Aspectos Históricos da Neurociência

Daniel Damiani, 2010.

Neurociência é definida como a ciência que estuda diversos ramos envolvidos com o sistema nervoso, tais como:

Introdução

◦ Neuropatologia.◦ Neuropedagogia.◦ Neuroendocrinologia.◦ Neuroeconomia.◦ Neuropsicologia.◦ Neurobiologia.◦ Neurogenética.◦ Neurorradiologia.◦ Neuroquímica.◦ Neurocircuitaria.

◦ Neuroanatomia.◦ Neurofisiologia.◦ Neurofarmacologia.◦ Neuroimunologia.◦ Neurologia.◦ Neurocirurgia.◦ Neuropsiquiatria.◦ Neuroteologia.◦ Neuromarketing.

NEUROLOGIA

NEUROCIRURGIA

NEUROCIÊNCIA

FISIOTERAPIA

FONOAUDIOLOGIA

NUTRICÃO

PSIQUIATRIA

PSICOLOGIAPEDAGOGIA

BIOLOGIA

ENFERMAGEM

PSICOPEDAGOGIA

BIOMEDICINA

Até o começo do século XIX as teorias consideravam que a mente e a consciência eram manifestações de espíritos animais atuando através do cérebro.

Século III a.C. Herophilus e Erasistratus, Egito, inauguram os estudos anatômicos do cérebro humano. ◦ Destaque para os ventrículos encefálicos!

500 anos depois: Galeno descreve os ventrículos cerebrais em detalhes, acreditando que neles encontrava-se os espíritos dos animais.

História

Galeno ainda associava a imaginação, intelecto e a memória com o tecido cerebral.

História

Século IV d.C. : Doutrina Ventricular! Defendia a localização das funções mentais em

3 câmaras no centro do cérebro. A porção sólida (córtex) era suja demais para

atuar como sede da alma. Os ventrículos eram espaços vazios, puros,

nobres. Subdivididos em 3 porções: anterior, mediana e

posterior – paralelo com a Santa Trindade.

A cognição nas cavidades cerebrais

Nemesius: o ventrículos anterior (próximo à face) seria os órgãos do sentido; a cognição estaria no ventrículo mediano e a memória no ventrículo posterior.

A cognição nas cavidades cerebrais

A cognição nas cavidades cerebrais

Período Ventrículo Anterior

Ventrículo Mediano

Ventrículo Posterior

Nemesius c. 390 Percepção Cognição Memória

St. Agostinho 354-430 Sensação Memória Movimento

Ibn Sina (Avicena)

980-1037 Fantasia e Representação

Imaginação e Discernimento

Retenção e recordação

Leonardo da Vinci

1472-1519 Imaginação Cognição Memória

Gregor Reisch 1427-1525 Sensação, Fantasia, Imaginação

Pensamento e Discernimento

Memória

Thomas Willis 1621-1675 Percepção Imaginação Memória e recordação

Andreas Vesalius: descreve com muito mais detalhes os ventrículos comparado às circunvoluções, também acreditando neles como sede do espírito.

Para Vesalius as circunvoluções apenas possibilitavam que os vasos sangüíneos levassem nutrientes aos ventrículos.

Leonardo da Vinci: faz um desenho mais realista dos ventrículos; injetou cera líquida nos ventrículos para formar seu molde.◦ Porém a “função ventricular” permaneceu a mesma!!!

A cognição nas cavidades cerebrais

Andreas Vesalius

Leonardo da Vinci – Creation of Adam

René Descartes (1596-1650): acreditava que fluidos ou espíritos animais circulavam pelo cérebro e através dos “tubos” (nervos), os fluidos levariam as informações auditivas, visuais, táteis,...

Essas informações chegariam à pineal (órgão ímpar) responsável pela consciência.

A pineal seria a sede da alma, executando funções musculares,...

A cognição nas cavidades cerebrais

Pineal

Franz Gall no século XIX: dá origem ao nascimento da neurociência.

Thomas Willis: escreveu um livro denominado Cerebri anatomie – com descrições anatômicas, fisiológicas, químicas e neurológicas.◦ Sugeriu que os ventrículos eram apenas resultado das

dobras cerebrais mas mesmo assim atribuía a eles a função anterior. Porém a cognição, memória, volição estaria no córtex!

◦ Acreditava que as circunvoluções eram aleatórias, sem organização alguma, diferente entre os homens.

Transferência das Funções para o Córtex

Franz Gall (1758-1828), seu discípulo François Leuret (1797-1851) e Pierre Gratiolet (1814-1865) consideraram constante a apresentação cortical.

Daí iniciam-se os estudos para se propor funções diferentes para as áreas cerebrais.

Gall é o primeiro a ilustrar fidedignamente as circunvoluções cerebrais.

Gall acreditava que no cérebro havia o comportamento, pensamento, emoções; na verdade o cérebro é composto por 27 órgãos.

Produção da Mente pelo Cérebro

Para Gall e seu discípulo Spurzheim, as faculdades mentais se localizavam em órgãos específicos; o desenvolvimento de cada região causaria deformações do crânio, podendo ser avaliadas!

1805, por essa teoria de “repartição da alma”, Gall foi expulso do Estado de Viena.

Gall foi rejeitado em Paris pela Academia de Ciência.

Porém se popularizou o termo “frenologia”.

Produção da Mente pelo Cérebro

Frenologia

Pierre Flourens (1794-1867) e Julien Legallois (1770-1840) demonstram que lesões corticais (em pombos) causariam déficits – tais como o centro respiratório no tronco encefálico.

Acreditavam que o funcionamento cerebral era global, sem locais específicos.

A partir de então, o cerebelo é atribuído à coordenação; os lobos cerebrais na percepção, julgamento e memória; tálamo como centro sensorial por receber vários nervos; corpo estriado como centro motor.

Produção da Mente pelo Cérebro

Paul Broca (1824-1880) declarou que a linguagem tinha localização específica.

Na verdade, descrições anteriores a Broca já haviam sido feitas por Marc Dax.

Produção da Mente pelo Cérebro

Após Broca, diversos estudos sobre lesões experimentais ocorreram.

Friedrich Goltz lesionava cérebros de cães. David Ferrier lesionava cérebro de macacos. Hermann Munk (1839-1912) atribuiu a visão ao

córtex occipital. Estudos apontam para áreas de associação. Avanços das técnicas histológicas no final do

século XIX: Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) – “Doutrina Neuronal” – neurônios não se tocam!!

Produção da Mente pelo Cérebro

Camillo Golgi (1843-1926), elaborou a coloração por prata ao SN: finalmente, viu-se que os neurônios não se tocavam!

Observaram áreas anatomicamente diferentes. Korbiniam Brodmann (1868-1918): descreve um

mapa citoarquitetônico com 52 áreas funcionais.

Produção da Mente pelo Cérebro

Korbiniam Brodmann

43

Charles Sherrington (1857-1952) deu o nome sinapse ao espaço interneuronal.

Marshall Hall (1790-1857) descreveu os reflexos, reescritos por Sherrington como movimentos presentes em animais sem cérebro e tronco encefálico.

Sherrington identifica o “Arco Reflexo”.

Produção da Mente pelo Cérebro

Charles Sherrington

Gustav Fritsch (1838-1927) e Eduard Hitzig (1838-1907) usaram eletricidade para o estímulo de áreas motoras-sensoriais do córtex – Microestimulação Elétrica!

Pioneiro a utilizar essa técnica com o paciente acordado foi o neurocirurgião Harvey Cushing (1869-1939).

A estimulação elétrica foi também explorada pelo neurocirurgião canadense Wilder Penfield (1891-1976), já em 1950.

Córtex Redescoberto: Neuroestimulação

Richard Caton (1824-1926) descobriu que regiões cerebrais emitiam corrente elétrica e que era possível verificá-las, apesar de correntes muito pequenas.

Hans Berger (1873-1941) – EEG: capaz de detectar ondas alpha (10 ciclos/segundo) e beta (menores e mais rápidas).

1936: descrevem-se ondas delta (d de doença de degeneração); ferramenta útil no diagnóstico de tumores e abscessos.

Sintonizando as Ondas Cerebrais

Horace Magoun (1907-1991) e Giuseppe Moruzzi (1910-1986) estimularam por engano a formação reticular de um gato anestesiado. O EEG imediatamente mudou do sono para vigília. A destruição desta área tinha efeito oposto: inconsciência e coma.

Formação Reticular

Herbert Jasper (1906-1999) viu a necessidade de monitorar o córtex – aprimorou eletrodos de tungstênio para ser usado no intra-op de cirurgias para o Parkinson.

Edwin Neher em 1980 desenvolve técnicas de patch-clamp esclarecendo mecanismos do aprendizado e da memória.

Ao final dos anos 70 surge a monitorização cerebral funcional: PET e SPECT; iniciam-se os estudos metabólicos cerebrais: substâncias radioativas.

Monitorização Cortical

1980: imagem anatômica cerebral com a RNM. 1992: RNM Funcional. Dias atuais: Estudos do comportamento, sono,

neurocircuitaria, biologia molecular das doenças, novos neurotransmissores, neuroplasticidade, sinapses efáticas (por freqüência), mapeamento de receptores / drogas específicas, ...

Monitorização Cortical

RNMf e EEG Acoplados

Microneurocirurgia

Perspectivas - Nanoneurocirurgia• Alvos específicos.• Limitação dos efeitos colaterais.• Atuação em tumores vascularizados –

Passam a BHE.

Perspectivas - Nanoneurocirurgia• Nanopartículas, Nanoesferas ou

Nanocápsulas: – Partículas coloidais carreando a droga. – Matriz biodegradável: controle do tempo de

liberação da droga.

“Nanosonda - Ultrassom”

Terapia Gênica

FUTURO ?