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PROBLEMA 5: A PRIMEIRA VEZ A GENTE NUNCA ESQUECE... 1- Reconhecer as funções das áreas encefálicas relacionadas ao comportamento emocional e funções vegetativas e superiores do SNC. Hipotálamo O hipotálamo se localiza abaixo do tálamo próximo do terceiro ventrículo. Ele se encontra ligado à hipófise através de um pedúnculo, essa glândula é de suma importância para o controle de secreção de hormônios fundamentais na manutenção da homeostase, além disso, ela se apoia no osso esfenoide da base do crânio, logo acima do palato. O hipotálamo e o tálamo dorsal se encontram adjacentes, no entanto suas funções são bastante diferentes. O tálamo dorsal como já foi estudado, ele participa na retransmissão das vias aferentes, sendo um ponto importante na convergência desses sinais, enquanto o hipotálamo integra as respostas somáticas e viscerais de acordo com as necessidades do encéfalo. Para a manutenção da vida em mamíferos há a necessidade de um sistema que controle a temperatura e a composição sanguínea. O hipotálamo é principal estrutura que regula esses níveis de acordo com estímulos externos. No caso da temperatura as funções metabólicas e as reações bioquímicas são programadas para funcionar em 37°C. Pequenas variações na temperatura pode ocasionar defeitos nessas reações, sendo assim o hipotálamo age na tentativa de assegurar esse temperatura “ideal” para o organismo se manter. Em casos de frio, o hipotálamo envia comando para o que o indivíduo trema (geração de calor pela contração muscular), arrepia-se (tentativa de eriçar os pêlos – um vestígio evolutivo com mamíferos peludos) e fique roxo (desloca-se sangue da parte superficial para o interior a fim de assegurar a temperatura ideal na parte interna do organismo). Em contraste com o frio, no calor o hipotálamo regular mecanismos para que aja perda desse calor, como o aumento da circulação superficial (irradiação do calor sanguíneo) e permitindo a evaporação. O hipotálamo pode ser subdivido em três regiões: lateral, medial e periventricular. As zonas lateral e medial estabelecem muitas conexões com o tronco encefálico e o telecéfalo, regulando certos tipos de comportamento. A zona periventricular recebe muitas aferêcias dessas duas primeiras zonas. Nessa zona, há a presença do núcleo supra-óptico o qual estabelece conexões no núcleo supraquiasmático localizado no colículo superior o qual é responsável por manter o sincronismo funcional através da regulação de dia-noite. Além disso, essa zona controla o Sistema Neurovegetativo que regula o SNA (simpático e parassimpático). Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Vias para a hipófise Como foi dito acima a hipófise é se suma importância para o controle dos diversos sistemas biológicos presentes nos organismos, ela atua como “porta-voz” enviando mensagens do hipotálamo para o resto do organismo. Ela é subdividida em dois lobos, um anterior e outro posterior, o hipotálamo controla os dois de duas formas distintas. O hipotálamo possuem células neurossecretoras grandes que contornam o quiasma óptico, descem pelo pedúnculo da hipófise e se agrupam no lobo posterior. Essas células neurossecretoras magnocelulares liberam substâncias químicas, o que torna a sua função semelhante a das demais glândulas presentes no organismo. Essas substâncias são chamadas de neuroormônios, pois agem semelhantes a um hormônio secretado por glândulas endócrinas. As células neurossecretoras magnocelulares secretam dois tipos de neurormônios: a ocitocina e a vasopressina. Os dois são peptídeos. A ocitocina tem seu pico de secreção ativado nos momentos finais do parto, ela auxilia nesse processo, pois atua promovendo as contrações uterinas. Além disso, ela ativa a ejeção de leite pelas glândulas mamárias. A ejeção de leite não é algo simples, pois forma um complexo reflexo de ejeção que se deve as diversas conexões realizadas pelo hipotálamo. Desse modo, o fato do beber chorar, ativa esse reflexo. Assim as aferências sensoriais da visão, audição e tato (pele estimulação mecânica da sucção) ativa a ejeção de leite. Essas conexões nem sempre são pró-ejeção, basta ver que o córtex pode realizar inibição desse processo, por exemplo, em casos de ansiedade. Por outro lado, o outro neurormônio é a vasopressina ou também chamada de hormônio antidiurético (ADH), ela regula o volume sanguíneo e a concentração de sal nele. Situações em que o indivíduo é privado de água, ou perde muito volume sanguíneo, ou a concentração de sal no sangue aumenta esse hormônio é secretado a fim de ajustar essa disfunção. Desse modo, a vasopressina age nos rins promovendo a retenção de água e redução da urina. É importante destacar que essa comunicação entre hipotálamo e rins ocorre na forma de via dupla, pois a enzima renina secretada pelo rim a qual transforma o peptídeo agiotesinogênio em angiotensina 1 e 2 (ECA), no caso a angiotensina 2 é percebida por células presentes no sistema circulatório que são responsáveis por enviar essa informação para o hipotálamo. A angiotensina 2 tem um importante poder de regular os níveis pressóricos, atuando diretamente no rim e na circulação como todo agindo para aumentar a pressão arterial. A informação que chega ao hipotálamo de que há um aumento na concentração de angiotensina 2, permite que o hipotálamo atue no comportamento da sede. Diferentemente da parte posterior, o lobo anterior da hipófise funciona mesmo como uma glândula capaz de secretar uma grande quantidade de hormônios que atua em diversas partes e sistemas presentes no organismo. Seus hormônios atuam nas adrenais, nas gônadas, mamárias e tireoide. Desse modo, a glândula hipófise é chamada de “glândula mestra”, no entanto ela se encontra submetida a atuação do hipotálamo o qual na verdade é a “glândula mestra”. O controle do hipotálamo sobre a hipófise se dá pelas atuação das células neurossecretoras parvocelulares localizadas na zona periventricular do hipotálamo. Essas células secretam neuromônios que circulam por uma rede de vasos sanguíneos específicos denominados de sistema porta hipotalâmico- hipofisário. Dessa maneira, quando um neuromônio é secretado ele circula por esse sistema porta até interagir com os receptores localizados na Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar superfície das células da hipófise. Uma vez que há a ativação desses receptores as células da hipófise sintetizam e secretam os hormônios de acordo com a ativação. Sistema Neurovegetativo O sistema neurovegetativo é composto por uma rede de neurônios que se encontram interconectados e amplamente distribuídos pelo organismo. Esse sistema é chamado de sistema nervoso autônomo. Seu nome deriva da autonomia na qual ele exerce sobre algumas funções importantes para a manutenção da homeostasia do organismo. Sua atuação é altamente coordenada através de uma divisão clássica – simpática e parassimpática. Diferentemente do sistema somático motor, o sistema neurovegetativo realiza várias comunicações, devido à extensa rede presente no corpo, no entanto de forma mais lenta. O sistema somático motor juntamente com o SNA formam as duas grandes vias eferentes que partem do SNC para várias partes do organismo. O SNA tem uma organização complexa por comandar todos os outros tecidos e órgãosque não são inervados pelo sistema somático motor. Outra diferença presente entre essas duas vias eferentes é que a somática apresenta todos os corpos celulares de seus neurônios presentes na substância cinzenta do tronco encefálico ou da medula, enquanto o sistema autônomo apresenta uma organização de neurônios fora dessa substância cinzenta, eles se encontram em gânglios localizados dorsolateralmente à medula espinal. Desse modo, existem dois tipos de neurônios para esse sistema, os neurônios pré-gaglionares – com corpos celulares na substância cinzenta – e neurônios pós- ganglionares – com os corpos celulares localizados nos gânglios. A conexão entre eles ocorre através de sinapses. Dessa forma, a via somática é monossinapática, enquanto a via neurovegetativa é bissinapática. A divisão do sistema autônomo segue por vias paralelas e distintas quanto aos alvos e aos sistemas de neurotransmissores. Os axônios da parte simpática emergem do terço medial da medula espinal, parte torácica e lombar, enquanto a parte parassimpática emerge do tronco encefálico e do sacro. Os neurônios pré-ganglionares da parte simpática se localizam na substância cinzenta da medula. Eles enviam seus axônios a partir das raízes ventrais até os gânglios que se situa próximo à medula ou aos órgãos viscerais. Por outro lado, a parte parassimpática os axônios dos neurônios pré-ganglionares percorrem distâncias maiores até a estrutura alvo, bem como viajam dentro de alguns nervos cranianos. Sendo assim o sistema neurovegetativo inerva três tipos de tecidos: glândulas, músculo liso e músculo cardíaco de forma antagônica na maioria das vezes. Dessa maneira, a parte simpática está, em sua maioria, relacionada com algo urgente ou um bem-estar momentâneo, enquanto a parte parassimpática está relacionada com o bem-estar de longo prazo. Essas duas funções não podem ser ativadas ao mesmo tempo, logo o encéfalo inibe uma parte quando a outra está ativada. O sistema neurovegetativo tem uma divisão chamada de entérica a qual é considerada um pequeno “encéfalo” devido à tamanha automaticidade desse sistema. Ele inerva todos os órgãos viscerais, como esôfago, estômago, intestino, pâncreas e vesícula Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar biliar. Sua inervação é realizada por dois tipos de plexos – mientérico e submucoso. Essa enorme rede de conexões nervosas realizam toda a parte fisiológica da digestão de alimentos, desde abertura oral até a anal. Toda essa denominação de pequeno “encéfalo” reforça toda automaticidade desse sistema que apresenta sensores entéricos que monitoram a tensão e o grau de estiramento das paredes do trato gastrointestinal, os estado químico dos conteúdos do estômago e intestinos e os níveis hormonais no sangue. O que é emoção? É sabido que existem alguns tipos de emoção, como amor, ódio, felicidade, tristeza, medo, ansiedade e assim por diante. Durante o século XX algumas teorias acerca do funcionamento das emoções relacionando sua expressão e experiência emocional. Uma teoria bastante famosa foi à proposta por William James, teoria de James- Lange. Sua teoria afirmava que as emoções aconteciam em resposta de alterações fisiológicas no nosso organismo. Sendo assim, nosso sistema sensorial envia informação acerca de nossa situação para o encéfalo, e, como resultado ele envia sinais difusos para os demais sistemas no organismo. Desse modo, ele concluiu que as alterações fisiológicas na verdade comandam a emoção. Essa teoria contrariou os pensamentos antigos acerca das emoções em que se acreditava que as emoções causavam alterações fisiológicas. Outra teoria que surgiu na tentativa de contrariar a teoria acima foi à teoria Cannon-Bard. Essa teoria afirma que a experiência emocional pode ocorrer mesmo na ausência de uma expressão emocional. Seus argumentos consistiam que as emoções eram sentidas mesmo na ausência das alterações fisiológicas. Ele comprovou sua teoria a partir de experimentos que analisava as emoções de indivíduos que apresentam uma transecção da medula espinal (cerceamento das sensações). Logo percebeu que as experiências emocionais não diminuíam de acordo com a redução das modificações fisiológicas a partir de uma lesão medular. Estudos mais recentes sugerem que os sinais sensoriais podem ter efeitos emocionais no encéfalo, sem que nos estejam conscientes dos estímulos. 2- Descrever o sistema límbico, suas estruturas e funções. Com os avanços da neurociência começaram a discutir a possibilidade da existência de um sistema responsável pelas emoções. Muitos estudos progrediram com esse objetivo e assim conseguiu delimitar um sistema que controle essa parte, sendo ele denominado de sistema límbico. Inicialmente esse sistema foi identificado por Broca como lobo límbico. O termo límbico se derivou no termo borda, pois suas estruturas formam um córtex que circundava o tronco encefálico. Sendo assim, esse lobo límbico é constituído pelo córtex que circunda o corpo caloso, giro cingulado, e no córtex da área temporal, hipocampo. Desse modo, todo esse conjunto de estruturas inicialmente foi associado com a função do olfato, mas hoje se sabe que elas estabelecem um importante função: controle das emoções. Novos estudos buscaram compreender como essas estruturas se encontram conectadas, essa parte foi estabelecida pelo circuito de Papez. Esse circuito relacionou as estruturas com importantes conexões entre si. É importante dizer que Papez acreditava que o córtex tinha importante função na experiência emocional, no entanto lesões nessa região medial do encéfalo comprovou que essa área comandava as emoções. Desse modo, uma estrutura importante comandava esse comportamento, essa estrutura é o hipotálamo. Logo, existe uma importante relação entre córtex e Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar hipotálamo (reforça as duas teorias acima citadas), um pode excitar o outro, um conjunto de axônios partem desse córtex em direção ao hipotálamo através do hipocampo, enquanto o hipotálamo afeta o córtex cingulado através do tálamo anterior. O envolvimento do hipocampo nessa comunicação e no controle da experiência emocional se deve a modificação do estado de humor após a infecção com o vírus da raiva que se concentra nessa região do encéfalo. Embora o termo sistema límbico da a impressão que existe apenas um sistema que comanda a expressão das emoções, esse termo é questionado pela possibilidade de outros sistemas estarem envolvidos nesse processo. Estudos com lesão nessa parte circundante do tronco encefálico mostrou que o indivíduo apresentava algumas manifestações comportamentais bizarras, essa síndrome foi denominada de Kluver-Bucy. Indivíduos submetidos a uma lobotomia temporal apresentava o quadro clássico dessa síndrome que é problemas no reconhecimento visual, tendências orais, hiperssexualidade e experiências emocionais atenuadas. Anatomia fácil Para que possamos compreender a função e as estruturas do sistema límbico devemos classificar as estruturas presentes no diencéfalo: tálamo (localização, modulação de estímulos motores e retransmissão de estímulossensitivos), hipotálamo (termostato do que acontece no interior do organismo, através de seus receptores; apresenta uma importante conexão com o SNV – homeostase) e epitálamo. Córtex associado ao sistema límbico As estruturas corticais associadas ao sistema límbico correspondem a área cortical que envolve esse giro medial, ela corresponde pelo giro do cingulado, giro para-hipocampal e giro orbitofrontal. 1- O giro cingulado se encontra acima do tálamo, ele estabelece uma intrínseca com essa estrutura através de fibras de axônios a partir do núcleo anterior. O giro pode ser subdivido em regiões haja vista que o mesmo “contorna” a parte medial encefálica, logo as regiões são: rostral, média e posterior – cabe destacar a porção rostral que apresenta um íntima relação com um estrutura denominada de amígdala ou complexo amigdaloide. Esse giro está fortemente relacionado às emoções dolorosas, “dor emocional”, isso porque a via sensitiva anterolateral (via de tato grosso, dor, temperatura) atravessa essa região para se inserir no tálamo – núcleo dorsomedial. De forma mais específico uma estrutura do corpo caloso – região subgenual do cingulado – está relacionada intimamente com a depressão. A estimulação elétrica dessa região é uma alternativa terapêutica para casos refratários a medicação. A porção média do cingulado está relacionada com ativação motora condicionada pelas emoções e recompensa. O cingulado posterior está relacionado com a memória e funções superiores sensitivas. 2- O giro para-hipocampal realiza como o seu próprio nome já diz uma íntima conexão com o hipocampo, juntamente com o cingulado eles contornam toda parte medial do diencéfalo. 3- A área frontal medial e orbitofrontal são fundamentais na tomada de decisões. O estudo famoso em uma lesão nessa parte do córtex frontal causa uma modificação significativa do comportamento do ser humano. Essas alterações foram compreendidas através de intervenções cirúrgicas como a lobotomia – retirada de uma parte do polo frontal do cérebro. O córtex orbitofrontal recebe uma rede de conexões de várias vias sensitivas de ordem superior, juntamente com entradas de centros corticais de recompensa o que torna essa região importante para a tomada de decisões. Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Por outro lado, o lobo frontal consiste na área 38 de Brodmann que conecta a parte cortical a sub cortical: o córtex orbitofrontal com a amígdala e hipotálamo. Uma lesão nessa região pode alterar totalmente o comportamento do indivíduo (síndrome de kluver-bucy). Formação hipocampal A formação hipocampal tem um importante papel com a memória. Pacientes em que o lobo temporal medial é danificado o paciente manifesta um redução na capacidade de consolidar a memória de curto prazo e longo prazo. Normalmente, esses pacientes apresentam uma preservação de memórias que ocorreram antes da lesão – memória anterógrada. O prejuízo se caracterizou na consolidação de memórias através dos fatos – memória explícita – e de memórias através de ações – memória implícita. Desse modo, concluiu-se que a formação hipocampal está relacionada na consolidação das memórias explicitas, cognição e memória espacial. Em casos de esquizofrenia a formação hipocampal se encontra reduzida, ligando isso à doença psiquiátrica. A parte anatômica da formação hipocampal consiste em três componentes: giro denteado, hipocampo e subículo, as quais formam uma espécie de cinlíndro. A formação hipocampal apresenta um conjunto de feixes sem série e em paralelo. Essa formação apresenta relações com as regiões adjacentes a ela, principalmente, ao córtex entorrinal – relacionado com o córtex olfativo primário o que reforça a íntima relação desse sentido com as emoções, devido sua proximidade estrutural evidenciada. A conexão em paralelo entre a formação hipocampal e o córtex adjacente permite uma associação límbica. Por outro lado, as conexões em série apresentadas por essa estrutura consistem em neurônios eferentes da formação hipocampal – neurônios piramidais - localizados no hipocampo e no subículo, enquanto o giro dentado apresenta neurônios granulares que realizam sinapses apenas no hipocampo. Desse modo, os axônios dos neurônios piramidais formam um feixe de fibras denominadas de fórnice, essa estrutura contorna toda a superfície superior do tálamo. Do subículo esses axônios estabelecem sinapses com os corpos mamilares, núcleo hipotalâmico que projetam a informação para os núcleos anteriores e deles para o giro cingulado, assim, completando o circuito proposto por Papez. Embora esse circuito tenha sido elaborado há décadas os estudos mais recentes ainda segue esse circuito, adicionando as recentes descobertas nele. A maioria dos axônios do hipocampo não realizam sinapses com os corpos mamilares, mas sim com os núcleos septais localizados na parte superior do cérebro. Não se sabe ao certo a fisiologia envolvida nesses núcleos, no entanto se sabe que ele está envolvido no centro do prazer, desempenhando um papel importante na regulação de comportamentos altamente motivados – reprodutivos e alimentares. Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Amígdala A amígdala é uma importante estrutura componente do sistema límbico na promoção da experiência emocional. Ela está responsável por regular as emoções relacionadas com o medo e a agressividade. Sua grande importância se dá pelas conexões que ela estabelece com outra estruturas e para o córtex, bem como o circuito interno presente nela. Devido a essa enorme quantidade de conexões e a presença de três núcleos importantes nessa estrutura, ela foi denominada de complexo amgdaloide. A síndrome citada acima Kluver-Bucy a qual acarreta atenuação das emoções, provavelmente, destrói a amígdala. A localização dessa importante estrutura é no pólo do lobo temporal abaixo do córtex. Ela é subdividida em três núcleos: basolateral, corticomedias e central. Ela se conecta com o córtex, giro hipocampal e cingulado. Cabe ressaltar que ela recebe muitas informações das aferência sensitivas que chegam ao encéfalo, sendo destinado, em sua maioria, ao núcleo basolateral, assim, cada sistema sensorial apresenta uma projeção diferente para os núcleos das amígdalas, bem como estabelece interações dentro da própria estrutura que permite a interação das informações. As vias amigdalofugal ventral e estria terminal a conecta com o hipotálamo. Medo Lesões na amígdala amortecem as emoções semelhante à síndrome Kluver-Bucy (ausência de medo, curiosidade sobre tudo, coloca todos os objetos na boca, esquecimento rapidamente e desejo sexual insaciável), da mesma maneira uma amigdalectomia bilateral reduz quantativamente o medo e a agressividade. Desse modo, o indivíduo apresenta certa dificuldade de reconhecer o medo, seja ele através de expressões faciais ou por alguma situação que evoque perigo. Uma estimulação elétrica nessa estrutura eleva o estado de vigilância e atenção do indivíduo (ansiedade e medo). Além disso, estudos apontaram que a amígdala é responsável pelo medo aprendido que consiste em um condicionamento para que um indivíduo ou animais aja de uma forma pré-estabelecida através de estímulos doloroso. O fato de condicionar através do medo faz com que aquele “treino” seja mais bem absorvido e em curtoespaço de tempo. Logo essa função relaciona a emoção com a memória. Estudos apontaram que o núcleo basolateral é responsável por comandar uma resposta acerca do que foi condicionada através do medo, logo uma lesão nessa estrutura pode levar a perda do “treinamento” (consiste na sobreposição de estímulos complexos que comandam o comportamento do indivíduo quando se encontram presentes, logo pode ser chamado de aprendizado). Outra função descoberta por esses estudos foi que a presença de estímulos sensoriais que evocam emoções está intrinsicamente associada à amígdala (graça as suas conexões com várias vias sensitivas). A relação da amígdala com o medo se deve a sua posição importante devido à interação entre os sistemas visuais e auditivos, haja vista que o núcleo corticomedial apresenta íntima com o córtex temporal responsável pelo córtex olfativo primário. O seu circuito interno envia axônios que se convergem na parte do núcleo central, serve de elo para essa informação, com o complexo amigdaloide, o hipotálamo e os núcleos do bulbo substância cinzenta periaquedutal (responsável pelo controle do comportamento). Desse modo, a amígdala é um centro disparador de situações que evocam o medo. A participação do complexo amigdaloide no medo envolve sua capacidade de memória implícita a qual está relacionada com seus circuitos internos capaz de plasticidades e um potencial de longa duração Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar (condicionamento de uma resposta ao medo). Outra característica é a memória explícita em que evocamos memórias mais facilmente quando elas estão envolvidas com emoções, até mesmo relacionadas ao medo. Essa modulação de memórias se dá pelas conexões entre a amígdala e o hipocampo. A interpretação das emoções do outros é algo fundamental para vida em sociedade, ela reforça a integração entre emoção e razão. Nós temos a capacidade de controlar ou reprimir algumas emoções em algumas situações a depender do local, geralmente lugares formais. Esse processo só é possível graças à relação entre a amígdala e o córtex pré-frontal. Outro fato importante da atuação do córtex é que o hemisfério direito está mais relacionado com emoções negativas, enquanto o direito as emoções positivas, nesse caso há uma laterização das emoções. Agressividade A amígdala está envolvida também na agressividade. É importante destacar que há subtipos de agressividade, sendo elas motivadas por causas distintas e reguladas de formas diferentes pelo sistema nervoso. A agressão é uma emoção que se caracteriza de forma multifacetada não sendo apenas um produto do sistema encefálico, mas sim apresentando uma íntima relação com os hormônios e andrógenos, principalmente, a testosterona. A ação desses hormônios se manifesta de forma mais claras em animais inferiores, mas os humanos também apresentam uma relação direta entre a questão hormonal com a agressividade. Uma distinção a ser realizada quanto à agressividade é a divisão entre agressividade predatória, relacionada com as necessidades alimentares ou reprodutivas, e a agressividade afetiva, sem fins demonstrativos necessitando de uma complexa atuação do SNV. Estudos que comprovaram a participação da amígdala na agressividade utilizaram a sua retirada através de cirurgias me indivíduos que apresentavam um comportamento agressivo. Esse processo apresentava um bom prognóstico, pois reduzia o comportamento agressivo, bem como aumentava a capacidade de concentração. Esses estudos formaram o que hoje conhecemos como psicocirurgia a qual é utilizada como a última alternativa para o tratamento de ansiedade, agressividade e neurose. Outras estruturas presentes no encéfalo desempenham o mecanismo da agressividade, dentre elas podemos destacar a participação do hipotálamo e da substância cinzenta periarquedutal do mesencéfalo. O hipotálamo desempenha um importante papel no comportamento, lesões nessa estrutura pode modificar todo o comportamento do animal, levando a ele a exacerbar a raiva. Os estudos que relacionaram a raiva com lesões no hipotálamo definiu esse conceito como raiva simulada, pois a manifestação do comportamento do animal contrariava a lógica a qual ele normalmente não agiria. A região do hipotálamo relacionada com a agressividade é a parte posterior, sendo inibida em condições normais pelo córtex. Por outro lado, a parte do mesencéfalo responsável pela agressividade através de funções do SNV por duas vias: o feixe prosencefálico medial e o fascículo longitudinal dorsal. O hipotálamo lateral se comunica com o feixe prosencefálico medial e com a área tegmentar ventral do mesencéfalo. Essas regiões estão relacionadas com a agressividade predatória. A parte medial do hipotálamo se comunica com a substância cinzenta periaquedutal a qual está relacionada com a agressividade afetiva. O neurotransmissor envolvido nessas comunicações é a serotonina, através dos núcleos da rafe presentes na formação reticular. A manifestação da agressividade se dá pela redução da taxa de renovação desse neurotransmissor, ou seja, a sua expressividade se dá quando os níveis de serotonina estão reduzidos no SNC. Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar A agressividade também se manifesta em humanos de uma forma bastante complexa, haja vista que ela pode ser fruto do nosso modo de convívio – a sociedade. Estudos apontam que não somente a questão hormonal como as altas concentrações de andrógenos estão relacionados com a agressividade, como também os estereótipos sociais influenciam essa manifestação. Pode-se concluir que um ambiente 4- Caracterizar os mecanismos relacionados à manutenção da atenção. O estado em que se processam simultaneamente distintas fontes de informação é chamado de atenção. Sendo a palavra atenção frequentemente empregada no sentindo de se concentrar ou focalizar em alguma atividade e denota o contrário de distração. Em outras palavras para estar atento a um determinado aspecto do ambiente o indivíduo necessita dar pouca ou nenhuma importância aos demais estímulos presentes em seu meio. O cérebro exerce um controle seletivo sobre todas as informações que chegam pelos canais sensoriais do organismo. Não se trata de um processo passivo de armazenamento de todos os estímulos que recebemos, mas o SNC possui mecanismos que nos permitem dirigir nossa atenção para os estímulos que são verdadeiramente relevantes. Essa atenção seletiva, é um processo complexo, com vários componentes como alerta, concentração, seleção e a exploração. De maneira geral, dentre as estruturas cerebrais que processam as informações relativas à atenção destacam-se: a formação reticular, tálamo e áreas corticais responsáveis pelo processamento de um determinado estimulam, como o córtex occipital se o estimulo é visual, córtex temporal se o estimulo é auditivo. Além dos neurônios do córtex parietal posterior receber informações límbicas do giro do cíngulo e amigdala. Uma estrutura que tem sido estudada pelo seu possível direcionamento da atenção é o Núcleo Pulvinar do tálamo. Ele possui conexões reciprocas com a maioria das áreas corticais visuais dos lobos occipital, parietal e temporal, conferindo-lhes o potencial de modular a atividade cortical. Além disso, quando algo captura nossa atenção, movemos reflexivamente os olhos para o objeto de interesse. Quando um estimulo evoca uma maior resposta no córtex parietal e em outras áreas corticais gerando um movimento sacádico dos olhos. Assim, uma forte associação pode existir entre movimentos dos olhos e atenção. No método de Cronometria Mental,ele é realizado colocando a pessoa sentada de frente a uma tela fixando o olhar em um ponto central. Aparece então na tela, uma pista neutra ou uma pista direcionada da atenção (que pode ser uma seta apontando para a periferia do campo visual à esquerda). O indivíduo não pode desviar o olhar quando a pista aparece, mas ela lhe indica uma maior probabilidade de aparecer um estimulo-alvo na área apontada pela seta. Quando o estimulo alvo finalmente aparece, a pessoa indica que percebeu apertando um botão. O pesquisador então pode medir o tempo de reação, computando o tempo decorrido entre o aparecimento do estimulo-alvo e a resposta motora. Menores tempo de reação são interpretados como decorrentes de maior grau de atenção do indivíduo. De acordo com a psicologia, existem 4 tipos de atenção: 1- Atenção Seletiva Quem tem Atenção Seletiva consegue escolher qual será o foco da mente. São pessoas que têm a habilidade de manter a atenção em locais com barulho, por exemplo. A principal razão disso é que o nosso cérebro recebe constantemente estímulos sensoriais de todos os tipos, ou seja, olfativos, táteis, visuais, gustativos e sonoros. Quando este processo ocorre de forma mais intensa, ele passa a não ser capaz de assimilar mais esta quantidade grande de informações, passando, assim, a selecionar qual será o foco de sua atenção, como estratégia para filtrar e reter os dados que considera mais importantes. Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar 2- Atenção Alternada Pessoas com Atenção Alternada têm a habilidade de alternar o foco da atenção. Perceba que falo de alternar e não de perder o foco. A Atenção Alternada facilita a execução de tarefas que exigem mais de um nível de entendimento. Este é o tipo de atenção utilizada principalmente quando estamos no trânsito, por exemplo, momento este em que devemos estar atentos à direção do veículo que estamos conduzindo e também de todos os outros estímulos ao redor, como o semáforo, os outros carros e motos, aos pedestres e assim por diante. 3- Atenção Sustentada Este é o tipo de atenção ideal para quem precisa manter o foco durante um longo tempo, pois esta é a habilidade de se manter focado durante um período longo em uma atividade ininterrupta e constante. Pessoas com Atenção Sustentada conseguem, por exemplo, permanecer atentas em palestras, cursos, treinamentos, workshops, durante as aulas na escola e em seus momentos de estudo, deixando de lado quaisquer tipos de distrações que tentem lhes atrapalhar. 4- Atenção Concentrada Diferente da Atenção Seletiva, quem tem Atenção Concentrada se mantém atento ao que faz. O indivíduo com Atenção Concentrada direciona a atenção para o artigo que lê, para o texto que escreve porque é o que ele executa naquele momento 5- Descrever os mecanismos fisiológicos de memória de curto e longo prazo. O aprendizado e a memórias são duas qualidade cognitivas que o ser humano tem advindas do armazenamento de informação e conhecimento. É sabido que não há apenas um mecanismo ou estrutura que comanda esses dois processos. Um fato curioso é que com o tempo nós apresentamos a capacidade de modificar a forma de armazenar informação. No que tange a memória é importante classificar os dois tipos principais, a memória explícita ou declarativa e memória implícita ou não- declarativa. A primeira está relacionada com as informações armazenadas através de fatos e situações do dia-a-dia, enquanto a segunda está relacionada ao aprendizado de um procedimento ou habilidade. Esses dois tipos de memórias ficam armazenadas em nosso encéfalo, com um destaque para a implícita a sua relação com as emoções, principalmente com uma estrutura do sistema límbico a amígdala, para o condicionamento de um comportamento. Algumas características importantes sobre esses dois tipos de memória é que a memória explícita requer de um esforço consciente, enquanto a memória implícita resulta de um esforço inconsciente, bem como a memória implícita apresenta uma demora para ser formada e armazenada e ela apresenta um maior duração, diferentemente o que ocorre com o outro tipo que a duração de armazenamento é menor. As memórias são frutos da experiência diária, sendo que sua duração pode diferenciar em duas classes, de curto e longo prazo. A memória de curto prazo está relacionada ao armazenamento de que apresenta uma duração de minutos e horas, enquanto a de longo prazo de semanas, meses e anos. Estudos com estimulação elétrica ou traumatismos podem levar a perda das memórias de curto prazo, enquanto as de longo prazo se encontravam preservadas. Esse fato reforçou a ideia de que as memórias de longo prazo passam por um processo denominado de consolidação da memória. A memória consolidada pode ser fruto de uma memória de curto prazo, mas também de uma consolidação direta da experiência. Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Outra classificação importante é a memória relacionada ao trabalho, ela é uma forma temporária de armazenamento de informação que apresenta uma capacidade limitada e exige um enorme processo de repetição. Ela também pode ser classificada com armazenamento da informação que retemos na “mente”. No dia-a-dia a amnésia é tão comum quanto o aprendizado, ela consiste na perda de algumas memórias, sendo causada por hábitos como o alcoolismo ou situações como trauma ou tumor cerebral. Em filmes ou em algumas situações já nos deparamos com casos de pessoas que após um trauma apresenta uma perda total das memórias em que impossibilita até ela mesma se conhecer, sabe-se que esse tipo de situação é algo muito raro. A maior incidência de amnésia vista após um trauma é a amnésia retrógada ou anterógrada. A primeira consiste na perda da memória de enventos antes do trauma, nesse caso você perde coisas que já sabia, em manifestações muito graves pode ocorrer a perda de toda a memória explícita. A segunda, por outro lado, manifesta-se como uma incapacidade de o indivíduo formar novas memórias a aprender novas habilidades. Nesse caso, em algumas manifestações seu aprendizado é comprometido levando mais tempo para consolidar uma informação. No dia-a-dia da prática clínica é mais comum haver uma mistura desses dois tipos de amnésia, no entanto com manifestações em graus diferentes. Um tipo de amnésia que consiste em uma manifestação em um intervalo curto é a amnésia transitória. Ela consiste na manifestação dos dois tipos de amnésia citados acima, no entanto sua manifestação pode cessar em questão de minutos ou horas, o paciente apresenta uma falha na fala, no entanto se mostra consciente. A manifestação desse tipo de amnésia decorre geralmente de um trauma ou algum processo que cause isquemia cerebral na qual reduz o aporte sanguíneo para o encéfalo. A distribuição da memória no neocórtex Várias partes do encéfalo estão envolvidas na evocação de memórias na presença de um estímulo, assim a representação física é chamada de engrama – traço de memória. Os estudos que busavam determinar a localização da memória no encéfalo era realizado através de lesões ou retirado de algumas regiões nos demais lobos do córtex cerebral. Por meio desses estudos se percebeu que as lesões trazia uma redução da capacidade de aprender, os déficits causados pela lesão eram então relacionados com sua extensão e a localização. Concluiu-se que os engramas se apresentavam distribuídos por todo córtex, sendo que lesões em qualquer parte causava uma redução na capacidade de aprender e evocar memórias. Outra hipótese acerca dessa localização da memória é através de estudos que mostraram a ativação de um grupode neurônios, formando assim um circuito que representasse a memória. Assim, quando a representação de alguma situação ou objeto essa representação interna se mantinha através desse circuito, caracterizando assim a formação de uma memória de curto prazo. Dessa maneira, a perpetuação da ativação desse circuito ocorreria após o processo de consolidação dessa memória que transforma essa lembrança de curto para longo prazo. Dessa forma, poderíamos concluir que o engrama se encontra amplamente distribuído entre conexões no córtex e que essa ativação de neurônios criam verdadeiros circuitos internos. O engrama consiste em uma informação oriunda de um estímulo sensorial que pode ser representado internamente no córtex cerebral. No entanto, essa representação pode está associada a sua fonte, no caso da visual, desse modo, a percepção advinda da visão ativa circuitos próximo ao córtex visual, assim vale para os demais sistemas perceptivos. O sistema de memória mais realista sugere que a ativação de alguns neurônios não sejam os únicos responsáveis pela sua própria representação, sendo de responsabilidade de todos os neurônios envolvidos na consolidação do circuito. Essa característica do sistema de ampla distribuição sobre o córtex assegura uma certa imunidade que reduz grandes perdas de memória quando os neurônios morrem. Portanto, quando mais neurônios e mais sinapses estiverem Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar envolvidos no mecanismo da memória, menores as consequências de perder esse sistema com a morte de um neurônio, haja vista que diariamente há mortes celulares. Além disso, os estudos que envolveram a estimulação elétrica do córtex notou a percepção de diferentes manifestações causadas pela estimulação. O caso especial a ser destacado é a estimulação do córtex do lobo temporal. Sua estimulação causa uma manifestação de sensações complexas que envolvem alucinações ou lembranças de memórias passadas. O fato de manifestar sensações complexas sugeriu que essa parte do córtex estava envolvida no armazenamento dessa informação. Outro ponto importante, é que a retirada de parte desse córtex ainda permitia produção de sensações complexas, no entanto com estimulação de outras áreas. Lobos temporais e a memória declarativa O lobo temporal localizado abaixo do osso temporal é uma área do neocórtex responsável pela consolidação de memórias e armazenamento, ele apresenta uma estrutura muito importante nesse mecanismo, o hipocampo. Esse lobo é muito importante para o aprendizado e para a memória, sendo citado acima como responsável por alguns comportamentos, em casos de lobotomia podemos ver a manifestação da síndrome de Kluver-Bucy. O estudo de caso do paciente H.M. foi importante para a associar esse lobo com o armazenamento das memórias. Esse paciente apresentava crises epilépticas, sendo a lobotomia a terapia aplicada para ele. O paciente foi submetido a uma lobotomia com uma excisão de 8cm que retirou parte do lobo temporal medial, incluindo o córtex, a amígdala e dois terços anteriores do hipocampo. Após a cirurgia o paciente apresentou uma amnésia profunda (retrógada e anterógrada) que tornou ele incapaz de exercer suas atividades comuns. Desse modo, o paciente apresentou uma forte dificuldade de formar memórias explícitas, necessitando de uma intensa repetição durante o dia. Por outro lado, as memórias implícitas foram preservadas e ele tinha a capacidade de aprender novos procedimentos. Esse estudo de caso foi o despertar para relacionar lobo temporal com a memória. O lobo temporal medial apresenta um grupo de estruturas que são importantes na consolidação da memória explícita. Uma estrutura importante nesse mecanismo é o hipocampo que apresenta três córtices necessários para esse processo: córtex perirrinal, córtex entorrinal e córtex para-hipocampal. O hipocampo está relacionado com o processamento da memória e sua consolidação, no caso da explícita. Diversos estudos com ratos permitiram estabelecer essa relação, no entanto eles apontaram que o hipocampo realiza o se chama de memória especial a qual permite a ativação seletiva de alguns neurônios dessa estrutura quando o animal se encontra em alguma localização espacial. Desse modo, concluiu que os neurônios do hipocampo apresentam um campo receptivo de lugar, semelhante aos campos receptivos das células sensitivas dos órgãos especiais. Essas células de lugar obtêm a percepção de meio e são ativadas, normalmente essa percepção se dá pela experiência visual. Desse modo, o hipocampo cria um mapa especial do ambiente em suas conexões. Por outro lado, outro relação feita com o hipocampo foi a memória relacional a qual a informação dos sentidos, principalmente a visão, ativa regiões corticais próximas ao hipocampo, permitindo que o processamento e armazenamento de memórias se relacione com as aferências. O hipocampo é caracterizado como um córtex primitivo, ele Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar recebe aferências do neocórtex através das fibras nervosas que formam o fórnix. Além de receber informação do córtex o hipocampo recebe também informações com a amígdala e a área tegmentar ventral do mesencéfalo, essas duas últimas reforçam a hipótese que as memórias que se encontram associadas às emoções são mais facilmente consolidadas. Logo a consolidação de memórias realizada pelo hipocampo é regulada pela sua conexão com a amígdala, isso reforça a ideia de que quanto mais a memória tiver um cunho emocional, mais facilmente ela será armazenada. Sobre a função de localização através da criação de um mapa por meio das células de lugar, podemos confirmar essa hipótese na dificuldade de localização e orientação de pacientes com Alzheimer. Outras estruturas envolvidas nesse processo de memórias explícitas são as estruturas que compõe o diencéfalo: núcleo anterior e dorsomedial do tálamo, corpos mamilares e hipotálamo. O feixe eferente de axônios que saem do hipocampo formam o fórnix, sendo que a sua maioria de dirige para os corpos mamilares. Os corpos mamilares estão conectados ao hipotálamo e esse último ao giro cingulado, formando o circuito de Papez. Um estudo famoso estabeleceu a relação dessas estruturas com as memórias. Um paciente N.A. levou uma facada que atingiu a parte dorsomedial do tálamo. Desse modo, a manifestação clínica desse indivíduo foi uma memória prejudicada com aparecimento de amnésia retrógada e anterógrada. Houve a preservação das memórias de curto prazo e manutenção das memórias antigas. O principal déficit foi na formação de novas memórias o que permitiu relacionar essa estrutura no processo de consolidação das memórias. A relação entre o diencéfalo com as memórias fica mais clara na síndrome de Korsakoff que se caracteriza por uma carência nutricional do aminoácido tiamina. O tratamento é realizado com a suplementação desse AA, no entanto em casos em que há um prolongamento dessa situação pode haver danos irreversíveis em estruturas encefálicas. As lesões mais comuns são na parte dorsomedial do tálamo e nos corpos mamilares. A clínica desse paciente é uma amnésia anterógrada mais grave, incapacitando o paciente de consolidar novas memórias. O estriado e a memória de procedimentos As bases neurais que envolvem na formação de memórias implícitas são complexas e algumas hipóteses apontam para o papel fundamental do estriado. Essa estrutura é composta por dois núcleos da bases, o putâmen e o caudado, juntos eles formam o estriado que é de suma importância para a realização de movimentos voluntários graças a sua localização especialem que permite sua comunicação com o córtex motor e estruturas talâmicas. Os estudos que apontaram a possibilidade de que as estruturas envolvidas para que possamos formar e armazenar as memórias explícitas e implícitas seja diferente derivou dos estudos de caso citados acima, por exemplo, o estudo que envolveu H.M. notou-se que lesões no lobo temporal prejudicaram a memória explícita, mas manteve a memória implícita ou de procedimentos. Lesões induzidas no estriado mostraram que os ratos e primatas apresentavam um déficit para realização de procedimentos e aprendizado. Logo, essa “dupla associação” entre o sítio de lesão e o déficit comportamental sugere que o estriado seja fundamental para a formação e armazenamento da memória implícita. Doenças que atingem os núcleos da base como a doença de Huntington e a de Parkinson reforçam a hipótese de que o estriado participa no comportamento das habilidades. A primeira é causada pela morte de neurônios o paciente apresenta uma dificuldade de aprendizado de tarefas que envolvem uma Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar resposta motora, enquanto na segunda ocorre degeneração de fibras aferentes do estriado oriundas da substância negra, assim, o paciente também manifesta dificuldade no aprendizado de novas tarefas, no entanto atividades que envolvam as memórias declarativas não são afetadas em ambas as doenças. Neocórtex e memória de trabalho Diferente dos demais tipos de memória o córtex, principalmente o córtex pré-frontal apresenta uma relação direta com o processamento e armazenamento da memória de trabalho, aquela responsável para a realização de uma atividade, sendo armazenada para fins imediatos. O que reforça essa hipótese é a conexão do córtex pré-frontal com as demais estruturas citadas acima para manutenção das memórias explícita e implícita. Lesões extensas nessa parte do córtex provoca um déficit na realização de algumas atividades, limitando essas pessoas. Um teste importante para avaliar o grau desse déficit é o teste de Wisconsin que dispões cartas que apresentam figuras geométricas de distintas cores. O paciente deve ser submetido em organizar as cartas seguindo um padrão (cor, forma, quantidade), sem que o examinador lhe diga qual padrão ele deve seguir. À medida que o paciente vai ordenando as cartas o examinador solicita que ele mude o padrão, assim, o paciente deve se lembrar do padrão que utilizou e deve mudar seu comportamento. Pessoas que apresentam uma lesão no córtex pré-frontal apresentaram dificuldades para a realização dessa atividade. Outra região importante nesse mecanismo é o córtex intraparietal o qual é responsável pelo controle de alguns movimentos oculares, sendo composto por uma área chamada de LIP. Essa área é responsável pelos movimentos sacádicos dos olhos quando são estimulados por algum estímulo. 6- Reconhecer os estágios do processo de aprendizagem. Aprendizado As memórias declarativas tem uma característica mais palpável, sendo mais fáceis de serem formadas, bem como serem perdidas. Elas se encontram distribuídas por todo encéfalo, isso a torna de difícil entendimento. Por outro lado, as memórias relacionadas aos procedimentos, embora apresentem uma complexidade maior elas podem ser formadas por vias reflexas entre os sentidos e os movimentos. Logo o aprendizado de um procedimento envolve uma resposta motora em reação a um estímulo sensorial. Dessa forma, o aprendizado pode ser caracterizado de duas maneiras: não-associativo e associativo. O aprendizado não-associativo decorre de um comportamento ao longo de um tempo em resposta a um único estímulo. Ele se manifesta de duas maneiras: habituação e sensitização. O primeiro decorre de um estímulo que normalmente você percebe e realiza uma resposta frente a ele (atender um telefone quando ele está chamando). No entanto, quanto a esse estímulo você pode aprender a ignorá-lo e assim se habituar àquele estímulo. O segundo é a sensitização decorre quando fortes estímulos ativam esse modelo de aprendizado, fazendo com que o indivíduo intensifique suas respostas a estímulos que normalmente ele já estava habituado. O aprendizado associativo deriva da relação de eventos e se divide em condicionamento clássico e instrumental. O clássico envolve a presença de dois estímulos, um que não evoca uma resposta (condicionado) e outro que evoca (incondicionado). Ambos irão se manifestar ao mesmo tempo para que forme uma resposta condicionada. O instrumental consiste na relação entre um ato motor com uma recompensa, seja ela uma comida ou droga. Diferentemente do clássico, o instrumental permite que se aprenda que através de um ato se produz uma consequência. Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Plasticidade sináptica no cerebelo O aprendizado e a memória são resultados de uma modificação sináptica entre os neurônios aferentes e eferentes. Essa modificação é disparada pela formação de mensageiros intracelulares, sendo todo esse mecanismo chamado de plasticidade sináptica. Todo esse fenômeno acontece em todo o encéfalo. A plasticidade sináptica do cerebelo está relacionada nas correções motoras realizados por esse órgão durante a aplicação de uma resposta motora. Sobre a estrutura do córtex cerebelar é constituído por camadas molecular, células de Purkinje e células granulares. A camada molecular é localizada mais na superfície do cerebelo, nela há pouca presença de corpos celulares, sendo então composta por dentritos das células de Purkinje e axônios das células granulares. A camada de células de Purkinje há uma densa quantatidade de corpos celulares, sobre essa célula ela apresenta uma grande rede de dentritos que se ramificam na camada molecular e estabelece conexões com neurônios eferentes do cerebelo. Desse modo, ela se apresenta em uma posição estratégica nesse órgão, apresentando assim uma importante capacidade de modificar os impulsos nervosos que saem do cerebelo. O neurotransmissor secretado por esse tipo celular é o gama-aminobutírico (GABA) os quais estabelecem uma conexão inibitória. Os dendritos das células de Purkinje apresenta conexões com as duas principais aferências que chega a esse órgão, propriocepção dos músculos e grupos pontinos do tronco encefálico. O primeiro são axônios de neurônios que saem do núcleo do bulbo, chamado de complexo olivar inferior, esse axônios são chamados de fibras trepadeiras, pois elas se entrelaçam com os dendritos das células de Purkinje. A célula de Purkinje estabelece conexão com apenas uma fibra trepadeira, enquanto essa última pode estabelecer conexões com várias células de Purkinje, logo elas são importante na amplificação das respostas. Os grupos pontinos localizados n tronco encefálico são importantes para estabelecer conexões entre o neocórtex e o cerebelo. Suas fibras são chamadas de musgosas e estabelecem sinapses com as células granulares. Essas células presentes no cerebelo são pequenas e apresentam uma importante bifurcação em seus axônios, em forma de T, o que permite a formação de fibras paralelas presente na superfície do cerebelo. Desse modo, há uma convergência de informação sináptica para os dendritos das células de Purkinje, isso por meio das fibras paralelas e trepadeiras. O estudo dessas rede de conexões que envolve as células de Purkinje mostrou que os impulsos aferentes das fibras trepadeiras fornecem a informação de erros, indicando que um movimento falhou de acordo com o esperado, enquanto seu ajuste é realizado pelas conexões entre as fibras paralelas e células de Purkinje. Dessa forma, acredita-se que o aprendizado motor deriva da plasticidade sináptica que envolve seus neurônios. Foi postulado que esse aprendizado ocorre quando as sinapses da fibra paralela e trepadeira estiverem ativadassimultaneamente. Uma estimulação pelo menos de uma hora causada pela ativação dessas duas vias é chamada de depressão de longa duração LTD a qual só ocorre quando as fibras são ativadas simultaneamentente. Essa característica que apenas os estímulos aferentes ativam a LTD é chamada de seletividade de entrada. No cerebelo descobriu-se que a LTD provoca uma redução da resposta pós-sináptica ao glutamato liberado pelas fibras paralelas. O receptor envolvido nesse mecanismo é o AMPA, sendo que a indução de um LTD provoca uma diminuição desse receptor, tornando a sinapse menos sensível ao neurotransmissor. A LTD ocorre da seguinte maneira: os sinais elétricos se convergem para os dendritos das células de Purkinje. As sinapses das fibras trepadeiras permite a abertura de canais de sódio, provocando uma despolarização a qual induz a abertura de canais de cálcio dependentes de voltagem. Uma característica importante da LTD é o aumento da concentração tanto do sódio, quanto do cálcio. A fibra paralela através da ação do glutamato abre os canais AMPA, permitindo a passagem de sódio, bem como há a ligação desse neurotransmissor a um tipo de Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar receptor metabrótopico ao glutamato, acoplado à proteína G. Uma vez ativado esse recepto permite a formação do diacilgliceral o qual ativa de proteína cinase C, pro meio da ativação da enzima fosfolipase C. A proteína cinase C permite a fosforilação de uma subunidade do receptor AMPA , levando a sua diminuição na membrana celular. Desse modo, a ativação de LTD causa três sinais intracelulares que ocorrem simultaneamente: aumento da concentração de cálcio e sódio e ativação da proteína cinase C. Plasticidade sináptica no hipocampo A memória declarativa se manifesta através da atividade do córtex e com estruturas localizadas no lobo temporal medial, como o hipocampo. Estudos neurofisiológicos perceberam que estímulos breves e de alta frequência permitiam um aumento na duração das sinapses dos neurônios localizados no hipocampo, fenômeno chamado de potencialização de longa duração LTP. O hipocampo é uma estrutura formada por duas camadas de neurônios, sendo uma chamada de giro denteado e a segunda corno de Amon, para fins didáticos será utilizado duas partes do corno de Amon, dentre elas CA1 e CA3. A via de entrada de estímulos para o hipocampo deriva de axônios de neurônios localizados no córtex entorrinal. Esses axônios entram no hipocampo através de um feixe chamado de perforante. As fibras presentes nesse feixe estabelecem sinapses com neurônios do giro denteado. Este último projeta seus axônios para o corno de Amon, por meio de fibras musgosas que vão em direção a área CA3. Os axônios dessa área vão em direção ao fóninix e se ramificam estabelecendo conexão com a área CA1, chamado de ramo colateral de Schaffer. A LTP pode ser localizada nas sinapses que envolvem o giro denteado e o ramo colateral de Scharffer. Sua ativação consiste em um estímulo denominado de tetânico o qual tem um intervalo pequeno e apresenta um alta frequência. Sua ativação permite um potencial elétrico pós- sináptico muito maior do que o comum, caracterizando, assim, a plasticidade ou modificação sináptica de forma que ela aumente sua efetividade. Uma característica importante desse aumento do potencial pós-sináptico é a sua longevidade, podendo durar muitas semanas ou o resto da vida, mecanismo pelo qual foi relacionado com a manutenção das memórias declarativas. Novos estudos têm mostrado que não há a necessidade de um estímulo breve e de alta frequência capaz de ativar a LTP. No entanto, percebeu-se que a convergência de sinapses para um ponto pode levar a sua somação, logo a indução de LTP sem a necessidade de um estímulo muito intenso. Essa condição é chamada de coperatividade, sendo bastante importante para promover uma despolarização suficiente capaz de ativar a LTP. Essa última característica aponta uma importante diferença entre a plasticidade do hipocampo comparada com a do cerebelo, sendo ela ativada por um conjunto de várias sinapses, enquanto a outra sendo ativadas por uma. Os receptores de glutamato são responsáveis por causar uma resposta excitatória no hipocampo, através dos receptores do tipo AMPA os quais permitem a passagem do íon sódio. No hipocampo há também receptores do tipo NMDA que são responsáveis por permitir a passagem de íons cálcio quando o glutamato se liga a ele e quando a membrana pós-sináptica for previamente sensibilizada/despolarizada para deslocar os íons de magnésio que são bloqueadores desse tipo de receptor. Logo, a entrada de cálcio através desse tipo de receptor sinaliza que tanto a membrana pré e pós sináptica estão ativadas o que induz a LTP. É sabido que o aumento da concentração de íons cálcio permite a ativação de duas proteínas cinase, a do tipo C e a de cálcio-calmodulina II ou CaMKII. A inibição farmacológica da ativação dessas duas proteínas cinases bloqueia a indução da LTP. O aumento da concentração de íons cálcio pode induzir um aumento na efetividade dos receptores tipo AMPA pela ação das proteínas cinases que aumenta a sua condutância iônica, bem como permite a Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar renovação e aumento de receptores tipo AMPA que estão em estado de repouso dentro de vesículas localizadas no citoplasma da célula pós-sináptica, assim a ação da CaMKII permite que essas vesículas se fundem à membrana plasmática a fim de aumentar a quantidade de receptores. Outro mecanismo é o aumento de espinhos dedríticos causados pela ação da LTP, aumentando, assim, a superfície pós- sináptica responsiva à liberação do glutamato. Um paralelo entre a plasticidade cerebelar e hipocampal é que ambas podem apresentar uma depressão de longa duração LTD, sendo responsável pela redução da efetividade pós-sináptica. Essa característica voltada para a função do hipocampo pode ser evidenciada no funcionamento das células de lugar que são ativadas em uma determinada localização e desativadas quando se move. A teoria denominada de BCM deu o pontapé para a indução de LTD em células hipocampais, relacionando esse fenômeno a uma despolarização fraca. Desse modo, estímulos de menores frequências ativam a LTD em vez da LTP, isso por meio da ação da concentração de cálcio por meio dos receptores NMDA. Mas como o mesmo íon e o mesmo receptor podem causar respostas distintas? Isso acontece por meio de intensidade do estímulo, quando há uma despolarização considerável o íon magnésio que bloqueia esse receptor é deslocado, assim liberando a passagem de uma grande quantidade de íons cálcio, por outro lado quando o estímulo é menos intenso há pouca despolarização e há a manutenção do bloqueio parcial do magnésio sobre o receptor, ocasionando um leve fluxo de íons cálcio. Logo, esses diferentes tipos de resposta com o cálcio ativam diferentes tipos de enzimas. Desse modo, estímulos intensos permite a ativação das proteínas cinases, enquanto uma estimulação branda ativa as fosfatases que retiram o fosfato presente nos receptores, assim, os receptores do tipo AMPA são desfosforilados na indução LTD. O mecanismo observado no hipocampo pela ativação do LTP e LTD revelou algumas bases sinápticas relacionadas ao aprendizado e à memória. Assim, acredita-se que esse mecanismo está presente por todo encéfalo. Desse modo, acredita-se que continuadamente os receptores do tipo AMPA são adicionados e removidos, mesmo na ausência de estimulação sináptica. Portanto, as ativações dessas duas vias promovem o equilíbrio na capacidade sinápticade uma membra. Estudos que focaram nessa capacidade sináptica revelaram que tanto a síntese, quanto a destruição de novos receptores, os mesmo vale para os locais para fixação dos mesmos ocorre pela ativação das vias citadas. A modulação estrutural de uma membrana para a fixação de receptores do tipo AMPA se dá pela síntese de proteínas-de-encaixe (PSD-95), enquanto a síntese de novos receptores se dá pela produção da subunidade denominada de GluR1. Dessa maneira, a LTP aumenta o número de receptores contendo essa subunidade, bem como estimula a síntese de PSD-95 para que novos receptores sejam fixados, aumentando, assim, a sua resposta. Por outro lado, a LTD vai à contramão reduzindo a síntese de novos receptores, bem como das proteínas que os fixem na membrana. A plasticidade sináptica estudada no hipocampo atraiu bastante interesse no estudo da formação das memórias declarativas, haja vista que essa plasticidade ocasionada pela função dos receptores NMDA ocorre por todo córtex. Desse modo, estudos através de mapeamento genético permitiu a identificação dos genes responsáveis pela expressão das proteínas cinases envolvidas nas vias LTP e LTD. A deleção da expressão dessa proteína em estudos neurofisiológicos no hipocampo mostrou que os indivíduos apresentavam sérios déficits no aprendizado e memória, enquanto que a hiperexpressão dessas proteínas aumentou a capacidade de aprendizado. Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Mecanismo molecular da memória de longo prazo Como vimos à transmissão sináptica pode ser modificada através das fosforilação dos receptores tipo AMPA que são responsivos ao glutamato. No entanto para que a memória se consolide é necessário que essa fosforilação seja permanente ou as proteínas responsáveis pela fosforilação sejam repostas continuamente. A fosforilação das proteínas sinápticas é realizada pela ação das proteínas cinases ativadas quando há a formação de um segundo mensageiro. Estudos apontam que essas proteínas podem ficar ativas mesmo na ausência desse mensageiro, isso ocorre devido à conformação estrutural dessa proteína. No caso da proteína CaMKII ela é ativada a partir do aumento da concentração de íons cálcio. Ela é formada pelo um conjunto de 10 subuniades e cada subunidade apresenta dois sítios de ligação, um responsável por uma ligação catalítica, a qual executa a fosforilação, e outra região denominada de regulatória que regula a ativação da região catalítica. Na ausência da ativação, esses sítios apresentam unidos e a proteína cinase é desligada, logo a produção de um segundo mensageiro permite o afastamento desses sítios, sendo responsável por “ligar” a célula. Desse modo, quando há uma LTP essa proteína não se fecha completamente, graças a sua característica autofosforilante em que quando uma subunidade é ativada ela ativa a subunidade vizinha. Portanto, a CaMKII contribui para manutenção da potenciação sináptica por manter os receptores tipo AMPA fosforilados. Acredita-se que a cinase tem a capacidade de armazenar a informação sináptica, hipótese do computador molecular. As cinases contribuem para a manutenção de uma modificação sináptica por certo tempo limitado, a síntese de novas proteínas e estabelecimento de novas sinapses é um indicativo no processo de consolidação das memórias. No entanto, a utilização de drogas que apresentam a capacidade de bloquear a transcrição de RNAm tornam os indivíduos com a incapacidade de aprendizado, bem como na retenção de informação. A formação da memória parece envolver inicialmente a modificação rápida de proteínas inápticas preexistentes. Essas modificações, talvez com a ajuda de cinases persistentemente ativas, trabalham contra os fatores que apagariam nossa memória (como a renovação protéica). É uma batalha perdida, a não ser que uma nova proteína chegue à sinapse modificada e converta a alteração temporária da sinapse em uma alteração mais permanente. A síntese proteica é regulada por fatores de transcrição do núcleo, um desses fatores é a proteína ligante do elemento AMPc (CREB). Esses fatores se ligam aos segmentos específicos do DNA e regulam a expressão dos genes. A CREB-2 é repressora da expressão gênica, enquanto a CREB-1 ativa a transcrição quando está fosforilada pela proteína cinase. Como você sabe, nem todas as experiências são igualmente lembradas. Algumas particularmente aquelas com forte conteúdo emocional estão marcadas a fogo em nossas memórias. (Pense em seu primeiro romance.) Outras permanecem conosco apenas algum tempo e, depois, se desvanecem. A modulação da expressão gênica por CREB oferece um mecanismo molecular que pode controlar a força de uma memória. Falhas na consolidação da memória caracterizam numerosos distúrbios encefálicos, além de serem comuns no processo de envelhecimento. Drogas ditas como facilitadoras da memória estão sendo utilizadas no tratamento de doenças neurodegenerativas como no caso do Alzheimer. MECANISMO FISIOLÓGICO DA MEMÓRIA Memórias são armazenadas no cérebro pela variação da sensibilidade básica da transmissão sináptica entre neurônios. Essas vias são chamadas de traços de memória e uma vez que esses traços são estabelecidos, eles podem ser ativados por processos mentais para reproduzir as memórias. O cérebro tem a capacidade de aprender a ignorar informações sem consequências. Essa capacidade resulta da inibição de vias sinápticas para esse tipo de informação. O efeito resultante chama-se habituação, que é um tipo de memória negativa. Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Matheus Destacar Para a informação que entra no cérebro e que causa consequências importantes, tais como dor ou prazer, o cérebro tem a capacidade de armazenar os traços. Isso é a memória positiva e ela resulta da facilitação das vias sinápticas, no processo de sensibilização da memória. Dessa forma, áreas especiais nas regiões límbicas determinam se uma informação é importante ou não e tomam a decisão subconsciente de armazenar a informação como um traço da memória ou suprimi-la. O mecanismo de memória estudado com o molusco Aplysia demonstrou que existem 2 terminais sinápticos, um terminal que vem de um neurônio sensorial e faz sinapse com o neurônio que deve ser estimulado, que é chamado de terminal sensorial. O outro terminal, fica na superfície do terminal sensorial é chamado de terminal facilitador. Quando o terminal sensorial é estimulado repetidamente (mas sem estimulação do T.facilitador) a transmissão do sinal é inicialmente grande, mas se torna cada vez menos intensa com a estimulação repetida, até a transmissão quase desaparecer. Esse é o que denominamos de habituação ou memorias negativas. Por sua vez, se um estimulo excitar o terminal facilitador no mesmo momento em que o terminal sensorial for estimulado, então essa transmissão se tornará cada vez mais forte e permanecerá por minutos, horas, dias ou até semanas. Dessa forma, esse estimulo faz com que as vias de memória pelo terminal sensorial fique facilitada nas semanas seguintes. MECANISMO PARA FACILITAÇÃO A estimulação do terminal facilitador no mesmo momento em que o terminal sensorial também é estimulado causa liberação de serotonina pelo terminal facilitador na superfície do terminal sensorial. A serotonina age em receptores serotoninérgicos na membrana, e eles vão ativar a enzima Adenil ciclase que promove a formação do AMPc. Esse AMPc ativa uma proteinocinase que causa a fosforilação de proteínas que funcionam como canais de potássio, quepor sua vez bloqueia a condutância de potássio pelos canais. A fosforilação desses canais de K+ reduz as correntes desse íon que normalmente repolariza o potencial de ação. A redução dessa corrente aumenta a excitabilidade do neurônio e prolonga o potencial de ação. Esse potencial de ação prolongado leva a ativação prolongada dos canais de cálcio, permitindo a entrada desses íons no terminal sináptico sensorial. Esses íons levam a liberação aumentada do neurotransmissor na sinapse, facilitando a transmissão simpática para o neurônio seguinte. Assim, de forma indireta, o efeito de estimular o terminal facilitador ao mesmo tempo em que o terminal sensorial é estimulado leva a um aumento prolongado da sensibilidade excitatória e isso estabelece um traço de memória. Em resumo, parece que a memória de curto prazo resulta da modulação plástica dos canais iônicos e outros substratos protéicos pela ação de mensageiros citoplasmáticos que resultam na alteração da excitabilidade de neurônios específicos e na liberação de transmissores de seus terminais. No desenvolvimento de uma memória de longo prazo ocorre uma reestruturação física das próprias sinapses de forma que muda sua sensibilidade para transmitir os sinais neurais. Essas mudanças estão relacionadas com o aumento de vesículas transmissora, aumento do número de terminais sinápticos, mudanças nas estruturas das espinhas dendríticas que permitem a transmissão de sinais mais fortes e aumento dos locais onde vesículas liberam a substância neurotransmissora. Assim, de várias formas a capacidade estrutural das sinapses de transmitir sinais parece aumentar, enquanto se estabelecem traços da verdadeira memória de longo prazo. CONSOLIDAÇÃO DA MEMÓRIA Para a conversão da memória de curto prazo para a de longo prazo, ela precisa ser consolidada, isto é, a memória de curto prazo se for ativada repetidamente promoverá mudanças químicas, físicas e anatômicas nas sinapses que são responsáveis pela memória de longo prazo. A repetição da mesma informação várias vezes na mente acelera e potencializa o grau de transferência da memória de curto prazo para a de longo prazo, e assim acelera e aumenta a consolidação. Portanto, as características importantes das experiências sensoriais ficam, progressivamente, cada vez mais fixadas nos bancos de memória. E quanto mais você repete aquele informação, mais aumentará sua atenção sobre ela. Esse fenômeno explica porque a pessoa pode lembrar pequenas quantidades de informação estudadas profundamente muito melhor do que grande quantidade de informação estudada superficialmente. Uma das características mais importantes da consolidação é que novas memorias são codificadas em diferentes classes de informações. Durante esse processo, tipos semelhantes de informação são retirados dos arquivos de armazenagem de memória e usados para ajudar a processar a nova informação. Assim, durante a consolidação, as novas memorias não são armazenadas aleatoriamente no cérebro, mas sim em associação direta com outras memorias do mesmo tipo. Esse processo é necessário para poder se procurar posteriormente a informação requerida da memória armazenada. PLASTICIDADE NEURAL A plasticidade neural refere-se às alterações estruturais e funcionais nas sinapses, como resultado dos processos adaptativos do organismo. A plasticidade pode ser responsável pela melhora de habilidades motoras adquiridas com a prática, ajustes e prejuízos decorrentes de perdas sensoriais e pela recuperação funcional após uma lesão no sistema nervoso central. A plasticidade inclui alterações nos mapas sensoriais e motores após uma lesão do SNC. Incluem se, também, a potenciação de sinapses via atividade pré e pós sináptica correlacionada, o envolvimento dos receptores N-metil-D-aspartato (NMDA), assim como o aumento da atividade sináptica pelo aumento da liberação de neurotransmissores. Outras modificações levam dias, semanas, ou mais, para acontecerem. Entre estas estão o crescimento axonal e dendrítico. 7- Relacionar a privação do sono com memória e aprendizagem O sono não é um estado homogêneo: são dois estados distintos de sono. Ocorrem movimentos rápidos dos olhos durante uma parte do sono, sendo este chamado de sono REM. Ele ocupa apenas 20% do tempo total de sono (TTS) de um adulto e o restante é chamado de sono NREM (Não REM).” O sono é uma atividade especial, gerada por regiões específicas do cérebro, de ocorrências cíclicas, que se alternam para o equilíbrio da vida. O sono é iniciado pelo estado NREM e os estados NREM e REM se alternam. Nos últimos anos, os cientistas descobriram que o sono é mais do que uma simples regeneração do nosso sistema nervoso. Durante o sono, dá-se a ativação do processo de aprendizagem essencial para a formação da memória em longo prazo. Ao fim de um tempo específico, inicia-se um processo automático designado de consolidação da memória, que estabiliza essa memória. A consolidação da memória prossegue durante o sono. Diferentes estudos utilizando neuroimagem sugerem que a privação de sono pode levar a mecanismos adaptativos, como o recrutamento compensatório de estruturas cerebrais, para a manutenção do desempenho cognitivo apesar da perda de sono. SONO E ASPECTOS COGNITIVOS Desde o estudo proposto por Patrick e Gilberts(1897) com privação do sono em humanos, muito trabalhos mostraram que o sono possui efeitos relevantes na cognição. Diversos estudos apontam problemas de atenção seletiva, memória de trabalho, memória de curta duração e velocidade de processamento como os principais fatores limitantes da qualidade de vida decorrentes da privação do sono. Também se sabe que uma noite bem dormida facilita a desempenho cognitivo humano. Déficits atencionais dependentes de privação de sono já foram bem documentados anteriormente através de EEG, e se verificou uma diminuição de atividade na área frontal do córtex. Esta diminuição deve-se a mudanças na atividade dos neurônios associados ao córtex pré-frontal. Vyazovskie colaboradores (2011) mostraram que ratos privados de sono por longos períodos apresentavam neurônios individuais desativados na região do neocortex, em um padrão de ondas tipicamente encontrado no estágio NREM do sono.A incidência de neurônios desativados aumentava de acordo com o período de privação, e foi correlacionado com uma baixa performance em uma tarefa cognitiva para obtenção de comida. Os mecanismos que envolvem as alterações da função executiva dependentes do sono ainda não estão totalmente esclarecidos. Porém, Muzur e colaboradores citam em seu estudo que o motivo pelo qual a função executiva é afetada pela privação de sono é, provavelmente, um distúrbio no córtex pré-frontal e suas regiões aferentes. O sono também tem funções conhecidas nas memórias declarativas (memórias que podem ser recuperadas e esclarecidas, como a capital de um país ou o qual foi o almoço do dia) e não declarativas (memórias que não são conscientemente recuperáveis, como andar de bicicleta ou tocar algum instrumento musical) e no aprendizado. Experimentos com animais e humanos demonstraram que o sono normal facilita a memória e o aprendizado, principalmente na consolidação de novas memórias, que é a estabilização de memórias após sua aquisição inicial, podendo leva-las a durar um período de meses. Diferentes estudos utilizando neuroimagem sugerem que a privação de sono pode levar a mecanismos adaptativos, como o recrutamento compensatório de estruturas cerebrais, para a manutenção do desempenho cognitivo apesar da perda de sono. O primeiro desenho experimental capaz de verificar a consolidação da memória em diferentes estágios do sono foi descrito por Yaroushe colaboradores (1971).Os indivíduos eram induzidos a aprender uma lista com pares de palavras durante a primeira ou a segunda metade da noite. Após o período de aprendizado, os sujeitos dormiam por 03 horas e realizavam um teste para
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