Download - Estrutura e Funções do Córtex Cerebral.pdf
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Centro Universitrio de Braslia
Faculdade de Cincias da Sade
Estrutura e Funes do Crtex Cerebral ROCILENE OTAVIANO DOS SANTOS
Braslia - 2002
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Centro Universitrio de Braslia
Faculdade de Cincias da Sade
Licenciatura em Cincias Biolgicas
Estrutura e Funes do Crtex Cerebral ROCILENE OTAVIANO DOS SANTOS
Monografia apresentada Faculdade de Cincias da Sade do Centro Universitrio
de Braslia como parte dos requisitos para a obteno do grau de Licenciado em
Cincias Biolgicas.
Orientador: Professor Cludio Henrique Cerri e Silva
Braslia - 2002
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AGRADECIMENTOS:
Aos meus pais pelo dom da vida que ensejou as conquistas alcanadas, ao meu esposo como grande incentivador e apoio na realizao deste trabalho, ao meu professor Cludio por todas as orientaes fornecidas e a Deus pela existncia que nos proporciona o privilgio de sermos teis sociedade, famlia e ao prximo.
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RESUMO
As localizaes cerebrais sempre representaram um grande desafio para
mdicos, cientistas e pesquisadores. A parte superior do encfalo humano
constituda por dois grandes hemisfrios, separados por uma fissura longitudinal.
Em cada hemisfrio h a considerar quatro lobos: lobo frontal, parietal, occipital e
temporal. Sabe-se hoje que a diferentes zonas ou lobos cerebrais esto associados
atividades distintas. Para se chegar a tal concluso teve especial importncia os
trabalhos de: Gall, Broca e Brodmann. Conduzidos pelo mdico e
neuroanatomista vienense Franz Joseph Gall no final do sculo XVIII, ele
defendia que o crebro era constitudo por um agregado de muitos orgos,
funcionalmente independentes. Reconhecendo o devido mrito a Gall, tambm
importante apontar os erros de sua teoria das localizaes cerebrais que considera
o crebro compartimentado em seces independentes. Paul Broca, no sculo
XIX, a partir da realizao da autpsia num doente com perturbaes profundas
na linguagem oral, descobriu na terceira circunvoluo do lobo frontal esquerdo,
uma zona lesada que impedia que o indivduo fosse capaz de se exprimir, falando.
Tal regio cerebral ficou na histria da fisiologia conhecida como centro de
Broca. O alemo Brodmann teve a sua contribuio com a elaborao de mapas
neuroanatmicos, nos quais se encontravam reas identificadas por ele prprio
nos seus estudos de arquitetura celular. O seu mapa constitui uma referncia
anatmica conveniente, cujas reas so designadas por nmeros. Surgiu ento a
teoria da unidade funcional que considera reas cerebrais constituindo a base de
funes orgnicas ou psquicas mas subordinadas estrutura total do crebro e
que este capaz de suprimir atividades pertencentes a setores que foram lesados.
Por outras palavras, contrariando Gall, mtodos de estudos no invasivos como a
ressonncia magntica funcional, facilita o estudo das funes cerebrais e
comprova que as funes de cada parte individual do crebro no so
independentes, mas sim sistemas formados por vrias unidades cerebrais
interligadas.
Palavras-chaves: reas de Brodmann, controle cortical, hemisfrios cerebrais,
neurnio, sinapse.
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NDICE
Pgina
1. Introduo ..........................................................................................................1
2. Encfalo...............................................................................................................2
3. O Crtex Cerebral e Suas Camadas.....................................................................3
4. O Neurnio ..........................................................................................................5
5. Sinapse ................................................................................................................7
6. Porque o Crebro Cinza e Branco? ..................................................................8
7. Dominncia Cerebral ..........................................................................................9
8. Plasticidade Neuronal ........................................................................................10
9. Propriocepo ....................................................................................................11
10. Funes Especializada do Crtex Cerebral .....................................................11
11. Homnculo de Penfield ...................................................................................13
12. Classificao Estrutural do Crtex Cerebral (reas de Brodmann) ..............14
13. Controle Cortical .............................................................................................18
13.1. reas Sensitivas do Crtex ..........................................................................18
13.2. rea Visual ...................................................................................................18
13.3. rea Auditiva ...............................................................................................19
13.4 rea Olfatria ................................................................................................20
13.5. rea Gustativa ..............................................................................................19
13.6. rea de Associao do Crtex .....................................................................19
13.7. rea Motoras ................................................................................................20
13.8. reas Pr-frontais .........................................................................................21
13.9. rea Relacionadas com a linguagem ...........................................................22
14. Imagem Funcional por Ressonncia Magntica .............................................24
15. Pesquisa com Ressonncia Magntica Funcional ...........................................26
15.1. Pesquisa com Amputados de Membro Inferior Devido a Tumor.................26
16. Concluso ........................................................................................................28
17. Referncias Bibliogrficas...............................................................................29
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1. INTRODUO
O crebro o mais requintado dos instrumentos capaz de refletir as
complexidades e os emaranhamentos do mundo ao nosso redor. Centro da
inteligncia, memria, conscincia e linguagem, o crebro controla, em
colaborao com outras partes do encfalo, as sensaes e os rgos efetores, ele
o ponto mais alto da evoluo, o nico rgo consciente da sua existncia.
O crtex cerebral a fina camada de substncia cinzenta que reveste o centro
branco medular de todo encfalo. Trata-se de uma das partes mais importantes do
sistema nervoso. No crtex cerebral chegam impulsos provenientes de todas as
vias da sensibilidade que a se tornam conscientes e so interpretadas. Do crtex
saem os impulsos nervosos que iniciam e comandam os movimentos voluntrios e
com ele esto relacionados os fenmenos psquicos
Com o desenvolvimento da tecnologia, descobriu-se mtodos para estudar as
vrias reas e funes cerebrais que comandam o corpo. Um desses mtodos a
Ressonncia Magntica Funcional, um exame no invasivo capaz de mapear o
funcionamento de diferentes reas corticais. Os seus resultados tem sido
importantes, pois com a identificao das reas, pode-se fazer diagnsticos
clnicos de pacientes, pesquisas na rea mdica onde so identificadas as reas
motoras, sensitivas, cognitivas e reas relacionadas com a memria, bem como,
programaes para as cirrgicas no crebro.
2. ENCFALO
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No crtex cerebral as superfcies corticais no so uniformes, possuem salincias ( giros ) e depresses ( sulcos ). O encfalo compreende: - Telencfalo: Constituido pelos 02 hemisfrios cerebrais.
- Diencfalo: Situa-se na linha mediana, entre os dois hemisfrios, se divide
em: Epitlamo, tlamo e hipotlamo.
Epitlamo - Forma a glndula pineal e a habnula;
Tlamo - a estao retransmissora de informaes no crebro,
com exceo das informaes olfatrias;
Hipotlamo - Controla o sistema endcrino e intefere nas funes
viscerais.
- Cerebelo: Localiza-se por trs do tronco cerebral. responsvel pelo
equilbrio e a coordenao motora.
- Tronco cerebral: a substncia nervosa que vai do crebro medula. No
centro h uma formao reticular no controle da conscincia, sono e viglia.
dividido em trs partes :
- Mesencfalo - Poro superior do tronco cerebral, de onde se originam os
pares de nervos cranianos III e IV;
- Ponte - Poro mdia do tronco cerebral, de onde se originam os pares de
nervos cranianos V, VI, VII e VIII;.
- Bulbo - Poro inferior do tronco cerebral, de onde se originam os pares de
nervos cranianos IX, X, XI XII. (Martin 1998);
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Cada um dos dois hemisfrios dividido em quatro lobos anatomicamente
distintos: o frontal, o parietal, o occipital e o temporal (figura 01).
Figura 01: Lobos cerebrais Fonte (cosenza 1998) Cada lobo tem circunvolues caractersticas e dobras (um antigo artifcio
biolgico para aumentar a rea de superfcie). As cristas das circunvolues so
denominadas giros. As ranhuras so chamadas sulcos ou fissuras. Os giros e
sulcos mais proeminetes so semelhantes entre um indivduo e outro e tem nomes
especficos (giro pr-central, sulco central e giro ps-central). As circunvolues
representam uma adaptao que serve para ajustar uma grande rea superficial
dentro de um espao restrito da cavidade craniana.
3. O CRTEX CEREBRAL E SUAS CAMADAS
Um corte em profundidade no crebro mostra que a superfcie cinzenta tem
uma espessura que varia de 1 a 4 mm. A maior parte composta por clulas
nervosas (neurnios) que recebem impulsos dos pontos mais distantes do corpo e
os retransmitem ao destino certo. Mas o crebro desempenha funes altamente
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diversificadas e, por isso mesmo, as clulas que os constituem, tambm so
especializadas. Tipos diferentes de neurnios so distribudos atravs de
diferentes camadas no crtex (Figura 2) dispostos de tal forma a caracterizar as
vrias reas dos hemisfrios, cada qual com sua funo.
Figura 2: Camadas corticais Fonte: (Cosenza 1998) I. Camada molecular II. Camada granular externa III. Camada piramidal externa IV. Camada granular interna V. Camada piramidal interna VI. Camada fusiforme
Existem dos tipos de crtex: isocrtex e alocrtex. O primeiro formado por
seis camadas (conforme acima) bem definidas durante o desenvolvimento
embrionrio e o segundo no apresenta este nmero de camadas e elas no so
ntidas. Apesar de cada camada no ser constituda exclusivamente por um tipo de
neurnio, considera-se a camada IV como sendo receptora da sensibilidade e a V
como sendo motora. As demais camadas so consideradas de associao.
Do ponto de vista filogentico, pode-se dividir o crtex cerebral em
arquicrtex, paleocrtex e neocrtex. No homem, o arquiocrtex esta localizado
no hipocampo, o paleocrtex ocupa o uncus e a parte do giro para-hipocampal.
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Todo o resto do crtex classificado como neocrtex. Arquictex e paleocrtex
esto ligados olfao e ao comportamento emocional. O neocrtex o
responsvel pelas mais importantes funes cerebrais do homem (Singi 1996).
4. O NEURNIO O tecido nervoso compreende basicamente dois tipos celulares: os neurnios e
as clulas gliais ou neurglia. O neurnio (Figura 3) a unidade fundamental,
com a funo bsica de receber, processar e enviar informaes. A neuroglia
compreende clulas que ocupam os espaos entre os neurnios, com funes de
sustentao, revestimento, modulao da atividade neuronal e defesa (Machado
1998). Durante o desenvolvimento intra-uterino, o crebro humano produzir
todas as clulas nervosas que o acompanharo durante a vida. Os neurnios, por
sua vez, so clulas nobres, extremamente exigentes quanto aos seus nveis de
glicose e de oxignio. Isso acontece porque, ao contrrio das outras clulas, os
neurnios no possuem reservas para estes componentes. Em caso de morte dos
neurnios, estes no se regeneram mais, uma eventual cicatrizao resultaria em
tecido fibroso constitudo por astrcitos e clulas de Schwann.
O impulso nervoso (de natureza eletroqumica) tem sua velocidade ou
intensidade aumentada por substncias neurotransmissoras, como a acetilcolina e
a adrenalina, de singular importncia para a o estudo das doenas do sistema
nervoso. No neurnio, unidade funcional bsica do sistema nervoso, a transmisso
dos impulsos se d sinapse, dendritos e axnios. Atravs dos nervos, o crebro e a
medula espinhal enviam comandos aos sistemas e aparelhos orgnicos .
Existem diversos tipos de neurnios, com diferentes funes dependendo da
sua localizao e estrutura morfolgica, mas em geral constituem-se dos mesmo
compontes bsicos:
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Figura 3: Neurnio
Fonte: www.epub.org.br/cm/n05/tecnologia/nervoso.htm
o corpo do neurnio (soma) constitudo de ncleo e pericrio, que d suporte metablico toda clula;
o axnio (fibra nervosa) prolongamento nico e grande que aparece no soma. responsvel pela conduo do impulso nervoso para o
prximo neurnio, podendo ser revestido ou no por mielina (bainha
axonial);
O envoltrio do axnio a Bainha de Mielina (lipdeos e protenas), serve para aumentar a velocidade da conduo do potencial de
ao, possui aparncia esbranquiada porque rica em uma substncia
gordurosa.
os dendritos que so prolongamentos menores em forma de ramificaes (arborizaes terminais) que emergem do pericrio e do final
do axnio, so eles que levam o impulso nervoso at o corpo celular;
sendo, na maioria das vezes, responsveis pela comunicao entre os
neurnios atravs das sinapses. Basicamente, cada neurnio, possui uma
regio receptiva e outra efetora em relao a conduo da sinalizao.
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5. SINAPSE
a estrutura dos neurnios atravs da qual ocorrem os processos de
comunicao entre os mesmos, ou seja, onde ocorre a passagem do sinal neural
que a transmisso sinptica (Figura 4); atravs de processos eletroqumicos
especficos, isso graas a certas caractersticas particulares da sua constituio. O
axnio leva os impulsos para fora do corpo celular, as extremidades de cada
axnio chegam at bem prximo dos dendritos do prximo neurnio, mas no
chega a toc-lo, existe entre eles intervalos chamados sinapse, a sinapse impede
que os neurnios tenham uma ligao fsica, mas permite que mediadores
qumicos passes de um neurnio a outro. As sinapses so muito diversas em suas
formas e outras propriedades: algumas so inibidoras e algumas, excitadoras; em
algumas o transmissor a acetilcolina (DeGroot 1994).
Figura 4: Sinapse
Fonte: Universidade de Campinas: www.unicamp.br/ensino
Em uma sinapse os neurnios no se tocam, permanecendo um espao entre
eles denominado fenda sinptica, onde um neurnio pr-sinptico liga-se a um
outro denominado neurnio ps-sinptico. O sinal nervoso (impulso), que vem
atravs do axnio da clula pr-sinptica chega em sua extremidade e provoca na
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fenda a liberao de neurotransmissores depositados em bolsas chamadas de
vesculas sinpticas. Este elemento qumico se liga quimicamente a receptores
especficos no neurnio ps-sinptico, dando continuidade propagao do sinal.
Um neurnio pode receber ou enviar entre 1.000 a 100.000 conexes sinpticas
em relao a outros neurnios, dependendo de seu tipo e localizao no sistema
nervoso. O nmero e a qualidade das sinapses em um neurnio pode variar, entre
outros fatores, pela experincia e aprendizagem, demonstrando a capacidade
plstica do SN.
6. PORQUE O CREBRO CINZENTO E BRANCO?
Em uma seco transversal feita no crebro (Figura 5), fcil ver as reas
cinzentas e brancas. O crtex e outras clulas nervosas so cinzentos, e as regies
entre eles, brancas. A colorao acinzentada produzida pela agregao de
milhares de corpos celulares, enquanto que branco a cor da mielina. A cor
branca revela a presena de feixes de axnios passando pelo crebro, mais que em
outras reas nas quais as conexes esto sendo feitas. Nenhum neurnio tem
conexo direta com outro. No final do axnio encontram-se filamentos terminais,
e estes esto prximos de outros neurnios. Eles podem estar prximos dos
dendritos de outros neurnios (algumas vezes em estruturas especiais chamadas
espinhas dendrticas, ou prximo ao corpo celular.
Figura 5: reas cinzentas e brancas do crebro Fonte: Revista Crebro & Mente
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7. DOMINNCIA CEREBRAL
Este termo refere-se ao fato de que um dos hemisfrios cerebrais o
"dominante" em certas funes. A diferena predominantemente percebida na
linguagem e habilidades manuais.
Dados clnicos e trabalhos experimentais estabeleceram que os dois
hemifrios cerebrais (Figura 06) no so iguais em certas funes. Embora os
sistemas de projeo das vias motoras e sensoriais sejam semelhantes, a esquerda
e a direita, cada hemisfrio especializado e domina o outro em algumas funes
especficas. O hemisfrio esquerdo controla a linguagem e a fala na maioria das
pessoas; o hemisfrio direito comanda a interpretao das imagens e dos espaos
tridimencionais. A dominncia cerebral est relacionada ao uso preferencial de
uma das mos (lateralidade). A maior parte dos indivduos destros tem
dominncia do hemisfrio esquerdo (DeGroot 1994).
Quando se trata de controlar os msculos, cada hemisfrio responsvel
por dos lados do corpo desde os ps e as pernas at as mos e os olhos. Mas as
linhas de comando se cruzam entre si , o lado esquerdo do corpo ligado ao
direito do crebro, enquanto as sensaes no lado direito do corpo acabam no
hemisfrio esquerdo, ou seja, um arranjo contralateral. Assim, uma leso de um
lado do crebro, normalmente vai afetar os movimentos e o sentidos do lado
oposto do corpo.
Figura 06: Hemisfrios cerebrais (esquerdo/direito) Fonte: Hospital Sarah Rede de Hospitais do Aparelho Locomotor
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8. PLASTICIDADE NEURONAL
A plasticidade neuronal a propriedade do sistema nervoso que permite o
desenvolvimento de alteraes estruturais em resposta experincia, e como
adaptao a condies mutantes e a estmulos repetidos. A plasticidade bastante
evidente nos organismos em desenvolvimento. O padro definitivo final das
conexes neurais no adulto, por exemplo. No se forma todo a um s tempo. Em
vez disso, em muitas partes do sistema nervoso central e perifrico, as conexes
so formadas de forma mais abundante e difusa no incio do que as que so, por
fim, necessrias. Durante o desenvolvimento, essas conexes, de certa forma, se
redistribuem e se especificam. A plasticidade neural tambm evidente em alguns
exemplos de regenerao neural; provvel que modificaes organizacionais
semelhantes e a tendncia para formar conexes estejam subjacentes fenmenos
naturais do tipo da aprendizagem e memria (DeGroot 1994).
Durante o crescimento h um contnuo desenvolvimento e modificao nas
conexes entre neurnios e seus alvos, toda vez que se adquire novos
conhecimentos ou habilidades, modificada a estrutura do crebro, visto que ele
composto por feixes de fibras nervosas. A conectidade neuronal no fixa, a
remodelao da conectividade sinptica pode ocorrer em resposta a
manifestaes ambientais, estimulaes sensoriais e aprendizagem de novas
tarefas, essa mudana continua ao longo da vida.
Est sendo estudado um mtodo que poderia, em longo prazo, ajudar a
tratar pessoas com paralisia ao recuperar os neurnios (clulas nervosas)
danificados na medula espinhal. Esse seria o primeiro mtodo capaz de regenerar
um xnio inteiramente. Axnios so extenses dos neurnios que conduzem
impulsos nervosos, como o metal em fios eltricos. Est forma consiste em tratar
os neurnios danificados com um tipo de hormnio de crescimento chamado
neurotrofina.
Segundo os pesquisadores, a neurotrofina foi capaz de bloquear todas as
substncias que inibem a regenerao do axnio, permitindo que ele se
recuperasse.
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9. PROPRIOCEPO
As funes bsicas do sistema nervoso so a motricidade e a sensibilidade
que, associadas, vo determinar a misso essencial do sistema nervoso, que
adaptar o ser vivo ao meio ambiente. Todo o sistema nervoso um mecanismo
sensitivo-motor. A sensibilidade a funo pela qual o organismo recebe
informaes indispensveis conservao do indivduo e da espcie. O msculo
o rgo motor responsvel para que seja realizado qualquer tipo de movimento,
formando assim, uma ntima relao entre sistema muscular e funes motoras.
Quando se fecha os olhos toda ateno, que comumente direcionada para
fora da pessoa, passa a ficar em funo do que se pode chamar de um aumento de
propriocepo. A percepo que temos de ns mesmos. Se equilibra, em grande
parte, pela orientao tridimensional que se recebe do ambiente. espantoso a
capacidade dos cegos em perceber a presena de pessoas, sons e cheiros muito
antes de pessoas que enxergam.
Com o desenvolvimento das potencialidades do corpo fsico se consegue lastro
para nossas "aventuras" no desenvolvimento das capacidades dos corpos mais
sutis. Assim, esses exerccios simples mas eficazes, proporcionam um aumento
proprioceptivo reaes fsicas aos acontecimentos emocionais, auxilia a manter
com a maior serenidade possvel nas sensaes fsicas de dor, faz com que se
perceba erros de postura, enfim, permite caminhar na busca pelo auto-
conhecimento.
10. FUNES ESPECIALIZADAS DO CRTEX CEREBRAL
No crtex cerebral podem ser distinguidas diversas reas, com limites e
funes relativamente definidos (Figura 7). Assim, podem ser distinguidas a rea
motora principal, a rea sensitiva principal, centros encarregados da viso,
audio, tato, olfato, gustao e assim por diante.
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reas corticais e suas funes . reas de associao: so conectadas com
vrias reas sensoriais e motoras por fibras de associao:
Figura 7: Funes especializadas do crtex
Fonte: www.epub.org.br/cm/n01/arquitet/cortex
Area Cortical Funo Crtex Prefrontal (em pink) Planejamento, emoo, julgamento
Crtex de Associao Motor (rea pr-motora) (em verde) Coordenao do movimento complexo
Crtex Motor Primrio (giro pr-central) (em vermelho) Iniciao do comportamento motor
Crtex sensorial Primrio (em azul escuro) Recebe informao ttil do corpo (tato, vibrao, temperatura, dor) rea de Associao Sensorial
(em amarelo) Processamento da informao Multisensorial
rea de Associao Visual
(em laranja) Processamento complexo da informao visual
Crtex Visual (em verde murgo) Deteco de estmulo visual simples
Centro da Fala (rea de Broca) (em preto) Produo da fala e articulao Crtex Aditivo (em marrom) Deteco da intensidade do som
rea de Associao Auditiva (em azul claro)
Processamento complexo da
informao auditiva e memria rea de Wernicke (em verde limo) Compreenso da linguagem
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11. HOMNCULO DE PENFIELD
A representao motora e sensorial ttil do corpo, que se distribui ao longo das
reas centrais do crtex cerebral. Estudada em detalhe pelo neurocirurgio Wilder
Penfield (Canad) durante as dcadas de 1940 em diante. O homnculo (homem
pequeno) uma representao distorcida do corpo (Figura 8), onde determinadas
reas recebem mais inervao (como o caso da face e da mo em humanos) de
acordo com a sua importncia e necessidade de preciso de movimentos e
sensaes.
Figura 8: Homnculo de Penfield Fonte: (Penfileld & Jasper 1959)
As regies do corpo mais sensveis ao toque requerem um nmero
desproporcional de clulas nervosas no centro de sensaes do crebro para
processar o estmulo. As mos esto cheias de msculos de alta preciso, a
enorme quantidade de crebro dedicada a mo tem uma representao maior no
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crebro. A mo foi vital para a nossa evoluo, desde os nossos ancestrais at
hoje e levou a espcie humana algumas de suas maiores realizaes e criaes.
Alm de uma srie de avanos experimentais e clnicos importantes suportam a
evidncia para localizao. No final dos anos 50 Wilder Penfield estimulou o
crtex de pacientes conscientes durante cirurgia cerebral para epilepsia, realizada
com anestesia local. Para certificar-se de que a cirurgia no comprometeria a
capacidade de comunicao dos pacientes, Penfield testava as reas corticais que
sob estimulao produziam distrbios de linguagem. Estes achados, baseados em
relatos verbais de indivduos conscientes, dramaticamente confirmaram a
localizao indicada pelos estudos de Wernicke, Penfield tambm demonstrou que
os msculos do corpo esto representados no crtex cerebral, com grandes
detalhes topogrficos, o que resultou num mapa formando o homnculo motor.
Recentemente os estudos clnicos de Penfield tem sido extendidos por Norman
Geschwind em Harvard, que tem sido pioneiro nos estudos modernos de
localizao funcional no crtex cerebral humano. Resultados experimentais
aplicando tcnicas celulares para o sistema nervoso central, tem levado a
concluses semelhantes. Por exemplo, estudos fisiolgicos ao longo do
desenvolvimento tem indicado que clulas nervosas individuais conectam-se umas
s outras de maneira precisa. Como resultado clulas individuais respondem
somente a estmulos sensoriais especficos e no a qualquer estmulo.
12. CLASSIFICAO ESTRUTURAL DO CRTEX
(reas de Brodmann)
O crtex cerebral tem sido objeto de meticulosas investigaes histolgicas,
nas quais foram estudados diversos aspectos de sua estrutura, tais como a
composio e caracterstica das diversas camadas, espessura total e espessura das
camadas. O crtex cerebral pode ser dividido em numerosas reas cito
arquiteturais, havendo vrios mapas de diviso. Assim, Von Economo distinguiu
no crtex do homem 109 reas, enquanto o casal Vogt conseguiu identificar mais
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de 200 reas. Contudo, a diviso mais aceita a do alemo Korbinian Brodman,
que identificou quase 50 reas designadas por nmeros denominadas reas de
Brodman (Figura 9) e (Tabelas:01 e 02).
As reas de Brodman so muito conhecidas e amplamente utilizadas na
clnica e na pesquisa mdica ( Talairach & Tournoux 1988, DeGroot 1994, Singi
1996, Machado1998).
Figura 09: Mapa citoarquitetnico de Brodmann. Fonte: (Singi 1996)
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TABELA 1: REAS DE BRODMANN: Funes e localizaes das reas 1 a 27: reas de Brodmann rea Funcional Localizao Funo 1, 2, 3 Crtex sensitivo
primrio Giro ps-central; Tato
4 Crtex motor primrio Giro pr-central Controle do movimento voluntrio
5 Crtex sensitivo somtico tercirio; rea associativa parietal posterior;
Lbulo parietal superior
Estereognosia
6 Crtex motor suplementar; campo ocular suplementar; crtex pr-motor; campos oculares frontais;
Giro pr-central e cortex adjacente rostral
Planejamento dos movimentos dos membros e oculares
7 rea associativa parietal posterior
Lbulo parietal superior
Visuo-motora; percepo;
8 Campos oculares frontais
Giros frontal superior, mdio, lobo frontal medial;
Movimentos sacdicos oculares
9, 10, 11, 12 Crtex associativo pr-frontal; campos oculares frontais;
Giros frontal superior, mdio, lobo frontal medial;
Pensamento, cognio, planejamento do movimento;
171 Crtex visual primrio;
Margens da cisura calcarina
Viso
18 Crtex visual secundrio;
Giros occipitais medial e lateral
Viso; profundidade;
19 Crtex visual tercirio, rea visual temporal mdia;
Giros occipitais medial e lateral
Viso, cor, movimento e profundidade;
20 rea temporal inferior visual
Giro temporal inferior Forma visual; memria;
21 rea temporal inferior visual
Giro temporal mdio Forma visual; memria;
22 Crtex auditivo de ordem superior
Giro temporal superior Audio, palavra, memria auditiva e interpretativa;
23, 24, 25, 26, 27 Crtex associativo lmbico;
Giro cngulo, rea subcalosa, area retroesplenial e giro parahipocampal
Emoes
FONTE: ( Martin 1998)
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TABELA 2: REAS DE BRODMANN: Funes e localizaes das reas 28 a 47: reas de Brodmann rea Funcional Localizao Funo 28 Crtex olfatrio
primrio; crtex associativo lmbico
Giro pahahipocampal
Olfato, emoes;
29, 30, 31, 32, 33 Crtex associativo lmbico
Giro cngulo e rea retroesplenial
Emoes
34, 35, 36 Crtex olfatrio primrio; crtex associativo lmbico
Giro parahipocampal Olfato, emoes;
37 Crtex associativo parieto-tmporo-occipital; rea visual temporal mdia;
Giros temporal mdio e inferior na juno dos lobos temporal e occipital
Percepo, viso, leitura, palavra;
38 Crtex olfatrio primrio; crtex associativo lmbico
Plo temporal Olfato, emoes;
39 Crtex associativo parieto-tmporo-occipital
Lbulo parietal inferior (giro angular)
Percepo, viso, leitura, palavra escrita;
40 Crtex associativo parieto-tmporo-occipital
Lbulo parietal inferior (giro supramarginal)
Olfato, emoes;
41 Crtex auditivo primrio;
Giro de Heschl e giro temporal superior
Percepo, viso, leitura, palavra falada;
42 Crtex auditivo secundrio;
Giro de Heschl e giro temporal superior
Audio;
43 Crtex gustativo Crtex insular, oprculo frontoparietal;
Audio;
44 rea de Broca; crtex pr-motor lateral;
Giro frontal inferior (oprculo frontal)
Gosto;
45 Crtex associativo pr-frontal
Giro frontal inferior (oprculo frontal)
Palavra, planificao do movimento;
46 Crtex associativo pr-frontal (crtex pr-frontal) dorsolateral
Giro frontal mdio; Pensamento, cognio, planificao do comportamento, aspectos de controle do movimento ocular;
47 Crtex associativo pr-frontal
Giro frontal inferior (oprculo frontal)
Pensamento, cognio, planificao do comportamento.
1As reas 13, 14, 15 e 16 so parte do crtex da insula Fonte: ( Martin 1998)
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13. CONTROLE CORTICAL
Todo o crtex cerebral organizado em reas funcionais que assumem tarefas
receptivas, integrativas ou motoras no comportamento. So responsveis por
todos os nossos atos conscientes, nossos pensamentos e pela capacidade de
respondermos a qualquer estmulo ambiental de forma voluntria. Existe um
verdadeiro mapa cortical com divises precisas a nvel anatomo-funcional (Figura
9) e (Tabelas: 1 e 2), mas que todo ele est praticamente sempre mais ou menos
ativado dependendo da atividade que o crebro desempenha, visto a
interdependncia e a necessidade de integrao constante de suas informaes.
13.1. reas sensitivas do crtex:
A rea somestsica, responsvel pela sensibilidade geral do corpo, est
localizada no gipo ps-central, correspondendo s reas 3,2,1 de Brodmann.
Tambm chamada rea somestsica primria ou rea somestsica SI. Recebe
impulsos nervosos provenientes do tlamo relacionados com dor, temperatura,
tato, presso e propriocepo consciente da metade oposta do corpo. Todas as
partes do corpo esto representadas nesta rea, sendo esta representao chamada
somatopia. O cientista Penfileld criou um homnculo sensitivo (Figura 8),
projetado de cabea para baixo no giro ps-central , para dar idia desta
representao. Na parte superior deste giro, na poro mediana do hemisfrio,
situam-se as reas dos rgo genitais e dos ps, seguidas das reas da perna,
tronco e brao, estas ltimas todas pequenas. Mais abaixo vem a rea da mo e da
cabea, onde a face e a boca tm uma grande representao. Na parte mais baixa
do sulco, j prximo ao sulco lateral, aparece a rea da lngua e da faringe. A
maior e a menor representao de cada uma destas partes no giro ps-central est
relacionada com a sua importncia funcional e no com o seu tamanho.
13.2. rea visual:
Corresponde rea 17 de Brodmann. Localiza-se no sulco calcarino do lobo
occipital. Estimulaes eltricas desta rea provocam alucinaes visuais. A
ablao bilateral da rea 17 causa cegueira completa no ser humano.
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13.3. rea auditiva:
Est situada no giro temporal e corresponde rea 41 de Brodmann.
Estimulaes eltricas desta rea em um indivduo acordado causam alucinaes
auditivas. Leses bilateral do giro temporal causam surdez completa. Leses
unilaterais provocam perda da acuidade auditiva, j que, ao contrrio das demais
vias sensitivas, a via auditiva no totalmente cruzada, estando a cclea
representada nos dois hemisfrios cerebrais.
13.4. rea olfatria:
A rea olfatria que corresponde a rea 28 de Brodmann, ocupa no homem
apenas um pequeno espao situado na parte anterior do uncus e do giro para-
hipocampal.
13.5. rea gustativa:
Corresponde rea 43 de Brodmann, localizando-se na poro inferior do giro
ps-central, em uma regio prxima parte da rea somestsica correspondente
lngua. Leses nesta rea determinam diminuio da gustao na metade oposta
da lngua.
13.6. rea de associao do crtex:
As rea de associao do crtex so aquelas que no esto relacionadas
diretamente com a sensibilidade nem com a motricidade. Elas so bem maiores do
que estas. As rea 5 e 7 so de associao somestsica, permitindo a identificao
de objetos pela sua comparao com o conceito do objeto existente na memria
do indivduo, a rea da orientao espacial corporal. Elas combinam a
informao proveniente de vrios pontos para decifrar seu significado. Quando
estas rea so removidas, a pessoa perde a capacidade de reconhecer objetos e
parte da noo da forma de seu corpo. A perda destas reas em um dos lados do
crebro faz com que a pessoa no tenha, algumas vezes, conscincia do lado
oposto do corpo. As reas 18 e 19, situadas prximo rea visual (17), esto
associadas com a viso, responsvel pela elaborao de impresses visuais e
associao delas com experincias passadas para reconhecimento e identificao.
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Leso destas reas provoca a cegueira verbal. Situao pouco comum na qual o
indivduo perde a capacidade de entender o significado da linguagem escrita. As
reas 42 e 22 de Brodmann, situadas prximo rea auditiva (41), esto
associadas com a audio a rea 22 associas a memria auditiva e interpreta, nela
as impresses acsticas so interpretadas com relao a sua provvel fonte e
associadas com experincias passadas . Leso netas reas provoca surdez verbal,
condio tambm pouco comum na qual o indivduo perde a capacidade de
entender a linguagem falada.
13.7. reas motoras:
Em resposta aos impulsos sensitivos, o crtex reage desencadeando impulsos
motores, fechando assim um circuito reflexo que se inicia com a estimulao do
receptor. Porm, o ato motor no se subordina necessariamente a esse esquema,
uma vez que existem movimentos que no tm a sua origem no receptor,
nascendo do prprio crtex por uma deciso do indivduo. Estes so chamados de
movimentos motores voluntrios.
As reas motoras do crtex esto localizadas no giro pr-central,
correspondendo s rea 4, 6 e 8 de Brodmann.
A rea 4 considerada a rea motora primria, sendo formada pelas clulas
piramidais gigantes ou clulas de Betz. A estimulao eltrica desta rea
determina movimento de grupos musculares do lado oposto. As partes motoras do
corpo esto representadas no giro pr-central (somatotopia) na rea 4, de maneira
identica representao das reas sensitivas no giro ps-central.
A rea 6, chamada rea pr-motora de Fulton , est situada adiante da rea 4.
A sua estimulao depende de estmulos bem mais fortes do que os que so
aplicados sobre a rea 4 para causar a atividade motora.
A rea 8 chamada tambm rea frontal dos olhos e a sua estimulao
provoca o desvio conjugado dos globos oculares par o lado oposto.
13.8. reas pr-frontais:
Ocupam a posio anterior do lobo frontal, correspondendo s reas 9, 10 e
11 de Brodmann, responsveis pela iniciativa, pensamento, planejamento e
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elaborao. Durante anos, esta rea foi considerada como o local do intelecto mais
elevado do ser humano. Porm, a destruio do lobo frontal posterior e da regio
do giro angular provoca leso infinitamente maior ao intelecto do que a destruio
das reas pr-frontais. Estudos recentes tm demonstrado que todas as pores do
crtex que no esto relacionadas com a sensibilidade e motricidade so
importantes na capacidade em aprender informaes complexas. As reas pr-
frontais parecem desempenhar funes relacionadas com o controle do
comportamento a ser seguido diante de certas situaes sociais e fsicas. Para
tanto, deve associar dados que possibilitam a formao do carter e o
desenvolvimento da personalidade. A pessoa que sofreu destruio das suas reas
pr-frontais reage bruscamente diante de certas situaes. Perde o senso de moral
e de respeito humano. Realizando com naturalidade em pblico determinados
atos considerados atentatrios moral, como as necessidades fisiolgicas e o ato
sexual. Alm disso, sofre alteraes de humor, passando rapidamente da alegria
para a tristeza, da bondade para a maldade, da doura para a ira e vice-versa.
As reas pr-frontais tm importantes conexes com o ncleo dorso medial do
tlamo, recebendo e enviando fibras a este ncleo. A lobotomia pr-frontal , que
consiste na separao destas duas reas, foi usada antigamente para tratamento de
doentes psiquitricos com quadro de depresso e ansiedade. Os doentes
submetidos a esta cirurgia entravam em estado de tamponamento psquico, isto
, deixavam de reagir a circunstncias que normalmente determinam alegria ou
tristeza. Uma conseqncia indesejvel que muitos pacientes mostravam uma
deficincia intelectual acentuada. A lobotomia pr-frontal tambm dissocia a dor
do seu componente emocional. Os pacientes operados relatavam que sentiam dor,
mas que ele no os incomodava. Este mtodo caiu em desuso com o aparecimento
dos antidepressivos (Talairach & Tournoux 1988, DeGroot 1994, Singi 1996,
Machado 1998).
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13.9. reas relacionadas com a linguagem:
De maneira esquemtica, existem duas reas corticais relacionadas
com a linguagem (Figura 10);
Figura 10: reas da linguagem
Fonte: (Machado 1998)
a) uma rea anterior para a linguagem situa-se nas pores triangular e
opercular do giro frontal inferior, ela responsvel pela programao da
atividade motora relacionada com a expresso da linguagem, conhecida
como rea de Broca que correspondem (rea 44 e parte da 45 Brodmann);
uma homenagem ao francs Paul Broca, que atravs do estudo de
alguns casos de afasia identificou a funo desta rea a partir da realizao
da autpsia num doente que no podia nem formar sentenas fluentes nem
expressar suas idias na escrita. O exame de seu crebro aps a morte
mostrou uma leso na poro posterior do lobo frontal. Broca colecionou a
seguir mais oito casos semelhantes, todos apresentando leses que
incluram esta rea. Em todos os casos as leses estavam localizadas no
lado esquerdo do crebro. Esta descoberta levou Broca a enunciar, em
1864, um dos mais famosos princpios da funo cerebral: "Nous parlons
avec l'hmisphere gauche!" ("Ns falamos com o hemisfrio esquerdo"!).
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Broca tambm notou que todos aqueles com distrbios da fala por causa de
danos ao hemisfrio esquerdo eram indivduos destros e todos apresentavam
fraqueza ou paralisia da mo direita. Esta observao por sua vez levou
generalizao de que existem relaes cruzadas entre o hemisfrio dominante e
a mo de preferncia. O trabalho de Broca estimulou a mais ampla pesquisa
para o locus cortical da funo comportamental, uma pesquisa que foi logo
recompensada.
b) O passo seguinte foi dado por Carl Wernicke em 1876. Com a idade de 26
anos (tendo sado da escola mdica h somente quatro anos) Wernicke publicou
um novo trabalho clssico entitulado "O sintoma complexo da afasia: um estudo
psicolgico com bases anatmicas". Neste trabalho ele descreveu um novo tipo de
afasia . A afasia de Wernicke envolve um comprometimento da compreenso
mais que da execuo (uma m funo receptiva, opondo-se expressiva).
Enquanto os pacientes de Broca podiam compreender mas no podiam falar, os
pacientes de Wernicke podiam falar mas no compreender . Wernicke descobriu
que este novo tipo de afasia tem uma localizao diferente daquela descrita por
Broca: a leso est localizada na parte posterior do lobo temporal na sua juno
com os lobos parietal e occipital.
Alm de sua descoberta, Wernicke formulou uma teoria da linguagem que
tentava conciliar e extender as duas teorias existentes de funo cerebral. A rea
de Wernicke mais posterior que a de Broca e localiza-se na regio tmporo-
pariental (giro angular), est relacionada com a percepo da linguagem e
corresponde (rea 39 de Brodmann).
Leses nestas reas provocam o aparecimento de afasias, ou seja, uma
incapacidade do paciente de se comunicar atravs da linguagem verbal, embora
os mecanismos perifricos tanto sensitivos como motores necessrios para esta
comunicao estejam intactos. (Consenza1998, Machado 1998, Degroot 1994).
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14. IMAGEM FUNCIONAL POR RESSONNCIA MAGNTICA
No Sculo XVIII o conhecimento a respeito do crebro era pequeno e
dominado por especulaes no cientficas. A experimentao objetiva com
animais ainda era rara e um dos mais poderosos mtodos para inferir a funo
cerebral era a observao de pessoas com danos neurolgicos devido a leses
localizadas no crebro, tais como tumores, em seus estgio iniciais.
a) A primeira fase do estudo das funes cerebrais eram feitas com
estudos experimentais em macacos, abria-se a cabea do animal
onde era feito uma leso e fechada em seguida, ento,
observava-se os resultados. Este estudo tambm era
acompanhado em soldados de guerra com leses cerebrais, onde
era relacionada a funo com a estrutura alterada pelo ferimento
de guerra.
b) A segunda fase teve a colaborao do neuro-cirurgio canadense
Cushing and Baily, onde durante a cirurgia com o crnio do
paciente aberto, ele estimulava reas cerebrais observando a
funo ativada e correlacionava os resultados.
c) Hoje no necessrio abrir o crebro, pois tem-se uma janela
para o crebro atravs dos novos mtodos de estudo, sem
necessidade de abri-lo. Antes no tinha como guardar estes
resultados, hoje pode-se analisar estes estudos do crebro em
futuras pesquisas.
Com o desenvolvimento da tecnologia, aumentou a experimentao com
animais e hoje, apoiados por computadores, existem mtodos que possibilitam a
visualizao precisa de uma determinada funo quando ela est sendo realizada
no crebro.
Dentre os mtodos atuais para estudar as vrias reas e funes cerebrais que
comandam o corpo tem-se a Ressonncia Magntica Funcional. O termo
imagem funcional em ressonncia magntica refere-se mtodos para obteno
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que permitem identificar e obter imagens de regies do crebro associados com
certas solicitaes motoras, sensitivas e cognitivas.
Atravs da obteno de imagem funcional do crtex por meio da ressonncia
magntical identifica-se estimulos visuais, auditivos, sensitivos, motores e
cognitivos com a possibilidade de comparao inter-sujeitos.
No existe restries ao uso de voluntrios saudveis, uma vez que a pesquisa
realizadas em um equipamento de Ressonncia Magntica, de forma no
invasiva e sem uso de medicamentos. A imagem funcional pode ser usada no
somente para o estudo da atividade cerebral de pessoas saudveis, mas tambm
para examinar mundanas localizadas de funes cerebrais em pacientes com
massas ou leses intracranianas. Esta tcnica tambm importante no
diagnsticos de pacientes e planejamento de intervenes neuro-cirurgicas, pois
aps deteco de reas funcionais, o cirurgio busca um trajeto mais seguro para
o acesso cirrgico evitando assim, danificar/lesar reas nobres do crebro.
A Ativao da rea cerebral acompanhada de despolarizao do
potencial de membrana do neurnio. Para manter ou restabelecer o potencial de
membrana necessrio um aumento do suprimento de energia e oxignio, que
provoca aumento de fluxo sanguneo. A ativao neuronal leva ao aumento local
de fluxo de sangue e aumento do consumo de oxignio acima do esperado nas
regies cerebrais estimuladas, com um aumento de hemoglobina oxigenada nos
capilares na regio do tecido cerebral ativado (Holman1985). Estas mudanas no
suprimento sanguneo local e as propriedades magnticas do sangue podem ser
visualizadas pela ressonncia magntica funcional, para se ter resultados nesses
estudos, passado para o sujeito atividades especficas para estimular a rea
desejada (quer seja motora, memria, cognio etc), a visualizao de pequenas
alteraes de sinal requerem alternncia entre estmulos ON (atividade), OFF
(repouso), assim com estas alternncias possvel identificar as reas que
houveram ativao e repouso no crebro em um determinado perodo de tempo,
que est sendo aplicado esta bateria de atividades.
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15. PESQUISA COM RESSONNCIA MAGNTICA FUNCIONAL:
15.1. PACIENTES COM AMPUTAO DE MEMBRO INFERIOR
DEVIDO A TUMOR:
uma tcnica que mudar o tratamento de quem teve 01 membro amputado.
A tcnica aplicada em pacientes amputados aps tumor sseo em membro
inferior, utilizado o nome membro fantasma porque mesmo aps a cirurgia o
paciente relata que sente que a perna ainda est l (pois comum sentirem
ccegas, dor e at mesmo o p), os pesquisadores achavam que isto era uma
sensao fantasma, mas na Rede Sarah, mdicos descobriram que no. A
expresso membro fantasma uma expresso pejorativa que mostra o
desconhecimento da capacidade infinita do crebro (Dr Lucia W. Braga
Hospital Sarah).
Com equipamentos de Ressonncia magntica funcional (fMRI) que investiga
as funes do crebro. A pesquisa foi realizada com 9 jovens entre 16 e 22 anos,
todos amputados por tumor sseo maligno, este grupo foi comparado com um
grupo controle, o principal objetivo para o uso do grupo controle foi para verificar
se as mesmas reas de Brodmann foram ativadas em ambos os grupos. Durante o
estudo, foi solicitado que a pessoas fizesse movimentos com o membro amputado
e em seguida com o membro normal, com momentos de alternncia:
atividade/repuso. O objetivo deste exame foi verificar a atividade cerebral
observando se as reas motoras so ativadas quando o paciente executa
mentalmente movimentos com o p que no existe.
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A pesquisa teve os seguintes resultados: Foram ativadas as reas de Brodmann:
4, 3 1 2, 6 e 7 (Figura 11) durante o estudo.
Figura 11: Ativao cerebral: rea motora e sensitiva do p esquerdo. Fonte: Hospital Sarah
Os pesquisadores descobriram que mesmo sem o membro, o crebro do jovem
amputado continuava enviando ordens para a perna amputada, na (fMRI) os
pontos vermelhos mostram a rea que comanda o p, ou seja, a perna foi
amputada mas a regio no crtex cerebral responsvel pela rea da perna ainda
est preservada. Dessa forma, o paciente treinado para sentir e pensar nos
movimentos da perna que no existe mais, as ordens so enviadas pelo crebro
que vo comandar a perna mecnica, os pacientes amputados tero um controle e
melhor adaptao da prtese e dentro de 01 ano podero andar com mais
facilidade. Essa descoberta no cria rob, mas utiliza o crebro para tornar
mais humano o que at hoje tem sido apenas uma perna artificial (Dr Aloysio
Campos da Paz Jnior- Hospital Sarah).
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16. CONCLUSO
O crebro humano um rgo cheio de segredos com centenas de milhes de
pequenas clulas nervosas que se comunicam umas com as outras atravs de
pulsos eletroqumicos para produzir atividades muito especiais como: nossos
pensamentos, sentimentos, dor, emoes, sonhos, movimentos, e muitas outras
funes mentais e fsicas, sem as quais no seria possvel expressarmos toda a
nossa riqueza interna e nem perceber o nosso mundo externo, como o som, cheiro,
sabor, e tambm luz e brilho, podendo essas reas serem identificadas.
Na busca de melhores mtodos para a pesquisa de identificao das funes
do crebro, a ressonncia magntica funcional ganhou importncia na pesquisa
das funes relacionadas ao crebro, uma vez que permite da atividade cerebral
localizada em situaes determinadas. Esta pesquisa tem como objetivo atravs de
um melhor conhecimento co crebro, melhorar a qualidade de vida das pessoas.
O crebro humano continua sendo objeto de constante estudo. Ainda podem
ser gasta muita massa cinzenta para investigar as funes cerebrais, para
descobrir como este monte de clula nervosa cria inteligncia, conscincia e
auto-percepo. Um rgo que nos permite interagir com a realidade e imaginar o
futuro e o infinito.
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17. REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS
Consenza,R. M. 1998. Fundamentos de Neuroanatomia . 2 ed. Editora Guanabara
Koogan. Belo Horizonte. p. 108-115.
DeGroot, J.1994. Neuroanatomia 20 edio, Editora Guanabara. Rio de
Janeiro,362p.
Holman, B.L.1985. Anatomy and Function of the brai, In radionuclide Imaging
of the Brain: Contemporary Issues in Nuclear Imaging. Vol1- New York
Hospital Sarah Rede de Hospitais do Aparelho Locomotor
Machado, A. 1998. Neuroanatomia Funcional. 2 ed. Editora Atheneu. So Paulo,
262p.
Martin, J.H. 1998. Neuroanatomy: Text and Atlas . 2 ed. Editora
Appleton&Lange . New York. 574p.
Penfield, W. & Jasper, H. 1959. Epilepsy and the Functional Anatomy of the
Human Brain. : Ed. Little, Brown and Co. Boston.
Revista Eletrnica Crebro & Mente: http://www.epub.org.br
Singi, G. 1996. Fisiologia Dinmica . Editora Atheneu, So Paulo, p.194-198.
Talairach, J. & Tournoux, P. 1988. Co-Planar Stereotaxic Atlas of the Human
Brain. Editora Thieme Medical Publishers, Inc. New York. p. 9-13.
Universidade de Campinas: .www.unicamp.br/ensino