniculado lateral e medial. 1823 - Marie-Jean-Pierre Flourens afirma que o cerebelo regula a atividade motora. 1824 - John C. Caldwell publica Elementos de Frenologia. 1824 - Marie-Jean-Pierre Flourens faz ablação em detalhes para estudar o comportamento. 1824 - F. Magendie fornece a primeira evidência do papel do cerebelo no equilíbrio. 1825 - John P. Harrison apresenta o primeiro argumento contra a frenologia. 1825 - Jean-Baptiste Bouillaud apresenta casos de perda da fala após lesões frontais. 1825 - Luigi Rolando descreve o sulco que separa os giros pós- central e pré-central. 1826 - Johannes Müller publica teoria de “energias nervosas específicas”. 1832 - Justus von Liebig descobre o hidrato de cloral. 1832 - Jean-Pierre Robiquet isola a codeína. 1832 - Sir Charles Wheatstone inventa o estereoscópio. 1833 - Philipp L. Geiger isola a atropina. 1834 - Ernst Heinrich Weber publica a “Lei de Weber”. 1836 - Marc Dax lê jornal sobre os efeitos do hemisfério esquerdo danos em discurso. 24 Neurociência: evolução e atualidade 1836 - Gabriel Gustav Valentin identifica o neurônio núcleo e o nucléolo. 1836 - Robert Remak descreve axônios mielinizados e não mielinizados. 1836 - Charles Dickens (o romancista) descreve a apneia obstrutiva do sono. 1837 - Janeiro Purkyně (Purkinje) descreve as células cerebelares; identifica o neurônio núcleo e seus processos. 1837 - A American Physiological Society é fundada. 1838 - Robert Remak sugere que fibras nervosas e células nervosas são unidas. 1838 - Theordor Schwann descreve a célula formadora de mielina no sistema nervoso periférico (“célula de Schwann”). 1838 - Jean-Etienne Dominique Esquirol publica Mentales Des Maladies, possivelmente a primeira obra moderna sobre os transtornos mentais. 1838 – O Código Napoleônico leva à exigência de instalações para os doentes mentais. 1838 - Eduard Zeis publica um estudo sobre os sonhos em pessoas que são cegas. 1839 - Theordor Schwann propõe a teoria celular. 1839 - C. Chevalier cunha o termo micrótomo. 1840 - Moritz Heinrich Romberg descreve um teste para propriocepção consciente (teste de Romberg). 1840 - Adolph Hannover utiliza ácido crômico para endurecer tecido nervoso. 1840 - Jules Gabriel François Baillarger discute as conexões entre a substância branca e cinzenta do córtex cerebral. 1840 - Adolphe Hannover descobre as células ganglionares da retina. 25 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 1841 - Dorothea Lynde Dix investiga brutalidade dentro de hospitais para doentes mentais nos Estados Unidos. 1842 - Benedikt Stilling é o primeiro a estudar a medula espinhal em cortes seriados. 1842 - Crawford W. Long usa éter sobre o homem. 1842 - François Magendie descreve a abertura mediana no teto do quarto ventrículo (forame de Magendie). 1843 - James Braid cunha o termo “hipnose”. 1844 - Robert Remak fornece a primeira ilustração de 6 camadas do córtex. 1844 - Horace Wells utiliza óxido nitroso durante uma extração de dente. 1845 - Ernst Heinrich Weber e Edward Weber descobrem que a estimulação do nervo vago inibe o coração. 1846 - William Morton demonstra anestesia com éter no Massachusetts General Hospital. 1847 - A anestesia de clorofórmio é usada por James Young Simpson. 1847 - A Associação Americana para o Avanço da Ciência é fundada. 1848 - Phineas Gage tem seu cérebro perfurado por uma barra de ferro. 26 Neurociência: evolução e atualidade Figura 6 – Cérebro perfurado por uma barra de ferro Fonte: Disponível em: <www.joeltalks.com>. Acesso em: 1º dez. 2012. 1848 - Richard Owen cunha a palavra “notocorda”. 1849 - Hermann von Helmholtz mede a velocidade dos impulsos nervosos em rã. 1850 – 1900 1850 - Augustus Waller descreve a aparência de fibras nervosas em degeneração. 1851 - Jacob Augusto Lockhart Clarke descreve o núcleo dorsal, uma área. na zona intermediária da matéria cinzenta da medula espinhal. 1851 - Heinrich Muller é o primeiro a descrever os pigmentos coloridos na retina. 1851 - Alfonso Corti Marchese descreve o órgão receptor coclear no ouvido interno (órgão de Corti). 1851 - Hermann von Helmholtz inventa oftalmoscópio. 1851 - Andrea Verga descreve o vergae cavum. 1852 - George Meissner e Rudolf Wagner descrevem as terminações nervosas encapsuladas, mais tarde conhecidas como “corpúsculos de Meissner”. 27 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 1853 - William Benjamin Carpenter propõe “gânglio sensorial” (tálamo) como sede da consciência. 1854 - Louis P. Gratiolet descreve circunvoluções do córtex cerebral. 1855 - Bartolomeo Panizza demonstra que o lobo occipital é essencial para a visão. 1855 - Richard Heschl descreve os giros transversos no lobo temporal (giros Heschl). 1859 - Charles Darwin publica A Origem das Espécies. 1859 - Rudolph Virchow cunha o termo neuroglia. 1860 - Albert Niemann purifica cocaína. 1860 - Gustav Theodor Fechner desenvolve a “lei de Fechner”. 1860 - Karl L. Kahlbaum descreve e nomeia “catatonia”. 1861 - Paul Broca discute localização cortical. Figura 7 – Anatomia cerebral por Paul Broca e Carl Wernicke Fonte: Disponível em: <wwww.souagora.com.br>. Acesso em: 1º dez. 2012. andrea rosskamp Realce andrea rosskamp Realce andrea rosskamp Realce 28 Neurociência: evolução e atualidade 1861 - T.H. Moedas Huxley cunha o termo calcarine sulcus. 1862 - Hermann Snellen inventa cartelas com letras para testar a visão. 1863 - Ivan Mikhalovich Sechenov publica Reflexos do Cérebro. 1863 - Nikolaus Friedreich descreve uma desordem hereditária e progressiva degenerativa do SNC (ataxia de Friedreich). 1864 - John Hughlings Jackson escreve sobre a perda da fala após lesão cerebral. 1865 - Otto Friedrich Karl Deiters diferencia dendritos e axônios e descreve o núcleo vestibular lateral (núcleo de Deiter). 1866 - Julius Bernstein apresenta a hipótese de que um impulso nervoso é uma “onda de negatividade”. 1866 - Leopold Agosto Besser cunha o termo “células de Purkinje”. 1867 - Theodore Meynert realiza a análise histológica do córtex cerebral. 1868 - Julius Bernstein mede a evolução no tempo do potencial de ação. 1869 - Francis Galton afirma que a inteligência é herdada (publicação de Hereditary Genius). 1869 - Johann Friedrich Horner descreve doença ocular (pupila pequena, pálpebra caída), mais tarde a ser chamada de “síndrome de Horner”. 1870 - Eduard Hitzig e Gustav Fritsch descobrem a área motora cortical do cão usando estímulo elétrico. 1870 - Ernst von Bergmann escreve o primeiro livro sobre cirurgia do sistema nervoso. 1871 - Weir Mitchell oferece relato detalhado de síndrome do membro fantasma. 1872 - Sir William Turner descreve o sulco interparietal. 1872 - Charles Darwin publica A Expressão das Emoções no Homem e nos Animais. andrea rosskamp Realce 29 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 1874 - Jean Martin Charcot descreve a esclerose lateral amiotrófica. 1874 - Vladimir Alekseyevich Betz publica trabalho sobre células gigantes piramidais. 1874 - Roberts Bartholow estimula eletricamente o tecido cortical humano. 1875 - Sir David Ferrier descreve diferentes partes do córtex motor do macaco. 1875 - Richard Caton é o primeiro a registrar a atividade elétrica do cérebro. 1875 - Heinrich Wilhelm Erb e Carl Friedrich Otto Westphal descrevem o reflexo patelar. 1876 - David Ferrier publica As Funções do Cérebro. 1876 - Francis Galton usa a “natureza e cultura” para explicar termo “hereditariedade e ambiente”. 1877 - Jean-Martin Charcot publica Palestras sobre as Doenças do Sistema Nervoso. 1878 - Paul Broca publica trabalho sobre o “grande lobo límbico”. 1878 - Louis-Antoine Ranvier descreve interrupções regulares na bainha de mielina (nodos deRanvier). 1879 - Camillo Golgi descreve o que mais tarde seria conhecido como “órgãos tendinosos de Golgi”. 1879 - Hermann Munk apresenta a anatomia detalhada do quiasma. 1879 - William Crookes inventa o tubo de raios catódicos. 1879 - Wilhelm Wundt cria laboratório dedicado a estudar o comportamento humano. 1880 - Jean Baptiste Edouard Gelineau introduz a palavra “narcolepsia”. 1880 - Friedrich Sigmund Merkel descreve terminações nervosas livres as quais seriam mais tarde conhecidas como “corpúsculos de Merkel”. 30 Neurociência: evolução e atualidade 1881 - Hermann Munk apresenta relatórios sobre anormalidades visuais após a ablação do lobo occipital em cães. 1883 - Sir Victor Horsley descreve os efeitos da anestesia com óxido nitroso. 1883 - Emil Kraepelin cunha os termos neuroses e psicoses. 1883 - George John Romanes cunha o termo “psicologia comparativa”. 1884 - Karl Koller descobre as propriedades anestésicas da cocaína. 1884 - Georges Gilles de la Tourette descreve vários distúrbios do movimento. 1885 - Paul Ehrlich observa que a tintura intravenosa não mancha o tecido cerebral. 1885 - Carl Weigert introduz hematoxilina para corar a mielina. 1885 - Ludwig Edinger descreve o núcleo que será conhecido como o núcleo Edinger-Westphal. 1886 - V. Marchi publica procedimentos para corar a degeneração da mielina. 1887 - Sergei Korsakoff descreve os sintomas característicos em alcoólatras. 1888 - William Gill descreve anorexia nervosa. 1888 - William W. Keen Jr. é o primeiro americano a remover meningioma intracranial. 1888 - Giovanni Martinotti descreve células corticais mais tarde conhecidas como “células Martinotti”. 1889 - Santiago Ramón y Cajal argumenta que as células nervosas são elementos independentes. 1889 - William cunha o termo dendrite. 1889 - Carlo Martinotti descreve o neurônio cortical com axônio ascendente (este neurônio hoje leva seu nome, célula Martinotti). 31 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 1890 - Wilhelm Ostwald descobre a teoria de membrana de condução nervosa. 1890 - William James publica Princípios de Psicologia. 1890 - O termo “testes mentais” foi inventado por James Cattell. 1891 - H. Quincke introduz a punção lombar. 1891 - Wilhelm von Waldeyer cunha o termo neurônio . Figura 8 - Wilhelm von Waldeyer Fonte: Disponível em: <http://serendip.brynmawr.edu/exchange/ brains/timeline>. Acesso em: 1º dez. 2012. 1891 - Luigi Luciani publica um manuscrito sobre o cerebelo. 1891 - Heinrich Quinke desenvolve a punção lombar (punção espinhal). 1892 - Arnold Pick é o primeiro a descrever a “doença de Pick”. 1893 - Paul Emil Flechsig descreve a mielinização do cérebro. 1893 - Charles Scott Sherrington cunha o termo proprioceptivo. 1895 - William Seu primeiro usa o termo hipotálamo. 1895 - Wilhelm Konrad Roentgen inventa o Raio-X. 32 Neurociência: evolução e atualidade 1895 - Heinrick Quincke realiza punção lombar para estudar o líquido cefalorraquidiano. 1896 - Rudolph Albert von Kolliker cunha o termo axônio. 1896 - Camillo Golgi descobre o aparelho de Golgi. 1896 - Emil Kraeplein descreve a demência precoce. 1897 - Ivan Petrovich Pavlov publica trabalho sobre a fisiologia da digestão. 1897 - Karl Ferdinand Braun inventa o osciloscópio. 1897 - John Jacob Abel isola adrenalina. 1897 - Charles Scott Sherrington cunha o termo sinapse. 1897 - Ferdinand Blum usa formol como fixador do cérebro. 1898 - John Langley Newport cunha o termo sistema nervoso. 1898 - Angelo Ruffini descreve terminações nervosas encapsuladas, mais tarde conhecidas como corpúsculos de Ruffini. 1899 - Francis Gotch descreve uma “fase refratária” entre os impulsos nervosos. 1900 - 1950 1900 - Sigmund Freud publica A Interpretação dos Sonhos. 1900 - Charles Scott Sherrington afirma que o cerebelo é o gânglio principal do sistema proprioceptivo. 1900 - M. Lewandowsky cunha o termo “barreira cérebro-sangue”. 1902 - Oskar Vogt e Cecile Vogt cunham o termo “neurofisiologia”. 1903 - Ivan Pavlov cria o termo reflexo condicionado. 1905 - Alfred Binet e Theodore Simon apresentam seu primeiro teste de inteligência. 33 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 1905 - John Langley Newport cria a expressão “sistema nervoso parassimpático”. 1906 - Alois Alzheimer descreve a degeneração pré-senil. 1906 - Sir Charles Scott Sherrington publica A ação integradora do sistema nervoso, que descreve a sinapse e o córtex motor. 1907 - Ross Granville Harrison descrevem os métodos de cultura de tecidos. 1907 - John Langley Newport introduz o conceito de moléculas receptoras. 1908 - Vladimir Bekhterew descreve o núcleo superior do nervo vestibular (núcleo do Bekhterew). 1908 - Oberga introduz a punção cisterna, um método para acessar o líquido cefalorraquidiano através da cisterna magna. 1909 - Harvey Cushing é o primeiro a estimular eletricamente o córtex sensorial humano. 1909 - Korbinian Brodmann 52 descreve as discretas áreas corticais. 1909 - Karl Jaspers publica Doença Mental Geral. 1910 - Emil Kraepelin nomeia a doença de Alzheimer. “O anseio de Kraepelin era o de demonstrar que as doenças mentais tinham uma base anatômica, mas as alterações cerebrais estruturais associadas às doenças mentais eram só accessíveis através de investigação de achados pós-morte e, na época, Kraepelin possuía colaboradores que se tornaram famosos nesta empreitada: Alzheimer, Nissl e o casal Vogt (Tsuang et al., 1995).” (ELKIS, 1996). 1911 - Eugen Bleuler cunha o termo esquizofrenia. 1912 - Fórmula original para o quociente de inteligência (QI), desenvolvida por William Stern. andrea rosskamp Realce 34 Neurociência: evolução e atualidade 1913 - Edwin Ellen Goldmann encontra a barreira hematoencefálica impermeável a grandes moléculas. 1913 - Walter Samuel Hunter inventa o teste da resposta retardada. 1915 - J.G. Dusser De Barenne descreve a atividade do cérebro após a aplicação de estricnina. 1916 - Shinobu Ishihara publica um conjunto de placas para testar a visão de cores. 1918 - Walter E. Dandy introduz a ventriculografia. 1919 - Cecile Vogt descreve mais de 200 áreas corticais. 1919 - Walter E. Dandy introduz a encefalografia . 1919 - Pio del Rio Hortega divide neuroglia em microglia e oligodendroglia. 1920 - Henry Head publica Estudos em Neurologia. 1920 - Stephen Walter Ranson demonstra as conexões entre o hipotálamo e a hipófise. 1920 - John B. Watson e Rosalie Rayner publicam experimentos sobre o condicionamento clássico de medo (experimentos pequeno Albert). 1921 - Otto Loewi publica trabalho sobre Vagusstoff. 1924 - Charles Scott Sherrington descobre o reflexo de estiramento. 1928 - Walter Rudolf Hess relata “respostas afetivas” à estimulação hipotalâmica. 1928 - John Fulton publica suas observações (feitas em 1926 e 1928) dos sons do sangue que flui ao longo do córtex visual humano. 1929 - Hans Berger publica suas conclusões sobre o eletroencefalograma em ser humano. 35 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 1932 - Max Knoll e Ernst Ruska inventou o microscópio eletrônico. 1932 - Edgar Douglas Adrian e Charles S. Sherrington: Prêmio Nobel com o trabalho sobre a função dos neurônios. 1936 - Egas Moniz publica trabalhos sobre a lobotomia frontal humana. 1936 - Walter Freeman executa lobotomia nos Estados Unidos. 1937 - James Papez publica trabalho sobre o circuito límbico. 1936 - Hospital Geral de Massachusetts tem seu primeiro laboratório EEG. 1938 - Isador Rabi cunha o termo “ressonância magnética”. 1938 - Skinner publica O Comportamento dos Organismos que descreve o condicionamento operante. 1938 - Ugo Cerletti e Lucino Bini: tratamento de pacientes humanos com eletrochoque. 1938 - Franz Kallmann publica a genética da esquizofrenia. 1946 - Theodor Rasmussen descreve o feixe olivococlear (pacote de Rasmussen). 1946 - Presidente Trumanassina o Ato Nacional de Saúde Mental. 1948 - A Organização Mundial de Saúde é fundada. 1949 - Horace Winchell Magoun define o sistema ativador reticular. Fonte: Disponível em: <http://faculty.washington.edu/ chudler/hist.html>. Acesso em: 1º dez. 2012. Até você pode acompanhar, de forma didática, os acontecimentos marcantes que irão, durante a leitura do caderno de estudos, auxiliá-lo a compreender de que formas as descobertas se articulam. Vale esclarecer que cada pesquisador atuou em momentos distintos e em lugares diferentes, cada um dentro de um 36 Neurociência: evolução e atualidade contexto de descobertas e tecnologias possíveis para aquele momento. Portanto, não podemos ler a cronologia de forma linear apenas, é preciso relacionar o que ocorreu, onde e quando, a fim de perceber que as novas descobertas estão relacionadas com outras e, assim, alimentam novas investigações e ampliação dos recursos tecnológicos possíveis para um dos momentos históricos. Atividade de Estudos: 1) Antes de seguirmos adiante e analisarmos as principais contribuições na segunda metade do século XX: a) Faça uma síntese do que você considerou importante durante sua leitura da cronologia, retomando fatos e pesquisadores, justifique suas escolhas. b) A fim de ajudar você a refletir sobre a história das neurociências quando toda a tecnologia atual ainda não estava disponível para os estudos desse espaço tão misterioso que é o cérebro, discuta acerca dessas questões: O que as descobertas significaram ao longo do tempo? A que se pode atribui os avanços em cada momento histórico? Quem são essas pessoas e como se deram essas descobertas? Como seria o nosso século se não tivessem ocorrido essas descobertas? __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 37 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ Os Principais Avanços da Neurociência e suas Contribuições para os Estudos Atuais Um dos objetivos desse capítulo é historicizar os estudos da neurociência, a fim de que se possa reconstruir o processo de descobertas e das aplicações dos estudos na área. Esperamos que você tenha compreendido que as descobertas se deram dentro de um momento histórico o qual tinha seus recursos de pesquisa. Os limites de cada momento auxiliaram nos avanços sobre os quais iremos estudar nesta seção. Foram muitos estudos para que cada parte do todo fosse compreendida em relação às funções de cada órgão e da relação entre eles. Entretanto, apenas quando os aparelhos para os estudos mais detalhados do cérebro foram se desenvolvendo é que as descobertas até então realizadas foram confirmadas, revistas e ampliadas, pois, como você pode refletir em sua atividade anterior, a ciência parte sempre de conhecimentos já elaborados, os quais são refutados, reafirmados, alterados ou apenas complementados. Vamos, então, rever alguns momentos já apresentados na cronologia e outros novos, pois houve contribuições anteriores que foram fundamentais para os avanços das neurociências. O que selecionamos para estudo possibilitou aos cientistas conhecer um pouco mais o funcionamento interno do corpo humano. Você já sabe que, em 1895, Wilhelm Konrad Roentgen inventou o Raio-X, o que foi um marco no século XIX, fechando um ciclo e abrindo outro. 38 Neurociência: evolução e atualidade Figura 9 – Equipamento móvel de radiografia em ambulância Fonte: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br/n20/ history/neuroimage2_p.htm>. Acesso em: 1º dez. 2012. Em 1912, ocorreu, ainda que de forma incidental, a descoberta da pneumoencefalografia (visualização radiográfica dos ventrículos cerebrais por injeção de ar ou outro gás). Esta técnica, segundo Elkis (1996), foi usada até o início dos anos 70, mas apresentava grandes problemas metodológicos para a psiquiatria. Na década seguinte (a de vinte), surgiu a angiografia cerebral, graças aos trabalhos e investigações de Egas Morniz, o que possibilitou o início de estudos acerca de algumas relações entre estados mórbidos neurológicos e determinadas alterações do líquor. Essas técnicas foram auxiliando as pesquisas, investigações in vivo das alterações de estruturas cerebrais. Angiografia Cerebral: Uma angiografia cerebral é um raio X que mostra os vasos sanguíneos na cabeça. É usado para verificar se há a presença de aneurismas, má-formações, coágulos de sangue, redução ou bloqueio deste ou mudanças devido a um tumor, a um sangramento interno ou a um inchaço. Líquor ou líquido cefalorraquidiano, é popularmente conhecido como “líquido da espinha”. É produzido no cérebro, distribuindo- se pelo espaço entre a superfície cerebral e o crânio e ao redor da medula espinal. Seu volume total é renovado três vezes por dia e, andrea rosskamp Realce 39 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 depois de circular pelo espaço subaracnóide (entre as meninges), é absorvido pelo sistema venoso. Sua principal função é a de servir como um amortecedor entre o cérebro e a caixa óssea craniana, mas também exerce importante papel como interface entre o cérebro e o sangue na troca de fluidos e eletrólitos, além de ser um dos fatores de regulação da pressão intracraniana. E, em 1940, foi introduzida a imagem por ultrassonografia. O que isso significa? Que se começava a ter maiores possibilidades investigativas do ser humano, mas somente com os avanços dos estudos nas áreas das neurociências, e aqui se incluem emprego de técnicas avançadas de neuroimagem, é que se começa a compreender mais e melhor muitos fenômenos que até então careciam de aparatos ampliados para sua investigação. Isso inclui estudos sobre a ampliação dos conhecimentos acerca dos circuitos cerebrais e das funções que estão relacionadas à cognição humana, bem como às doenças mentais e outros problemas que encontramos muitas vezes em nossas famílias, como o mal de Alzheimer, cuja degeneração pré-senil foi descrita por Alois Alzheimer, com você já leu anteriormente. Pré-Senil: Relativo a um estado ou às perturbações que precedem a velhice. Ex.: catarata pré-senil, psicose pré-senil. Você poderá ver mais adiante que os avanços da neurociência, especialmente pelo uso das neuroimagens, trouxeram detalhes sobre as áreas do cérebro que já vinham sendo estudadas no século XIX, mas que não poderiam ser detalhadas com a especificidade que hoje ocorre. Uma dessas áreas, por exemplo, é a da leitura e a descoberta de Dehaene (2012) dos neurônios da leitura. Com o uso de técnicas de neuroimagem funcional, ocorreu a possibilidade de comprovação de hipóteses já aventadas, refutação de outras e revisãoou ampliação de descobertas sobre como nosso cérebro funciona e quais as áreas responsáveis por cada função (ainda que se deva pensar na intrincada rede que ali ocorre), que faz de nosso cotidiano um viver simples como andar, falar, ler. Com o uso de técnicas de neuroimagem funcional, ocorreu a possibilidade de comprovação de hipóteses já aventadas, refutação de outras e revisão ou ampliação de descobertas sobre como nosso cérebro funciona. andrea rosskamp Realce andrea rosskamp Realce 40 Neurociência: evolução e atualidade Atividade de Estudos: 1) Para saber um pouco mais sobre os usos e até mesmo a invenção ou surgimento de toda essa tecnologia, sugerimos que pesquise as seguintes técnicas: a) Tomografia Computadorizada ou TC Axial (CAT, em inglês): __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ b) Ressonância Magnética - RM - (MRI, em inglês) __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ c) Ressonância Magnética Funcional – RMf (fMRI, em inglês) __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 41 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 d) Tomografia de Emissão de Pósitrons ou PET-scan (PET, em inglês) __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ e) Magnetoencefalografia (MEG) __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ Para fechar este capítulo, apresentaremos alguns avanços na área das neurociências que serão retomadas ao longo do fascículo. Para isso, realizou- se uma síntese das discussões apresentadas por Dehaene (2012), bem como trechos de sua obra no que tange aos recursos investigativos. Segundo ele, a leitura do cérebro, com as técnicas da imagem cerebral funcional, ocorreu há aproximadamente vinte anos. A observação dos processos, por exemplo, de leitura, foram não apenas realizados em pessoas doentes como portadores de alexia ou deslexia, por exemplo, mas também em sadias e pode-se observá-las em experiência de leitura de palavra. O que isso significou? A visualização da atividade cerebral no momento em que a pessoa realiza a operação mental, ou seja, no caso da dislexia, realiza a leitura. Para completar nossos estudos a respeito, trazemos as descobertas de 1988, depois ampliadas pelo uso da IRM funcional, o que revela que os avanços são sempre uma revisita às descobertas já ocorridas. Sobre isso, é importante saber: andrea rosskamp Realce 42 Neurociência: evolução e atualidade “Em 1988 aparece o um artigo que inaugurou, de modo espetacular, a era da imagem cerebral funcional. Steven Petersen e seus colegas estabelecem um marco ao revelar, pela primeira vez, a organização funcional das áreas cerebrais da linguagem, com a ajuda de um novo método: a tomografia por emissão de pósitrons”. (DEHAENE, 2012, p. 81). Como você já realizou sua pesquisa (na atividade complementar) a respeito desse método, já sabe que há uma injeção de uma dose de água radioativa, ainda que fraca, para mapear as regiões de atividade cerebral. No que tange às áreas destinadas à escuta de palavras, leitura de palavras, produção de palavras e associação de palavras, foi em 1988 que estas áreas foram evidenciadas. Você pode ver isso melhor na figura que segue: Figura 10 - Áreas do cérebro reveladas pela primeira vez pelo escaneamento PET (datada por Peterse et al., 1989) Fonte: Disponível em: <http://readinginthebrain.pagesperso-orange. fr/img/small/Diapositive9.jpg>. Acesso em: 1º dez. 2012. No que tange às áreas destinadas à escuta de palavras, leitura de palavras, produção de palavras e associação de palavras, foi em 1988 que estas áreas foram evidenciadas. andrea rosskamp Realce andrea rosskamp Realce 43 Neurociência: Histórico e EvoluçãoCapítulo 1 Na Figura 10 você encontrou algumas expressões em inglês, segue a tradução desses termos: Listing to words = ouvir palavras; Reading words = ler palavras; Producing = produzir palavras; Associating = associação de palavras. Mas, como você já deve ter percebido, os avanços vão colocando de lado algumas formas de investigação das atividades cerebrais e incluindo outras. O que surge, então, para detalhar ainda mais a atividade cerebral, levando, por exemplo, à compreensão de como lemos palavras? Foi com o advento da imagem funcional por ressonância magnética (IRM funcional). Qual a vantagem desse uso? Não era mais preciso injetar no sujeito produtos radioativos, como explica Dehaene (2012, p. 84), pois no IRM funcional o próprio sangue serve de produto para contraste. Além disso, o acesso a essas máquinas se encontra em muitos hospitais e apresenta uma grande vantagem que é “[...] a de fornecer uma série de medidas da atividade cerebral com uma grande rapidez. No curso de um só exame, podem-se facilmente obter algumas centenas de imagens do cérebro inteiro, numa escala de alguns milímetros, na razão de um a cada dois ou três segundos (contra uma imagem a cada 10 ou 15 minutos para a câmera de pósitrons).” (DEHAENE, 2012, p. 84). Algumas Considerações Pelo que você viu aqui, foi preciso muito investimento para tornar os métodos invasivos em outros não agressivos e mais eficientes, avançando, assim, nos estudos das neurociências. Guarde bem o que estudou até o momento, pois irá precisar desses conhecimentos para os estudos que seguem. Afinal, descobrir como lemos, como vemos imagens, como atribuímos significado ao que lemos acontece em um lugar que só foi descoberto graças a tudo que estudamos até aqui. andrea rosskamp Realce andrea rosskamp Realce andrea rosskamp Realce 44 Neurociência: evolução e atualidade Referências D’AQUILI,Eugene G. The biopsychological determinants of culture. An Addison- Wesley Module in Anthropology. Reading, Mass.: Addison-Wesley,1972. DEHAENE, Stanislas. Os neurônios da leitura: como a ciência explica a nossa capacidade de ler. Porto Alegre: Artes Médicas, 2012. ELKIS, Hélio. Neuroimagem em psiquiatria: achados recentes de alterações estruturais no alcoolismo, esquizofrenia e transtornos do humor. Revista Psiquiatria clínica, v. 23/24, n. 4/1-3, p. 18-23, 1996. Marcos das pesquisas em neurociências. Disponível em: <.http://faculty. washington.edu/chudler/hist.html>. Acesso em: 1º dez. 2012. SABBATINI, Renato M.E. A História da Neuroimagem. Mente e Cérebro. Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br/n20/history/neuroimage2_p. htm>. Acesso em: 1º dez. 2012.
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