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FUNÇÕES SUPERIORES DO CÉREBRO ATIVIDADES CEREBRAIS SUPERIORES O córtex cerebral tem extensas conexões aferentes e eferentes com estruturas mais profundas do cérebro, como o tálamo, o tronco cerebral, cerebelo, medula e sistema límbico. O córtex cerebral, região mais recente e de maior área em humanos, não é fundamental para a vida, visto que animais inferiores não apresentam esta região cortical. Mas o seu surgimento e desenvolvimento propiciou, aos humanos, uma série de vantagens que o possibilitou a fazer mudanças fundamentais em sua vida. O refinamento motor dos humanos, em especial das mãos, permitiu a confecção de ferramentas que pudessem facilitar o seu trabalho. Associado à motricidade, pensamento, raciocínio e planejamento tornou possível a elaboração de implementos que nenhum outro animal na escala filogenética apresenta, que é a real transformação de seu meio. O pensamento lógico, dedutivo, experimental e matemático levou o homem à lua e, em breve, a outros planetas. Cuidou de seu ambiente social, difundiu a educação e os cuidados com a sua saúde, desenvolveu técnicas médicas que garantem melhor qualidade de vida e longevidade. Todo este processo evolutivo do homem, e só dele, deve-se fundamentalmente ao desenvolvimento do sistema nervoso e outros sistemas fisiológicos associados. O coração do homem, do rato, do peixe e da tartaruga são semelhantes, mas o sistema nervoso não. A figura evidencia diferentes áreas corticais especializadas em muitas funções. Esta especialização e constante integração no córtex e outras áreas subcorticais permite a atuação do sistema nervoso em todas as funções biológicas. Destaca-se as áreas de associação, sensório-motora, límbica, de memórias e dos pensamentos, responsáveis pelas atividades cerebrais superiores. As áreas associativas corticais analisam sinais simultâneos de diversas regiões corticais e subcorticais e escolhem a melhor resposta frente a um estímulo. Existe 3 áreas associativas importantes: a) parieto-occipitotemporal; b) pré-frontal e c) límbica. a) Área associativa parieto-occipitotemporal: localizada posteriormente ao córtex somatosensorial, abaixo do visual e ao lado do auditivo, interliga estas áreas e funções. Suas principais modulações são: 1) análise das coordenadas espaciais do corpo (coleta todas a informações ao redor do corpo); 2) área de Wernicke (compreensão da linguagem e com várias funções intelectuais do cérebro); 3) giro angular relacionado à leitura e 4) área de nomeação de objetos. b) Área associativa pré-frontal: atua em íntima relação com o córtex motor para padrões complexos e sequências de movimento: recebe aferências de outras áreas corticais e de associação e apresenta, em especial, memória de trabalho. Esta área é também fundamental para a execução dos processos mentais, de planejamento, raciocínio lógico e criativo; pode ser chamada de ”área de elaboração dos pensamentos”. A área de Broca, localizada na área póstero-lateral esta envolvida com a formação das palavras, vocalizadas ou escritas. As áreas de Broca e Wernicke atuam sinergicamente. Uma lesão na área de Wernicke faz com que a pessoa ainda possa ouvir, mas não reconhece as palavras; possa ler, mas é incapaz de entender o texto. c) Área associativa límbica: é uma grande área localizada entre a parte anterior do lobo temporal, ventral ao lobo frontal e na profundidade da fissura longitudinal. Atua nas reações comportamentais, de emoções e punições, raiva e da motivação; é responsável também pelos impulsos emocionais (aceitos ou não socialmente) e o comando motivacional auxilia o processo de aprendizagem. Funções específicas do córtex cerebral podem ser associadas aos diferentes lobos dos hemisférios cerebrais. 1. Lobo Frontal 2. Lobo Parietal 3. Lobo Occipital 4. Lobo Temporal 5. Lobo Insular De maneira resumida, podemos relacionar as principais funções dos diferentes lobos, a saber: LOBO FRONTAL 1. Comportamento motor em movimentos complexos 2. Planejamento dos sequências do movimento 3. Área de Broca, relacionada às palavras a serem vocalizadas ou escritas 4. Comportamento emocional (com o sistema límbico) 5. Pensamento lógico e abstrato 6. Memória de trabalho 7. Área criativa e coordenação dos pensamentos. LOBO PARIETAL 1. Áreas somatosensoriais, motoras e de associação 2. Comunicação com a área de Wernicke 3. Determinação do contexto espacial. LOBO OCCIPITAL 1. Processamento das informações visuais 2. Controle dos movimentos oculares 3. Ajustes da acomodação visual 4. Área de associação visual. LOBO TEMPORAL 1. Processamento das informações auditivas 2. Processamento das informações vestibulares 3. Algum processamento visual no reconhecimento de faces 4. Área de Wernicke, relacionado com a compreensão da linguagem 5. Comportamento emocional (com o sistema límbico) 6. Relacionado à aprendizagem e memória. LOBO INSULAR 1. Comportamento emocional e fobias (com o sistema límbico) 2. Responsável pelas sensações do paladar (gustativas) 3. Sensibilidade dos estados do corpo (temperatura, dor e movimentos) 4. Poderia estar envolvido com a empatia (?) das pessoas. PLASTICIDADE NEURAL Lesões no sistema nervoso podem induzir o remodelamento de vias neurais e a isso chamamos de plasticidade neural. O SNC é muito plástico, principalmente no cérebro ainda em estágio de desenvolvimento, mas persiste algum grau de plasticidade no adulto. Em animais recém natos, se colocado uma venda em um dos olhos (sem estimulação visual), as conexões neurais ficarão anormais (no estágio de ”amadurecimento” ou período crítico do desenvolvimento); se a venda for retirada, as conexões não se restabelecem totalmente. Porém se a venda for colocada após o período crítico (após algumas semanas do nascimento), as conexões nervosas não serão afetadas, apesar da inexistência da estimulação visual. A sensação dolorosa do membro fantasma após a amputação, quando estimulado outra parte próxima ao coto, revela dor devido a brotamento neural da via nervosa do membro amputado; é uma forma de plasticidade. Indivíduos com sindatilia (fusão de dois ou mais dedos da mão) têm representação única no córtex somatosensorial, mas após a cirurgia observa-se duas (ou mais) áreas no córtex somatosensorial. A secção completa dos dois hemisférios cerebrais resulta, após algum tempo, em brotamento neural na tentativa de restabelecer as conexões entre os dois hemisférios, porém não há restabelecimento da função normal. Estudos atuais com células tronco observaram maior capacidade plástica na reparação de lesões, porém ainda não se conhece tal mecanismo. HEMISFÉRIO DOMINANTE O hemisfério mais desenvolvido nas áreas da motricidade, da compreensão da linguagem (área de Wernicke) e da fala é denominado de hemisfério dominante e em 95% das pessoas destras é do lado esquerdo. O hemisfério não dominante (em geral o direito), no entanto, é mais desenvolvido em outras funções, tais como para entender uma música, padrões visuais não verbais, para o tom de voz e as relações espaciais do corpo e da “linguagem corporal”. Assim, a classificação de hemisfério dominante, de forma convencional, deve-se a ser o mais desenvolvido na motricidade e na fala. No que tange à parte intelectual, parece não haver dominância entre os hemisférios. APRENDIZAGEM E MEMÓRIA APRENDIZAGEM: é o processo pelo qual competências, habilidades, conhecimentos, comportamentos, atividades motoras ou valores são adquiridos ou modificados como resultado de estudo, experiências, raciocínio, observação, ações repetitivas ou verificações. MEMÓRIA: é a capacidade de adquirir, armazenar e recuperar várias informações disponíveis no cérebro, obtidas frente a estímulos ou experiências vividas, transmitidasou aprendidas A repetição constante de uma manifestação do cérebro (motora, sensorial, lógica, abstrata ou inventiva) permite uma realização melhor da manifestação. A elaboração melhor da manifestação deve-se ao processo da aprendizagem. No início da aprendizagem algumas áreas importantes do SNC atuam em selecionar as opções mais adequadas, as vezes por tentativas e erros ou por bom planejamento (processo de aprendizagem), mas esta manifestação deve ser bem arquivada (memorizada) para ser repetida novamente com êxito e organização. Depois de aprendida e memorizada, a manifestação pode ser realizada com menor ”atenção” do SNC e melhor eficiência. Exemplos da repetição como forma de aprendizagem e memorização: a) Um jogador de basquete repete muitas vezes o gesto do arremesso da bola para a cesta (com fragmentação dos movimentos) até que ele possa executar com perfeição durante o jogo - (manifestação motora). b) Um pianista tendo de compor e tocar uma música, repetindo varias vezes as notas musicais até a perfeição sonora - (manifestação motora e auditiva). Idem para a letra da nova música. c) Desenvolver uma nova fórmula matemática e realizar vários cálculos matemáticos - (manifestação do pensamento abstrato). d) Aprender a fazer o exame clínico em um paciente e interpretar os resultados dos diversos exames (manifestação intelectual específica). A memória pode ser classificada quanto ao tipo de informação que é armazenada OU quanto ao tempo que a memória fica retida. Quanto ao tipo da memória, temos: a) Memória declarativa. b) Memória de habilidades. Quanto ao tempo da memória, temos: c) Memória de trabalho ou instantânea. d) Memória de curto prazo ou imediata. e) Memória de médio prazo ou intermediária. f) Memória de longo prazo ou permanente. a) Memória Declarativa: significa memória de pensamento integrado, que inclui as memórias ambiente, das relações temporais, das causas da experiência, do significado da experiência e das deduções. b) Memória de Habilidades: memória associada às atividades motoras, tais como praticar um esporte, andar de bicicleta ou nadar. Existe uma tênue separação entre os dois tipos de memória. Por exemplo, um artista ao fazer uma escultura ou pintar um quadro tem-se os aspectos declarativos e de habilidades (motores). c) Memória de Trabalho ou Instantânea: é mantida por curtíssimo período de tempo no córtex frontal, onde as células piramidais armazenam várias modalidades sensoriais. Duração: poucos segundos (de 1 a 10 segundos). Exemplo: Pergunta-se, qual a quinta palavra da primeira linha deste texto? A memória de trabalho serve para dar continuidade na leitura (o sentido da frase), mesmo que ela agora já foi esquecida. d) Memória de Curto Prazo ou Imediata: é mantida por circuitos neuronais reverberantes; quando o sistema entra em fadiga perde-se a informação. Não se conhece o local deste circuito neural. Duração: de alguns segundos a poucos minutos (30 seg a 3 minutos) Exemplo: Ver o número de um telefone na lista e, quando for digitar o número, já pode ter esquecido. e) Memória de Médio Prazo ou Intermediária: numa sinapse principal com um neurônio facilitador (modulador) este poderá liberar no neurônio pré- sináptico a serotonina. Esta, via AMPc, tende a fosfatar as membranas do canal de potássio da fibra pré-sináptica, com redução da permeabilidade ao K+. Este ”bloqueio” poderia durar horas até poucas semanas, retendo a informação. Outra possibilidade é haver alterações nas propriedades da membrana do neurônio présináptico e assim reter a informação. Duração: de 12 horas a até 3 semanas. Exemplo: Guardar uma fórmula matemática para uma prova. f) Memória de Longo Prazo ou Permanente: há alterações estruturais no neurônio e não apenas nas sinapses. Estas alterações seriam: aumento da área onde as vesículas liberam seus neurotransmissores, aumento no número de vesículas e dos terminais sinápticos, aumento da área dos dendritos, formação de novas sinapses e aumento na síntese proteica em neurônios (a informação estaria retida nestas proteínas). Duração: anos até várias décadas (ou toda a vida). Exemplo: Lembrar do nome dos pais, irmãos e filhos. Aulas de Fisiologia. Evidência: Ratos experimentais que receberam homogenado de cérebro de outros ratos que conheciam a saída de um labirinto, chegaram primeiro à saída (estatisticamente) em relação a outros ratos controles. A consolidação de uma memória deve-se à repetição da mesma informação muitas vezes e assim potencializa a transferência da memória de curta ou médio prazo para longo prazo.; há evidências do papel do hipocampo nestas transferências. Lesões ou ablação do hipocampo leva os pacientes a manterem a memória já consolidada, mas dificulta a transferência de novas; este distúrbio é chamado de amnésia anterógrada. Segundo Izquierdo e Medina, as áreas do SNC relacionadas à memória são: a) Hipocampo: é a principal estrutura onde se formam as memórias complexas relacionadas a aspectos espaciais e contextuais. b) Amígdala: relacionado à memória emocional e de atenção. c) Área septal medial do corpo estriado: relacionado à memória de estados emocionais. d) Córtex entorrinal: localizado na porção caudal do córtex olfatório, está relacionado com vários tipos de memórias, incluindo as relações sociais. e) Corpo estriado e cerebelo: relação com a memória motora. f) Tálamo e hipotálamo: memória geral, sem especializações. g) Córtex pré-frontal: memória de trabalho e memória dos pensamentos lógicos, abstratos, de coerência e de relações sensoriais e motoras. Amnésia: é a perda total ou parcial, temporária ou permenente, da capacidade de reter e recuperar informações. Há 3 tipos de amnésia: a) Amnésia orgânica: causada por distúrbios no funcionamento das células nervosas. b) Amnésia psicogênica: resultantes de fatores psicológicos que inibem a recordação de certos fatos ou experiências vividas. c) Amnésia por fármacos ou drogas: resultante do uso de alguns fármacos (benzodiazepínicos) ou drogas (cocaína e álcool) que resultam, em geral, em amnésia parcial e reversível. Causas principais da amnésia: depressão (a mais comum), traumatismo craniano, AVC, encefalites, convulsões, demência, doença de Alzheimer, doença de Parkinson, alcoolismo grave e abuso de cocaína e outras drogas. Tratamento: vai depender do tipo e duração da amnésia, porém todo o tratamento é ”indireto”, tratando-se as suas origens, tais como cuidar da depressão, traumatismo craniano (se houver), das convulsões, de doenças relacionadas, afastar-se das drogas e álcool, tratar as causas psicogênicas e ter uma vida normal. Não existe medicação específica para a amnésia. HABILIDADES, SENSIBILIDADE E PENSAMENTOS LÓGICOS HABILIDADE: é o grau de competência na realização de uma tarefa ou objetivo. Esta relacionado também à produção de soluções para um problema específico, a gestos motores perfeitos e, em educação o saber fazer. SENSIBILIDADE: refere-se à percepção aguçada a respeito de algo, pode ser sensorial, emocional, reações orgânicas frente a um fato ou substância (medicação, por exemplo), capacidade de detecção (de um teste biológico) e ainda a faculdade de sentir. COGNIÇÃO: é uma função biológica atuante na aquisição de conhecimentos, capacidade de assimilar e discutir; tais processos ocorrem pela comunicação, atenção, memória, raciocínio, juízo, experimentação e pensamentos. PENSAMENTO LÓGICO: representa a harmonia do raciocínio, a proporcionalidade formal entre os argumentos teóricos e práticos. O pensamento lógico pode ser classificado em: a) raciocínio indutivo (considera casos particulares da experiência sensível); b) raciocínio abdutivo (estabelecimento de hipóteses científicas e plausíveis) e c) raciocíniodedutivo (forma de raciocínio lógico para uma situação ou problema). HABILIDADES DO SNC: a habilidade de realizar algumas tarefas com competência, deve-se muito aos movimentos das mãos nos seres humanos, e estes movimentos são controlados pelo hemisfério esquerdo (para indivíduos destros). As aferências sensoriais da mão direita é também mais desenvolvida, bem como a agilidade motora. As atividades sensóriomotoras do hemisfério esquerdo é mais hábil para estas tarefas, no entanto, para a linguagem (vocalização) o hemisfério direito tem maior participação. Não é conhecido porque a habilidade manual, por exemplo, não é igual em todos os indivíduos, se os músculos são os mesmos e possivelmente também o córtex motor. A habilidade manual para um indivíduo pode ser bem desenvolvida para algumas tarefas, mas não para todas. Exemplo: um pintor consegue fazer bons desenhos (grande habilidade), um dom nato (?) e treinável, mas poderá ter dificuldades em outras tarefas manuais (menor habilidade) como para tocar um instrumento musical, apertar um parafuso, dirigir um carro de corrida ou realizar o arremesso de uma bola de beisebol. SENSIBILIDADE: estudos propuseram quantificar a percepção e reações de indivíduos para uma mesma situação problema (um fato, uma emergência médica, o sucesso numa prova ou num sorteio) e as respostas biopsicossociais foram amplamente variadas, para a mesma condição. Reações comportamentais distintas deve-se a respostas do sistema límbico em diferentes graus ou opostas. Tais reações do sistema límbico são processadas em diferentes níveis com base em informações anteriores (memória), nas possíveis consequências, aspectos biológicos a serem considerados ou sociais, responsabilidade dos atos. Há sugestões que além do sistema límbico, o córtex insular seja o responsável pela diferença de sensibilidade dos indivíduos, onde estaria a ”sede da consciência”, que reúne parte dos pensamentos, intuições, emoções, sentimentos e percepções de tudo que experimentamos a cada momento. Indivíduos mais sensíveis teriam maior atividade neural nesta área insular. PENSAMENTOS LÓGICOS: o lobo frontal e em especial o córtex préfrontal é uma região do SNC que esta envolvida no pensamento ou raciocínio lógico, pelo planejamento de ações e pelo pensamento abstrato. A atividade do lobo frontal está ativada quando tem-se de planejar e executar uma tarefa difícil, com uma sequência de ações. O córtex préfrontal tem ações do pensamento abstrato, criativo, lógico, capacidade de conexões de informações, julgamento social, coerência de linguagem, atenção seletiva, conexões com o córtex sensorial e motor para planejar esquemas de movimentos complexos e recebe também informações do córtex visual, auditivo e da área associativa da linguagem. FISIOLOGIA DA DOR DOR: é a percepção de uma sensação aversiva, angustiante, desagradável, originada por estímulos intensos, potencialmente capazes de lesionar o organismo e que atuam sobre os nociceptores. A dor tem a função de proteger o organismo de agentes lesivos e, se a dor for crônica, é um problema médico, social e psico-fisio- patológico. É a principal causa de um atendimento médico. Os nociceptores têm um potencial limiar mais elevado em relação a outros receptores, então só são estimulados com estímulos intensos e lesivos. Os agentes lesivos que podem estimular os nociceptores podem ser mecânicos, térmicos, químicos, sonoros, entre outros. Os nociceptores são histologicamente terminações nervosas livres. A dor pode ser classificada em aguda (rápida) ou crônica (lenta ou em queimação). A dor aguda além de rápida pode ser muito intensa, porém cessa rapidamente e a dor crônica além de lenta pode ser persistente, pode ter intensidades variadas (de fracas a muito fortes) e provoca grande incômodo ao paciente. Os nociceptores, em razão das suas localizações, podem ser classificados em viscerais, musculares, articulares e outros. Os viscerais encontram-se nas paredes das vísceras ocas, nas fáscias viscerais, em vasos sanguíneos e na duramater. Os musculares estão nas fáscias musculares e os articulares nas cápsulas articulares, tendões e periósteo dos ossos. Outros tipos de nociceptores localizam-se em outras estruturas, tais como a língua, cóclea e pele. A estimulação de um nociceptor ocorre quando substâncias químicas como a bradicinina, histamina, prostaglandinas E, leucotrienos e potássio extracelular são liberados por lesão ou inflamação do tecido lesado próximos aos nociceptores. A lesão tecidual promove a liberação de K+ extracelular e enzimas proteolíticas levam a formação de bradicinina e prostaglandina-E, estimulando o nociceptor. Os nociceptores liberam a substância P que por um reflexo axoaxônico interage com os mastócitos que liberam histamina e as plaquetas liberam serotonina, ampliando a resposta dolorosa do nociceptor BK = bradicinina; PG = prostaglandina E; SP = substância P; H = histamina; 5HT = serotonina A hiperalgesia caracteriza-se pelo aumento da percepção e da sensibilidade à or. A hiperalgesia é primária quando a sensibilização ocorre no local da lesão, e aí estímulos não lesivos (toque, por exemplo) podem gerar a sensação de dor e estímulos lesivos levar a sensação de dor forte. A hiperalgesia secundária é observada na zona da lesão (mas não sobre ela), desencadeando dor numa região sadia As informações dolorosas tornam-se conscientes quando, levadas pelo sistema de aferência espinotalâmico – lemnisco lateral, projetam-se no córtex somatosensorial e promove no paciente uma série de reações para afastar-se do agente lesivo (queimadura de sol, por exemplo), controlar as dor e suas consequências (utilizar cremes no local) e ter reações emotivas e comportamentais (sistema límbico) frente ao fato. Estímulos nociceptivos intensos (espetar a mão) podem desencadear respostas motoras medulares (reflexo de flexão) ou subcorticais (manter o equilíbrio corpóreo) inconscientes. A dor visceral tem aferência pelos sistemas nervoso simpático e parassimpático. Os neurotransmissores são o glutamato (principal) e tem como moduladores a substância P, peptídeo intestinal vaso ativo (VIP), neurocinina e bombesina. A ativação elétrica da substância cinzenta periarquedutal e do tálamo ventral posterior reduzem a sensação da dor, e são os principais sistemas analgésicos endógenos. O neurotransmissor destas estruturas é a serotonina. O indutor dos sistemas analgésicos endógenos é principalmente a dor e o ímpeto, por exemplo, de um desportista em continuar o exercício ou o jogo mesmo após a lesão; também é observado em soldados feridos durante uma batalha. A morfina e seus derivados são as drogas mais potentes contra a dor (algesia), atuam nos chamados receptores opióides das vias nociceptivas e no SNC. Os opióides endógenos são as endorfinas, encefalinas e dinorfinas. Analgésico, do grego: an = sem e álgos = dor, é um grupo diversificado de medicamentos que diminuem ou interrompem as vias de transmissão da dor, reduzindo ou anulando a percepção da dor. Os grupos de analgésicos à disposição para o tratamento da dor são: a) Antiinflamatórios não esteroides: aspirina, dipirona e diclofenaco. b) Paracetamol. c) Opióides: morfina e derivados (tramadol). d) Anticonvulsivantes: gabapentina, prégabalina. e) Inibidor dos receptores glutamatérgicos: quetamina. f) Bloqueador dos canais de sódio: lidocaína. g) Antidepressivos: imipramina, fluoxetina. h) Canabióides: THC (tetra hidrocanabinol), derivado da maconha. SNC E INTERAÇÃO BIOPSICOSOCIAL Todas as funções de controle do organismo são, basicamente, realizadas pelo sistema nervoso. Ele controla, coordena e integra todas as ações , centrais e periféricas, para a adequada manutenção da homeostasia biológica, as interações com o meio ambiente,com o seu meio social, seus pensamentos e os comportamentos sociais. Através de uma série de entradas de informações, tais como táteis, visuais, auditivas, do equilíbrio, olfativas, gustativas e viscerais, o sistema nervoso as decodifica, interpreta e coordena respostas, relativas à motricidade, controle visceral, interações sociais e emocionais, bem como o pensamento e raciocínio integrativo e criativo. A importância do SNC em manter o indivíduo vivo, ativo, integrado com seus pares e meio ambiente (com atuação de todos os sistemas fisiológicos), pode ser estudado quando ocorre a destruição ou lesões (traumáticas, patológicas ou experimentais) de diferentes áreas do sistema nervoso, central ou periférica. Todo processo de interação do organismo pode ser muito danificado, reduzindo ou perdendo a adequada interação biopsicossocial. Parte das lesões podem ser tratadas de diferentes maneiras, porém é a plasticidade e adaptabilidade neural são as principais formas do SNC em restabelecer funções perdidas.
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