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Capítulo I - Neuroanatomia e Fisiologia Cerebral: base da aprendizagem.

1.1. ASPECTOS DE NEUROIMAGEM E NEUROANATOMIA. 1.2. O SISTEMA

NERVOSO. 1.3. ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA NERVOSO. 1.4. EMBRIOLOGIA DO

SISTEMA NERVOSO. 2. O CERÉBRO HUMANO. 2. 1. O cérebro (ANEXO II). 2. 2.

Hemisfério Cerebral Esquerdo (ANEXO IV - HEMISFÉRIOS CEREBRAIS – HCE E HCD).

2. 3. Hemisfério Cerebral Direito (ANEXO IV - HEMISFÉRIOS CEREBRAIS – HCE E

HCD). 3. Base Cerebral da Aprendizagem. 3.1. Fisiologia Cerebral: memória na

aprendizagem. 3.1.1. Memória de curto prazo. 3.1.2. Memória de longo prazo. 4. CÉREBRO

E APRENDIZAGEM. 4.1. A importância dos primeiros anos. 4.2. Crescimento do Cérebro.

4.3. Conseqüências práticas. 4.4. Uso integral do cérebro. 4.5. Ondas cerebrais. 5.

Mapeamento Cerebral. 5.1. Introdução. 5.1.1. Como funciona o mapeamento cerebral. 5.1.2.

Neurônios. 5.1.2.1. Introdução. 5.1.2.2. Eletroquímica dos neurônios. 5.1.2.3. Estrutura do

Neurônio. 5.1.2.3. O Comportamento Elétrico do Neurônio. 5.1.2.4. O Neurônio de

McCulloch-Pitts. 5.1.2.5. Inibição Lateral e Processamento Sensorial. 5.1.2.6. Associação

Linear. 5.1.2.7. Reflexão. 5.1.2.8. Charles Wilson. 6. Técnica do funcionamento do

Mapeamento Cerebral. 6.1. Introdução. 6.1.1. Uso da técnica. 6.1.2. Uso da técnica em

Psicopedagógia. 6.1.3. Psicopedagogo identificando distúrbios. 6.1.3.1. Recomenda-se, pois

o seguinte: 7. Tecnologia e métodos do mapeamento cerebral. 7.1. Introdução. 7.2. Extração

de imagens cerebrais. 7.3. Exames de atividades cerebrais. 7.3.1. Conectomia. 7.3.1. O mapa

do cérebro. 7.3.2. Conectoma.

24

Capítulo I

Neuroanatomia e Fisiologia Cerebral: base da aprendizagem.

1.1. ASPECTOS DE NEUROIMAGEM E NEUROANATOMIA.

Atualmente a evolução médica na radiologia tem possibilitado conclusões diagnósticas, que

podem ser utilizadas na psicopedagogia para compreensão de situações especificas aqui

tratada. Embora no primeiro momento, o uso de neuroimagem tem sido com muita ênfase

utilizada nas precisões cirúrgicas e com isso possibilitar uma melhor abordagem terapêutica.

As incidências básicas da radiografia simples de crânio são o AP (ântero-posterior) e perfil,

além da incidência de Bretton-Revershon indicada em quadros de traumatismo craniano e

quando há suspeita de alterações em mandíbula, e que é feita com os raios incidindo em

obliqüidade de 30o.

1.2. O SISTEMA NERVOSO.

O Sistema Nervoso divide-se em Sistema Nervoso Central e Periférico. O Sistema Nervoso

Central é formado pelo encéfalo e pela medula. O encéfalo divide-se em cérebro, cerebelo e

tronco encefálico. O cérebro é formado pelo telencéfalo e pelo diencéfalo. O tronco encefálico

divide-se em mesencéfalo, ponte e bulbo. O Sistema Nervoso Periférico é formado pelos

nervos espinhais e cranianos, gânglios e receptores. Os nervos são estruturas especializadas

em conduzir impulsos para o Sistema Nervoso Central (impulsos aferentes) e para o Sistema

Nervoso Periférico (impulsos eferentes).

1.3. ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA NERVOSO.

O Sistema Nervoso controla as funções do nosso organismo. É através dele que recebemos

informações do meio, muitas vezes nos recordamos dessas informações e até mesmo

respondemos de maneira específica interagindo assim com o meio que nos envolve de forma

precisa e altamente elaborada. Os impulsos nervosos seguem através dos neurônios em

sentido anterógrado, indo no sentido do dendrito para o axônio. O axônio, por sua vez, leva

esse impulso aos dendritos do neurônio subseqüente ou a uma célula efetuadora como, por

exemplo, uma célula muscular. Entre um neurônio e outro existe um espaço denominado

sinapse. A sinapse estabelece a ligação funcional entre dois neurônios, sendo importante para

25

a modulação dos impulsos que aí seguem, além de ser considerado o ponto de união entre

esses neurônios. Os neurônios sensitivos recebem informações provenientes dos receptores e

as levam aos neurônios integradores ou de associação, localizados no córtex cerebral. Os

neurônios de associação selecionam as informações sensitivas e elaboram a resposta, a qual

deve seguir pelos neurônios motores ou efetuadores. A função do sistema nervoso central

pode ser classificada de acordo com três níveis principais. São eles o nível da medula

espinhal, o nível cerebral inferior e o nível cerebral superior ou cortical. O nível da medula

espinhal está relacionado não apenas com a transmissão de impulsos do centro para a periferia

e desta para o centro, mas também com a realização de reflexos motores em resposta a um

determinado estímulo. O nível cerebral inferior está relacionado com a grande maioria das

atividades subconscientes. O nível cerebral superior armazena a grande maioria da nossa

memória e é o responsável pelos complexos processos mentais que envolvem o pensamento.

Costuma-se dizer que é o córtex que abre o mundo para nossa mente. É importante ressaltar

que o córtex não funciona por si, dependendo, por exemplo, do estímulo da formação reticular

para a manutenção do estado de vigília. O neurônio que secreta o transmissor é chamado de

neurônio pré-sináptico enquanto o neurônio sobre o qual age o transmissor é chamado de

neurônio pós-sináptico. O neurônio pré-sináptico possui terminações pré-sinápticas ou botões

pré-sinápticos que possuem em seu interior duas estruturas importantes: as vesículas de

transmissor e as mitocôndrias. A terminação pré-sináptica está separada da soma neural pós-

sináptica, o qual possui proteínas receptoras, através da fenda sináptica. Quando a onda de

despolarização que caracteriza o impulso chega à terminação pré-sináptica, esta faz com que

as vesículas transmissoras liberem o neurotransmissor na fenda sináptica, o qual irá agir sobre

as proteínas receptoras do neurônio pós-sináptico alterando a permeabilidade da membrana, o

que leva à excitação ou inibição do neurônio pós-sináptico dependendo da característica do

receptor.

1.4. EMBRIOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO.

O Sistema Nervoso origina-se de um espessamento do ectoderma situado acima da notocorda

denominado placa neural. A placa neural cresce e surge um sulco longitudinal, o sulco neural

ao lado do qual aparecem as duas pregas neurais que se unem para formar o tubo neural. De

cada lado do tubo neural interpondo-se entre este e o ectoderma embrionário forma-se uma

crista neural, que irá dar origem aos elementos sensitivos do Sistema Nervoso Periférico

26

como os nervos cranianos, espinhais e viscerais e os gânglios autônomos, cranianos e

espinhais.

2. O CERÉBRO HUMANO.

2. 1. O cérebro (ANEXO II).

Constitui a parte mais desenvolvida e mais volumosa do encéfalo, apresentando uma

superfície rugosa onde se observam circunvoluções e compreende os dois hemisférios,

esquerdo e direito, ligado entre si pelo corpo caloso. O esquerdo é responsável pelo controlo

da metade direita do corpo e vice-versa, fenômeno fruto de um cruzamento de fibras nervosas

no bulbo raquidiano. Erradamente se afirma que o hemisfério esquerdo é de uma forma geral,

dominante em relação ao direito. Cada um dos hemisférios (ANEXO IV) é dominante para

um grupo de operações distintas, ou seja, a informação que chega a uma mesma região dos

dois lados do cérebro é sentida igualmente por ambos, sendo, no entanto interpretada de

maneira diferente em cada hemisfério. Apesar de muito estar ainda por descodificar

respectivamente à relação entre anatomia e fisiologia cerebral, atribui-se freqüentemente ao

hemisfério direito o controlo sobre as percepções artísticas e espaciais e ao esquerdo uma

maior envolvência nas tarefas de seleção de detalhes. Em cada hemisfério é possível observar

uma camada externa de substância cinzenta, o córtex cerebral, formado por neurônios e por

células glia, e uma branca, que ocupa o centro, constituída principalmente por axônios e

também por células glia. As diferentes partes do córtex cerebral estão divididas em quatro

lobos cerebrais distintos: O lobo frontal que fica localizado na região da testa; o lobo

occipital, na região da nuca; o lobo parietal, na parte superior central da cabeça; e os lobos

temporais, nas regiões laterais da cabeça (ANEXO 1). Esta distinção é feita, pois a

diferenciação celular que ocorre durante o desenvolvimento embrionário, quando parte das

células se diferenciam em células nervosas que migram para zonas específicas do sistema

nervoso, consoante a sua especialização, dá origem a regiões com funcionalidades próprias.

Aquilo que hoje se sabe acerca das funções de diferentes partes do cérebro foi retirado da

observação de lesões cerebrais e de ativações observadas durante a realização de certas

tarefas, com a recente ajuda do amital sódico, substância que quando injetado diretamente

numa artéria anula momentaneamente a função da região cerebral por ela irrigada. Esta

permitiu, por exemplo, verificar que a teoria de que a preferência pelo uso da mão direita

estava relacionada com a dominância cerebral esquerda da linguagem estava errado. Hoje se

27

sabe que o hemisfério esquerdo é responsável pelos processos de linguagem na maioria dos

dextros e em mais de metade dos canhotos e ambidextros, provando-se assim que tal

associação não pode ser considerada funcional, e deriva de razões genéticas. Convém explicar

este conceito de dominância esquerda relativamente à linguagem. Em 1861, o neurologista

francês Paul Broca alertou para o fato das alterações da linguagem estar diretamente ligadas a

lesões cerebrais no hemisfério esquerdo e identificou a sua localização no cérebro, ficando

esta conhecida por área de Broca. Aliás, foi devido a esta descoberta que se considerou o

hemisfério esquerdo o dominante, já que a linguagem era a sede da razão e aquilo que

diferenciava o Homem dos outros animais. Depois da descoberta de Broca verificaram-se

diferenças anatômicas entre os dois hemisférios. Este fato deve ser realçado, pois ao contrário

do que muitos possam pensar, os hemisférios são morfológica e funcionalmente distintos,

existindo assim uma assimetria entre ambos. O desafio que se tem revelado mais difícil na

história da fisiologia cerebral tem sido a atribuição de funções aos lobos temporais. De fato,

apesar de existirem regiões mais aptas a certos tipos de função, as funções cerebrais só são

possíveis no funcionamento de todo o cérebro, sendo por isso difícil determinar

especificamente as funções de cada uma das partes. Esta separação de funções é, contudo

mais válida no caso das regiões onde ocorrem eventos ligados ao ato motor (circunvolução

frontal ascendente) e à sintetização de sensações que se traduzem numa percepção, que se

sabem presentes no córtex motor e córtex sensorial, respectivamente, como indica na figura

ANEXO 1. Com rigor se pode também afirmar que o processamento de informações

relacionadas com a visão é feita no córtex occipital e que numa determinada área do lobo

occipital, em torno do “rego calcarino” termina a via da retina que transporta essa informação

visual para ser tratada. Quanto ao lobo temporal sabe-se que dispõe de uma área relacionada

com a audição. Já ao lobo parietal é atribuída a função de receber a informação proveniente

dos receptores de sensibilidade que se encontram na pele espalhados por todo o corpo. Pode-

se ainda adiantar que a circunvolução frontal está ligada à ocorrência de fenômenos

bioelétricos relacionados com a motricidade, e a parietal com fenômenos ligados à

sensibilidade do corpo. No que diz respeito aos lobos frontais, muito resumidamente, admite-

se que nestes decorra a maior parte da atividade relacionada com a execução de tarefas

complexas, que não necessitam de integrar informação de outras partes do cérebro. Quanto ao

sistema límbico, as suas funções dizem respeito à memória e a aspectos afetivos. Vários

estudos experimentais foram realizados no sentido de atribuir funções aos lobos temporais e

dois pontos foram tomados como cientificamente corretos: o lobo frontal ativa durante o

desempenho de provas de memória (com maior envolvência da face dorso-lateral do córtex) e

28

no caso de provas de atenção verifica-se a ativação da face interna dos lobos frontais. O

córtex frontal está anatomicamente dividido em córtex motor, ligado à motricidade, como já

dissemos córtex pré-motor que representa o córtex de associação motora, e córtex pré-frontal

que recebe informação do córtex sensorial de associação e que está muito ligado ao sistema

límbico, e a função deste último pode ser muito dificilmente isolada dado que os mecanismos

aqui processados são muito complexos na integração de funções. A ciência, neurobiologia e

neurofisiologia enfrentam assim o desafio de melhorar técnicas que permitam ultrapassar as

dificuldades sentidas na tipificação de mecanismos e funções. Por fim as grandes subdivisões

anatômicas no cérebro nos oferecem um mapa de suas capacidades. RESUMINDO: o cérebro

é bilateralmente simétrico, seus hemisférios direito e esquerdo conectados pelo corpo caloso e

outras conexões axonais. Sua base consiste de estruturas como o bulbo que regula as funções

autônomas incluindo respiração, circulação e digestão e o cerebelo que coordena o

movimento. Em seu interior está a estrutura que controla o comportamento emocional, a

memória e outras funções. A superfície que envolve os hemisférios cerebrais é chamada

córtex. Tem cerca de 2 milímetros de espessura e se esticado pode atingir o tamanho de 1,5

metros quadrado. A parte do córtex que si desenvolve primeiro é o sistema límbico. 0

neocórtex, que surge depois, é dividido nos lobos frontal, temporal, parietal e occipital, que

são separados por sulcos. Os impulsos nervosos que geram a percepção e o pensamento

conheceram dos como potenciais de ação, movem-se através do córtex. Algumas regiões do

cérebro com funções específicas têm sido estudadas em detalhe, como o córtex motor e o

córtex somatosensorial. ANEXO III

2. 2. Hemisfério Cerebral Esquerdo (ANEXO IV - HEMISFÉRIOS CEREBRAIS – HCE E

HCD).

O hemisfério esquerdo processa a informação seqüencialmente, passo a passo, de forma

linear. Pensa em palavras e em números, quer dizer contém a capacidade para as matemáticas

e para ler e escrever. A percepção e a geração verbal dependem do conhecimento da ordem

ou seqüência em que se produzem os sons. Conhece o tempo e o seu transcurso. Guia-se pela

lógica linear e binária (sim-não, acima - abaixo, antes - depois, mais-menos, etc.). Este

hemisfério emprega um estilo de pensamento convergente obtendo nova informação ao usar

dados já disponíveis, formando novas idéias ou dados convencionalmente aceitáveis. Aprende

da parte para o todo e absorve rapidamente os detalhes, fato e regras. Analisa a informação

29

passo a passo. Quer entender os componentes um por um. O hemisfério lógico pensa em

símbolos e conceitos abstratos (ANEXOS V ao XIII).

2. 3. Hemisfério Cerebral Direito (ANEXO IV - HEMISFÉRIOS CEREBRAIS – HCE E

HCD).

O hemisfério direito, por outro lado, parece especializado no processo simultâneo ou de

processo em paralelo; processa a informação de maneira global, partindo do todo para

entender as distintas partes que compõem esse todo. O hemisfério holístico é intuitivo em vez

de lógico, pensa em imagens, símbolos e sentimentos. Tem capacidade imaginativa e

fantástica. Este hemisfério interessa-se pelas relações. Este método de processar tem plena

eficiência para a maioria das tarefas visuais e espaciais e para reconhecer melodias musicais,

já que estas tarefas requerem que a mente construa uma sensação do todo ao perceber um

modelo em estímulos visuais e auditivos. Este hemisfério emprega um estilo de pensamento

divergente, criando uma variedade e quantidade de idéias novas, para além dos padrões

convencionais. Aprende do todo para a parte. Para entender as partes necessita partir da

imagem global. Não analisa a informação, sintetiza-a. É relacional, não o preocupam as partes

em si, apenas saber como encaixam e se relacionam umas partes com as outras. O hemisfério

holístico pensa em exemplos concretos. Devemos explicar a matéria da aula combinando a

linguagem dos dois modos de pensamento de cada hemisfério sempre que seja possível.

Além disso, deve-se alternar as atividades dirigidas a cada hemisfério, de tal forma que todos

os conceitos chave se trabalhem desde os dois modos de pensamento. Com estudantes em que

a preponderância de um dos dois modos de pensamento seja muito marcada, devemos realizar

atividade para potenciar a utilização equilibrada dos dois hemisférios. RESUMINDO:

Podemos afirmar e ao psicopedagogo é dever saber, que alegria, tristeza, medo, prazer e raiva

são exemplos do fenômeno da emoção. Para seu estudo, costuma-se distinguir um

componente central, subjetivo, e um componente periférico, o comportamento emocional. O

componente periférico é a maneira como a emoção se expressa e envolve padrões de atividade

motora, somática e visceral, que são característicos de cada tipo de emoção e de cada espécie.

Assim por exemplo, a raiva manifesta-se de maneira muito diferente no homem, no gato ou

em um galo garnisé. A alegria no homem se expressa pelo riso, no cachorro pelo abanar da

cauda. O choro é uma expressão da tristeza, característica do homem (para um estudo

comparativo sobre a expressão das emoções, veja o clássico e ainda atual livro de Charles

Darwin “The expression of the emotions in man and animals, London, John Murray, 1872). A

30

distinção entre o componente interno, subjetivo, e o componente externo, expressivo da

emoção, é, pois, importante para seu estudo. Ela fica mais clara se lembrarmos que um bom

ator pode simular perfeitamente todos os padrões motores ligados à expressão de determinada

emoção, sem que sinta emoção nenhuma. Durante muito tempo acreditou-se que os

fenômenos emocionais estariam na dependência de todo o cérebro. Coube a Hess, prêmio

Nobel de medicina há cerca de 50 anos, demonstrar que esses fenômenos estão relacionados

com áreas específicas do cérebro. Este cientista implantou eletrodos em diferentes regiões do

hipotálamo do gato e observou as mais variadas manifestações de comportamento emocional,

quando estas áreas eram estimuladas eletricamente em animais livres e acordados. Sabe-se

hoje que as áreas relacionadas com os processos emocionais ocupam territórios bastante

grandes do encéfalo, destacando-se entre elas o hipotálamo, a área pré-frontal e o sistema

límbico. O interessante é que a maioria dessas áreas está relacionada também com a

motivação, em especial com os processos motivacionais primários, ou seja, aqueles estados de

necessidade ou de desejo essenciais à sobrevivência da espécie ou do indivíduo, tais como

fome, sede e sexo. Por outro lado, as áreas encefálicas ligadas ao comportamento emocional

também controlam o sistema nervoso autônomo, o que é fácil de entender, tendo em vista a

importância da participação desse sistema na expressão das emoções. Essas áreas são bastante

estudadas pela biologia e neurociências afins. Assim, os dois hemisférios cerebrais detêm

funções especificas. ANEXO XIV

3. Base Cerebral da Aprendizagem.

Através da História, vários pesquisadores se perguntavam como o homem aprendia e como o

cérebro funcionava para aprender. Para Aristóteles, o cérebro só servia para resfriar o sangue.

Os egípcios guardavam em vasos as vísceras e jogavam o cérebro fora, pois não tinha

serventia. Os assírios acreditavam que o centro do pensamento estava no fígado. Então,

Hipócrates surge com a demonstração de que o cérebro se dividia em dois hemisférios e que

neles estavam todas as funções biológicas e da mente. Surge assim a Medicina Moderna. Mais

tarde, com os experimentos de Luria e outros, chegou-se ao Paradigma do Cérebro em Ação.

O ponto de mutação se encontra no fato de que, antes, os dois – Homem e Cérebro – estariam

dissociados e, agora, não mais: integram-se dinamicamente, constituindo o sistema funcional

do ser Humano em ação para aprender, interagir e se relacionar com o meio que o cerca. A

necessidade de conhecimento sobre o sistema nervoso cresceu fantasticamente nas últimas

décadas. Esta demanda levou a OMS há eleger os anos 90 como a Década do Cérebro.

31

A aprendizagem é um processo que se pode definir de forma sintética como o modo como os

seres humanos adquirem novos conhecimentos e habilidades, e forma de desenvolver

competências que mudam comportamentos. Contudo, a complexidade desse processo não

pode ser explicada apenas através de definições globais. Por outro lado, qualquer definição

está, invariavelmente, impregnada de pressupostos político-ideológicos, relacionados com a

visão de homem, sociedade e saber. Segundo Johnson & Myklebust o cérebro funciona de forma

semi – autônoma, ou seja, um sistema pode funcionar sozinho; pode funcionar com dois ou mais

sistemas; ou pode funcionar de forma integrada (todos os sistemas funcionando ao mesmo tempo).

3.1. Fisiologia Cerebral: memória na aprendizagem.

Independente da escola de pensamento seguida, sabe-se que o indivíduo desde o nascimento,

utilizando seu campo perceptual, vai ampliando seu repertório e construindo conceitos, em

função do meio que o cerca. Estes conceitos são regidos por mecanismos de memória onde as

imagens dos sentidos são fixadas e relembradas por associação a cada nova experiência. Os

efeitos da aprendizagem são retidos na memória, onde este processo é reversível até um certo

tempo, pois depende do estímulo ou necessidade de fixação, podendo depois ser sucedido por

uma mudança neural duradoura.

3.1.1. Memória de curto prazo.

A memória de curto prazo é reversível e temporária, acredita-se que decorra de um

mecanismo fisiológico, como por exemplo um impulso eletro-químico gerando um impulso

sináptico, que pode manter vivo um traço da memória por um período de tempo limitado, isto

é, depois de passado certo período, acredita-se que esta informação desvanesce-se. Logo a

memória de curto prazo pouco importa para a aprendizagem.

3.1.2. Memória de longo prazo.

A memória permanente, ou memória de longo prazo, depende de transformações na estrutura

química ou física dos neurônios. Aparentemente as mudanças sinápticas têm uma importância

primordial nos estímulos que levam aos mecanismos de lembranças como imagens, odores,

sons, etc, que, avulsos parecem ter uma localização definida, parecendo ser de certa forma

32

blocos desconexos, que ao serem ativados montam a lembrança do evento que é novamente

sentida pelo indivíduo, como por exemplo, a lembrança da escola e dos amigos pela

associação da lembrança de um determinado conjunto de sentimentos e valores. Como já é

notório existem Existem três formas de aprendizagem. 1)Aprendizagem Intra –

Neurosensorial. 2) Aprendizagem Inter- Neurosensorial. 3)Aprendizagem Integrativa. A

educação é uma arte em permanente construção. Tem seu primeiro degrau no olhar sobre a

criança de 0 a 6 anos, em creches e pré-escolas, que cresce em importância à medida que a

formação desses sujeitos, antes majoritariamente a cargo das famílias, é cada vez mais

institucionalizada em creches e pré-escolas. Contudo, a educação é o feixe central da

interdisciplinaridade que engloba aspectos antropológicos, filosóficos, biológicos e

psicológicos da espécie humana. Transpondo essa colocação para o foco desta pesquisa, pode-

se dizer que o cérebro desempenha o papel deste feixe na formação do intelecto humano,

através de conexões neurais que são a polarização dos opostos em busca de caminhos para o

aprendizado. Por entender a importância do cérebro no processo de aprendizagem,

consideram-se, aqui, as contribuições da Neurociência para a formação de professores, com o

objetivo de oferecer aos educadores um aprofundamento a esse respeito, para que se

obtenham melhores resultados no processo de ensino-aprendizagem, especialmente, na

educação básica.

4. CÉREBRO E APRENDIZAGEM.

A pesquisa médica atesta que o período mais rápido de desenvolvimento do cérebro ocorre

nos primeiros anos de vida. Assim, as experiências da infância afetam de forma duradoura a

capacidade posterior de aprendizagem do indivíduo.

4.1. A importância dos primeiros anos.

O desenvolvimento cerebral que ocorre antes do nascimento e no primeiro ano de vida é mais

rápido, extenso e muito mais vulnerável às influências ambientais do que acreditávamos. A

ambiente afeta não só o número de células cerebrais e conexões entre elas, mas também a

forma com que essas conexões são realizadas. O desenvolvimento sadio do cérebro atua

diretamente sobre a capacidade cognitiva. Desse modo, o estresse nos primeiros anos de vida

tem um impacto negativo sobre o desenvolvimento do cérebro. Uma nutrição inadequada

antes do nascimento e nos primeiros anos de vida pode interferir significativamente no

33

desenvolvimento cerebral provocando distúrbios neurológicos e de comportamento, dentre

eles, as dificuldades de aprendizagem (Carnegie Corporation, 1994). O cérebro de um recém-

nascido é composto de trilhões de neurônios, alguns já integrados ao circuito intricado da

mente e trilhões e trilhões com potencial quase infinito, de acordo com Begley (1996). A

experiência da infância o assegura, determinam, dentre os neurônios que ligam os circuitos do

cérebro, quais os que serão utilizados. Os que não forem, podem morrer. Assim, as

experiências da infância determinam se uma criança "será um adulto inteligente ou não,

medroso ou confiante, articulado ou não". Tais descobertas sugerem que há "períodos

cruciais" no desenvolvimento, quando o ambiente pode influenciar a maneira como o cérebro

é "ativado" para funções como a linguagem, a matemática, a arte, música, ou a atividade

física. Se tais oportunidades forem perdidas será mais difícil, porém não impossível, que

possa se reativar futuramente. Segundo Rutter e Rutter (1993), um estrabismo não corrigido

na infância resultará em perda permanente da visão binocular e a perda temporária de audição

devida a infecções na infância leva à deterioração parcial do desenvolvimento da linguagem,

fatos que comprovam a importância desses períodos. Os períodos cruciais da infância são:

controle emocional, 0-2 anos; visão, 0-2 anos; vinculação social, 0-2 anos; vocabulário, 0-3

anos; segunda língua, 0-10 anos; matemática e lógica, 1-4 anos; música, 3-10 anos (Begley,

1996). O cérebro atinge metade de seu peso final já aos seis meses e 90% de seu peso final

aos oito anos, tornando-se, em alguns aspectos, mais sujeito a danos durante esse período de

rápido crescimento de acordo com Rutter e Rutter (1993). Os danos ocorridos antes do

nascimento ou nos primeiros meses de vida têm menos probabilidade de causar déficits

específicos, porém maior probabilidade de levar a uma redução geral da capacidade

intelectual e escolar. É possível ainda que os efeitos de um dano ocorrido nos primeiros

meses, tais como baixo peso, se manifeste mais tarde, acarretando dificuldades escolares, de

acordo com pesquisas do mesmo autor.

4.2. Crescimento do Cérebro.

Os neurocientistas acreditavam, até há pouco tempo, que uma vez completado seu

desenvolvimento, o cérebro seria incapaz de mudar, principalmente no que diz respeito aos

neurônios. Entendiam que estes não podiam se auto-reproduzir ou sofrer mudanças

significativas quanto às suas estruturas de conexão com os outros neurônios.

Conseqüentemente, as partes lesionadas do cérebro seriam incapazes de crescer novamente e

recuperar, mesmo que parcialmente, suas funções. De modo similar, a experiência e o

34

aprendizado poderiam alterar a funcionalidade do cérebro, porém não sua anatomia. As

pesquisas dos últimos 10 anos têm revelado um quadro muito diferente. Descobriu-se que

sempre que se aprende algo ou uma nova experiência é vivenciada as células cerebrais se

modificam e essa modificação se reflete no comportamento. Nenhum ambiente enriquecedor

satisfará a todos os aprendizes igualmente, uma vez que não existem dois cérebros humanos

idênticos. Entretanto, o que realmente importa é o desafio que o ambiente considerado pode

oferecer às células nervosas. Sabe-se que a observação passiva não é suficiente; é necessário

que o indivíduo interaja com o ambiente. Diante disso, uma forma de garantir o crescimento

contínuo é manter a curiosidade acesa, através da estimulação adequada. Quando dizemos

que as crianças possuem uma grande plasticidade diante de situações novas, estamos nos

referindo na realidade às alterações celulares resultantes do aprendizado e da memória. Isso

está relacionado às alterações na eficiência das sinapses que podem aumentar a transmissão

dos impulsos nervosos, modulando assim o comportamento. Em resposta aos jogos,

estimulações e experiências, o cérebro exibe o crescimento de conexões neuronais.

Experiências realizadas com ratos pela neuroanatomista americana Dra. Marian Diamond

demonstram que os animais criados em uma gaiola cheia de brinquedos e dispositivos tais

como bolas, rodas, escadas, rampas, entre outros, desenvolveram um córtex cerebral

consideravelmente mais espesso do que aqueles criados isoladamente ou em um ambientes

limitados. O aumento da espessura do córtex deve-se a um maior número de células nervosas,

mas também a um aumento expressivo de ramificação dos dendritos e das interconexões com

outras células. Parece que esse crescimento acontece também nos seres humanos, embora

ainda não existam evidências diretas, como nos experimentos com ratos. Sabe-se, no entanto,

que as tarefas de ativação mental são acompanhadas de mudanças, por exemplo, no

metabolismo cerebral tais como o consumo de glucose por células cerebrais, o aumento do

fluxo e temperatura do sangue, observadas diretamente através de ressonância magnética

funcional e de tomografia computadorizada.

4.3. Conseqüências práticas.

A educação de crianças em um ambiente enriquecedor desde a mais tenra idade pode ter um

forte impacto sobre suas capacidades cognitivas e de memória futuras. A diversidade de

sensações, a presença de cor, de música, a variedade de interações sociais, dos contatos e

exercícios corporais e mentais podem ser benéficos, desde que não sejam excessivos. Pessoas

que sofreram lesões em partes de seu cérebro podem recuperar parcialmente as funções

35

perdidas e submetendo-se a uma estimulação mental intensa, e diversificada, de maneira

similar à fisioterapia para músculos debilitados. Alimentos ou drogas artificiais que

aumentem a ramificação dos dendritos, o crescimento dos neurônios e seu aumento de volume

podem ajudar na melhora do desempenho mental e memória nas pessoas normais ou em

pacientes com doenças degenerativas do cérebro. Recentes pesquisas científicas demonstram

que as experiências dos 3 primeiros anos de vida têm uma força singular no desenvolvimento

do cérebro humano. Crianças que têm pouco estímulo nesta fase inicial da vida deixam de

formar certos circuitos neuronais, comprometendo sua capacidade de aprender a falar, ler,

cantar, tocar instrumentos, dançar, dominar outros idiomas, etc. Quanto mais a criança for

exposta à linguagem falada, escrita, cantada, maior será seu repertório e suas possibilidades

de administrar com adequação suas emoções na relação com o ambiente. Até os 10 anos, o

cérebro está formando os circuitos da linguagem, razão pela qual se deve começar a aprender

uma língua estrangeira antes disso. A criança se incumbe do seu papel de aprender quando o

ambiente é estruturado, afetivo e estimulante; não é necessário forçá-la, basta ter bom senso e

ser sensível à sua natural curiosidade.

4.4. Uso integral do cérebro.

Ao utilizarmos mais o hemisfério esquerdo, considerado racional, deixamos de usufruir dos

benefícios contidos no hemisfério direito, tais como a imaginação criativa, a serenidade, a

visão global, a capacidade de síntese e a facilidade de memorizar, dentre outros. Através de

técnicas variadas poderemos estimular o lado direito do cérebro e buscar a integração entre os

dois hemisférios, equilibrando o uso de nossas potencialidades. Uma das técnicas sugeridas

consiste em fazer determinados desenhos, de forma não convencional, de modo que o

hemisfério esquerdo ache a tarefa enfadonha e desista de exercer o controle total, entregando

o cargo ao hemisfério direito, que se delicia com o exercício. O uso de música apropriada que

diminui o ritmo cerebral, também contribui para que haja equilíbrio no uso dos hemisférios

cerebrais. Alguns pesquisadores sugerem que se recorra à música barroca, especialmente o

movimento “largo”, que causa as condições propícias para o aprendizado. Segundo

informam, ela possui a mesma freqüência que um feto escuta e nos remete ao lado direito do

cérebro, fazendo com que as informações sejam gravadas na memória de longo prazo.

4.5. Ondas cerebrais.

36

Nossa mente regula suas atividades através de ondas elétricas que são registradas no cérebro,

emitindo minúsculos impulsos eletroquímicos de variadas freqüências, podendo ser

registradas pelo eletroencefalograma. Essas ondas cerebrais são conhecidas como: Beta, Alfa,

Teta e Delta.

Beta - as ondas betas são emitidas quando estamos com a mente

consciente, alerta ou nos sentimos agitados, tensos, com medo,

variando a freqüência de 13 a 60 pulsações por segundo na

escala Hertz;

Alfa - ondas emitidas quando nos encontramos em estado de

relaxamento físico e mental, embora conscientes do que ocorre

à nossa volta, sendo a freqüência em torno de 7 a 13 pulsações

por segundo;

Teta - ondas de mais ou menos 4 a 7 pulsações caracterizando

um estado de sonolência com reduzida consciência;

Delta - quando há inconsciência, sono profundo ou catalepsia,

emitindo entre 0,1 e 4 ciclos por segundo.

As duas últimas freqüências de onda são consideradas patológicas. Geralmente costumamos

usar o ritmo cerebral Beta. Quando diminuímos o ritmo cerebral para alfa, nos colocamos na

condição ideal para aprender, guardarmos fatos, dados, elaborarmos trabalhos difíceis,

aprendermos idiomas, analisarmos situações complexas. A meditação, os exercícios de

relaxamento e as atividades que favorecem a sensação de calma também proporcionam esse

estado alfa. De acordo com neurocientistas o relaxamento atento ou o profundo, produzem

aumentos significativos de beta-endorfina, noroepinefrina e dopamina, ligados a sentimentos

de clareza mental ampliada e de formação de lembranças, que duram horas e até mesmo dias.

É um estado ideal para o pensamento sintético e a criatividade, funções exercidas pelo

hemisfério direito. Uma vez que é fácil para este hemisfério criar imagens, visualizar, fazer

associações, lidar com desenhos, diagramas e emoções, além do uso do bom humor e do

prazer, o aprendizado será mais bem absorvido se estes elementos forem acrescentados à

forma de se estudar. O ideal é que nos utilizemos de todo o potencial do cérebro. Quando

37

levamos uma vida inteira exercitando quase que só as funções do hemisfério esquerdo, ou só

o lado direito ocorre às doenças cerebrais degenerativas, como o mal de Alzheimer.

Necessitamos, portanto, estimular as diversas áreas do nosso cérebro, ajudando os neurônios a

fazerem novas conexões, diversificando nossos campos de interesse e de ação.

5. Mapeamento Cerebral.

5.1. Introdução.

5.1.1. Como funciona o mapeamento cerebral.

O cérebro humano é uma complexa via eletro-fisiológico. Estimada em aproximadamente

100(cem) bilhões de neurônios e células auxiliares. Teoricamente se pode armazenar uma

vida inteira de vivencias memorial neste emaranhado celular. Neste contexto se desenvolve

de tal forma que nele pode ficar um arquivo completo de milhões de sonetos e idéias

matemáticas de como se construir aviões. Tamanho é claro, não é o documento fundamental,

não é a identidade fisiológica primordial. O cérebro de um elefante é indiscutivelmente

fisicamente maior, contém mais quilos, e é mais pesado e contém mais neurônios, porém não

possuem as mesmas capacidades que o cérebro humano. Conclui-se, pois, dizendo, que estas

razões levam aos cientistas desenvolverem esforços visando mapearem o cérebro humano,

que é na prática um projeto substancial que pode levar décadas para ser finalizado. O

mapeamento cerebral tenta relacionar a estrutura do cérebro com a sua função ou descobrir

quais são as partes que nos dão certas habilidades. Por exemplo, que aspecto desse órgão nos

permite sermos criativos ou lógicos. Isso é chamado de localização de função.

5.1.2. Neurônios.

5.1.2.1. Introdução.

O Neurônio é a estrutura básica do sistema nervoso, comum à maioria dos vertebrados, é a

mesma da totalidade dos mamíferos.

Os cérebros ou redes neuronais formais não podem resolver certos problemas, mas apenas

encontrar soluções que podem ser razoáveis ou aproximadas da solução, para classes

38

limitadas, mas importantes de problemas. As cifras são estimadas, o cérebro humano possui

entre 10.000.000.000 e 100.000.000.000 neurônios, estes vão cooperando entre si interagindo

uns com os outros, pois cada neurônio do cérebro humano está ligado a centenas ou milhares

de outros neurônios. Assim, estima-se que existem 100.000.000.000.000 e

1.000.000.000.000.000 de conexões entre os neurônios. Este número é muito inferior ao

número estimado para que o conexionismo no cérebro seja total. ANEXO XVI Nos

mamíferos o sistema nervoso é protegido por um crânio e por uma coluna vertebral. Para que

o tecido nervoso não venha a ser danificado quando em contacto com o osso. Existe entre eles

um fluído cerebrospinal que faz com que o sistema cerebral se encontre em suspensão

hidráulica. O sistema nervoso vai consumir 25% de energia do seu corpo, devido à

eletroquímica dos neurônios. Este elevado metabolismo faz com que os tecidos

metabolicamente ativos sejam sensíveis a venenos e a falhas de combustível. Para que isto

não aconteça o cérebro é regulado através de uma barreira sangue-cérebro que é um

mecanismo de filtragem, desempenhado principalmente pela glia, que permite a passagem de

um espectro estreito de moléculas. Os neurônios dos mamíferos têm a particularidade de

pouco após o seu nascimento, não se dividirem mais. Não existe a substituição de neurônios

logo após a sua morte. Alguns sistemas neuronais têm a particularidade de existir uma

competição para estabelecer conexões entre neurônios e, se os contactos funcionais não forem

apropriados, a célula morre.

5.1.2.2. Eletroquímica dos neurônios.

Entendemos como eletroquímica: “Parte da Química que estuda os fenômenos químicos nos

quais a eletricidade desempenha papel preponderante” – Dicionário Priberam da Língua

Portuguesa - http://www.priberam.pt/DLPO/Default. aspx Assim, é racional definir que a

eletroquímica dos neurônios se compõe do processamento de funcionalidade da aprendizagem

pela condutibilidade de informações sinápticas. Os neurônios são à base de toda a estrutura de

processamento de informações e procedimentos do cérebro. De suas conexões depende a

percepção do mundo, o aprendizado, o desenvolvimento das paixões, a raiva e o altruísmo.

Uma vez estimulado, um neurônio repassa a informação a outro neurônio por meio de um

processo eletroquímico. Os sinais elétricos se propagam como ondas pelos axônios, algo

como longo tentáculos do neurônio

5.1.2.3. Estrutura do Neurônio.

39

O neurônio é constituído por uma célula principal (cell body), por dendrites, por um axônio e

na sua extremidade existem estruturas designadas por sinapses. As dendrites têm como função

fazer o processamento e integrar as correntes sendo o resultado da computação propagado ao

longo do axônio até as sinapses, em que as correntes de saída são as correntes de entrada de

outros neurônios. As sinapses fazem com que a célula influencie a atividade das outras

células. Existe a crença por parte dos cientistas de que a eficiência das sinapses pode variar e

estas eficiências são a chave do entendimento da natureza da computação neuronal.

5.1.2.3. O Comportamento Elétrico do Neurônio.

Para considerar o potencial da membrana tem que se pensar também nos desequilíbrios

iônicos no neurônio. As concentrações de dois íons designados por Sódio e Potássio são

desiguais dentro e fora da célula, sendo a concentração de Na+ maior fora da célula enquanto

que a concentração de K+ é maior no interior da célula. Sendo a membrana da célula

permeável, a ativação do neurônio provoca perda de potássio e a introdução de sódio na célula

provoca o ativamento da bomba sódio-potássio que mantêm a concentração destes íons

constante dentro e fora da célula. Os dois estados da célula quanto ao potencial da sua

membrana são dois; a célula diz-se hiperpolarizada quando o potencial da membrana é mais

negativo ou diz-se despolarizada quando se torna menos negativo. Foram feitas experiências

sobre o potencial de ação e conclui-se que este não altera a sua forma com o aumento de

corrente. Este aspecto é designado por tudo ou nada, um passo sutil de verdadeiro-falso dado

por McCulloch e Pitts. O estudo da natureza do potencial de ação vai dar origem à

neurofisiologia. Foi então estudado, em primeiro lugar por Hodgkin e Huxley, no axônio

gigante da lula, Loligo Vulgaris, que tinha a particularidade da sua espessura ter cerca de

meio milímetro ou mais de diâmetro. O mecanismo que faz com que exista potencial de ação

é um processo de retroação regenerativa envolvendo alterações nas condutâncias da

membrana relativamente aos íons, sódio e potássio. Conclui-se então que existem duas

diferenças entre o interior e o exterior de uma célula nervosa; a primeira é que o interior da

célula está carregado negativamente relativamente ao exterior e as composições iônicas do

interior e do exterior são diferentes.

5.1.2.4. O Neurônio de McCulloch-Pitts.

40

O neurônio de McCulloch-Pitts é o primeiro arquétipo do funcionamento do sistema nervoso

baseado em neurônios abstratos e nas suas interligações. É uma máquina caracterizada por um

limiar de excitabilidade e acionada por sinapses de igual eficiência e interação linear, em que

se pressupõe a existência de um relógio discreto interno. As sinapses inibitórias têm um papel

fundamental porque a sua ação é absoluta, isto é, quando uma sinapse inibitória se encontra

ativa o neurônio se inativa. Durante um quantum, ou seja, a abstração do atraso sináptico

existe uma resposta do neurônio à atividade das suas sinapses e estas refletem os estados das

células pré-sinápticas. McCulloch e Pitts escreveram: "A lei do tudo ou nada da atividade

nervosa é suficiente para assegurar que a atividade de um neurônio pode ser denotada por uma

proposição. As relações fisiológicas que existem entre aditividades nervosas correspondem,

então, às relações entre proposições, isto é, uma rede de conexões entre proposições simples

pode originar proposições complexas." ANEXO XVII. O resultado central do papel de 1943

foi muito importante, pois se chegaram à conclusão que toda a expressão lógica pode ser

processada, executada por uma rede de neurônios, os de McCulloch e Pitts. Assim este

resultado vai ser importante relativamente à época em que se insere, a admirável conclusão foi

que os elementos simples quando conectados em rede possuíam um poder computacional

muito grande. Através dos trabalhos destes dois cientistas fizeram foi de tal maneia grandioso

que se fundou uma tradição na atividade cientifica, em que o cérebro é observado como um

processador que executa operações lógicas e simbólicas, equivalente a um computador digital.

Mas o impacto não se fez sentir na neurociência, mas sim na computação.

5.1.2.5. Inibição Lateral e Processamento Sensorial.

O Limulus polyphemos, tem o sistema nervoso mais bem estudado e o qual proporcionou a

revelação do poder computacional de um sistema distribuído. A arquitetura do sistema visual

deste ser foi muito influente na investigação de arquiteturas de neurônios formados. O olho do

Limulus encontra-se dividido em 800 ommatidia, física e opticamente separado uns dos

outros. Cada ommatidium é constituído por unidades próprias de recepção de luz e de

transdução neural e ainda por paredes opacas que os separam dos vizinhos. Os cones

transparentes possuem índices de refração graduais que focam a luz nos foto sensores. Cada

ommatidium cobre um ângulo medido em estereo-radianos e o campo de visão de um olho é

cerca de um hemisfério. As células fotossensíveis de um ommatidium respondem à

iluminação com pequeno potencial receptor. A célula excêntrica converte esta voltagem em

freqüências de potencias de ação, o que faz com que exista uma relação de linearidade notável

41

entre o gerador do potencial e a freqüência de disparo da célula. Podemos agora equacionar o

comportamento de um ommatidium, através da equação do Limulus: (...) n f[i] = a [i, j] f[j]

+ e [i] J=1. Quando foi tecnicamente possível ser registrado em simultâneo a atividade dos

grupos de ommatidia descobriu-se que estes estão interconectados de modo que a atividade de

cada um ommatidium iniba a atividade dos outros ommatidia. Podemos agora equacionar o

comportamento de um ommatidium, através da equação do Limulus. Assim, numa região de

uma rede de neurônios formais e nas circunstâncias em que não mais de um neurônio deve

encontrar-se ativo, há que enriquecer a arquitetura com uma estrutura adicional que iniba

todos os neurônios processadores da região na presença de um neurônio dominante.

5.1.2.6. Associação Linear.

A memória de um sistema é auto-regulação que resulta da experiência. A parte substancial da

memória humana é associativa, pois um acontecimento está relacionado a outro e ao

recordarmo-nos somos levados a recordar de um segundo. Existem dois tipos de memória a

STM (memória em curto prazo) e a LTM (memória em longo prazo). A STM manifesta-se

por períodos de segundos, minutos, talvez horas. Tem, portanto um limite a um pequeno

número de itens. Existe um número mágico o número sete, mais ou menos dois, que foi

caracterizado por George Miller. Apesar de a capacidade de três ou quatro itens serem as mais

típicas. O que é importante saber sobre a LTM é que esta é de longo prazo, pois a sua

duração é superior a um dia e existem indícios de que são quase permanentes. A capacidade

desta última memória encontra-se entre 1.000.000.000 e 10.000.000.000 bits. A maioria dos

neurocientistas crê desde há décadas que o mecanismo físico que suporta a memória está

relacionado com a plasticidade das sinapses. O primeiro cientista a propor a regra da

aprendizagem foi Donald Hebb, em 1949, num grandioso livro de título, Organization of

Behaviour, onde defende que a coincidência entre a excitação das células pré-sináptica e pós-

sináptica é o fator crítico da aprendizagem: "Quando o axônio da célula A excita a célula B e,

repetidamente ou persistentemente, é responsável pela atividade da célula B, ocorre um

processo de crescimento, ou uma alteração metabólica, tal que a eficiência da célula A entre

as células que disparam B é incrementada." Apesar de idéia de aprendizagem por conjunção

do estímulo é muito mais antiga, pois uma regra similar fora formulada por William James no

seu livro, Psychology: Briefer Course, de 1892. A lei de Hebb da aprendizagem refere-se

apenas à conjunção de excitação. Como sabemos que a inibição é igualmente importante, a

três outras conjunções possíveis: a excitação pré-sináptica com a inibição pós-sináptica, a

42

inibição pré-sináptica com a excitação pós-sináptica e as inibições pré-sinápticas. Existe uma

parte do córtex cerebral, designada hipocampo que aproveita a investigação dos mecanismos

envolvidos na aprendizagem hebbiana. Este órgão desempenha um papel fundamental, mas

ainda não esclarecido, na memória, em particular, uma lesão do hipocampo pode afeta

severamente a memória.

5.1.2.7. Reflexão.

No ANEXO XIV, ver-se uns Neurônios do cérebro humano enquanto trocam

informações entre eles.

Até há pouco tempo, os neurocientistas acreditavam que, uma vez completado seu

desenvolvimento, o cérebro era incapaz de mudar, particularmente em relação às células

nervosas, ou neurônios. Aceitava-se o dogma segundo o qual os neurônios não podiam se

auto-reproduzir ou sofrer mudanças significativas quanto às suas estruturas de conexão com

os outros neurônios. As conseqüências práticas dessas crenças implicavam em que: a) as

partes lesionadas do cérebro, tais como aquelas apresentadas por vítimas de tumores ou

derrames, eram incapazes de crescer novamente e recuperar, pelo menos parcialmente, suas

funções e b) a experiência e o aprendizado podem alterar a funcionalidade do cérebro, porém

não sua anatomia. Parece que os neurocientistas estavam errados em ambos os casos. As

pesquisas dos últimos 10 anos têm revelado um quadro inteiramente diferente. Em resposta

aos jogos, estimulações e experiências, o cérebro exibe o crescimento de conexões neuronais.

Embora os pioneiros da pesquisa em comportamento biológico, tais como Donald Hebb, do

Canadá e Jersy Konorski, da Polônia, acreditassem que a memória implicava em mudanças

estruturais nos circuitos neurais, ainda não se dispunha de evidências experimentais que

comprovassem essa noção. O crescimento neuronal e a regeneração enquanto resposta a

fatores ambientais já não parece impossível, devido ao que a neurociência já tem revelado em

experiências com animais e seres humanos. Este conhecimento, de par com a descoberta dos

mecanismos que tornam isso possível constituirá um portão para um futuro fantástico para a

humanidade; um futuro onde talvez possamos manipular e influenciar nossas próprias

capacidades mentais de um modo inteiramente imprevisível. Isso tem constituído o sonho

duradouro tanto da ciência como da ficção científica e talvez estejamos situados no limiar de

sua realização (ANEXO XV – Exame de MAPEAMENTO CEREBRAL durante uma tarefa

de matemática).

43

5.1.2.8. Charles Wilson.

Os neurônios é que são mapeados e interpretados e que dão ao neurocientista uma

identificação, para avaliações de ações e parâmetros. No mapeamento das funções cerebrais,

os cientistas utilizam recursos de imagem para observarem o seu funcionamento em várias

tarefas. Charles Wilson, um neurobiologista da Universidade do Texas, em San Antonio,

explica a localização de função da seguinte maneira:

Existe uma parte do cérebro que tem a ver principalmente com a

visão e outras partes têm a ver principalmente com a audição.

Agora, nós podemos observar o setor da visão e dizermos:

existe um pedaço específico do cérebro que detecta objetos

vermelhos e outro que localiza objetos verdes? Ou a mesma

área detecta objetos de ambas as cores?

O mapeamento cerebral também observa o lado de fora. Ele examina como o nosso ambiente

modifica a estrutura do cérebro, estudando, por exemplo, como ele se transforma fisicamente

através da aprendizagem e dos processos de envelhecimento. O mapeamento também

examina o que há de errado fisicamente no órgão em doenças mentais e outras doenças

cerebrais. E finalmente, o mapeamento cerebral tem o objetivo de nos fornecer um quadro

geral da estrutura do cérebro. Podemos utilizar alguns exemplos, optamos pelo exemplo do O

Google Earth que nos mostra imagens de satélite do nosso planeta e as aproximam de

continentes, países, estados, cidades, estradas, ruas e prédios. O mapa estrutural completo do

nosso cérebro pode parecer com isso. Ele pode nos mostrar todo o nosso cérebro, todas as

regiões, lobos funcionais, centros especializados, conjuntos de neurônios, partes do órgão que

se conectam, circuitos de neurônios, neurônios únicos, junções entre os neurônios e suas

partes. Os cientistas ainda estão desenvolvendo pesquisas para melhor compreender os

elementos que formam esse gigantesco mapa. O mapeamento cerebral é um conjunto de

ferramentas diversificadas. Os pesquisadores coletam imagens do cérebro, para transformá-las

em dados e então, utilizá-las para analisarem o que acontece nesse órgão durante o seu

desenvolvimento.

44

6. Técnica do funcionamento do Mapeamento Cerebral.

6.1. Introdução.

Os cientistas dentro do mapeamento cerebral conseguiram desenvolver e é possível hoje,

vermos um diagrama de como todos os neurônios se conectam. Como Jeff Lichtman coloca:

"muito do nosso pensamento sobre o cérebro está baseado no conhecimento limitado sobre o

que realmente está contido nele. Então, nós gostaríamos de ver o que realmente há nele.". O

diagrama elétrico do cérebro pode nos ajudar a compreendermos melhor como aprender e nos

adaptamos, diz Lichtman. "Nós iniciamos nossas vidas muito menos adaptados ao nosso

ambiente do que qualquer outro animal. Quando amadurecemos, podemos utilizar ferramentas

que a nossa herança genética provavelmente não teria ensinado aos nossos neurônios, como

os ipods. Nenhum outro animal consegue fazer isso. Durante o nosso desenvolvimento, nós

devemos nos conectar para [sermos capazes de] utilizar tais máquinas", esse processo é

aprendizagem.

6.1.1. Uso da técnica.

Médicos e cientistas aprenderam mais com o mapeamento cerebral do que esta monografia

consegue cobrir Podemos citar alguns destaques:

•Sarcasmo: nós detectamos o sarcasmo a partir de uma região

do cérebro chamada de giro parahipocampal direito. Os

pesquisadores descobriram isso utilizando o MPC através da

ressonância magnética funcional em pacientes com deterioração

naquela região e que são irônicos com freqüência (fonte: Hurley

- em inglês)

•Consciência: de acordo com Rodolfo Linas, da Universidade

de Nova Iorque, nós podemos dividir o cérebro em um centro

de sincronização de localização mais interna e em giros

cerebrais responsáveis pelo pensamento mais complexo. Nós

nos sentimos conscientes quando o centro mantém os giros

funcionando em harmonia. Mas quando qualquer parte é

45

danificada, podemos perder um pouco ou toda a consciência,

diz Nicholas Schiff da Faculdade Weill Medical da

Universidade Cornell. Isso pode explicar por que pacientes sem

nenhum sinal de consciência durante anos podem ter uma

atividade cerebral completamente normal em resposta a uma

voz familiar. Eles possuem giros funcionando isoladamente,

como as redes neurais que processam a fala (fonte: Zimmer)

O mapeamento cerebral também é muito prático para os médicos. Neurocirurgiões utilizam

esse mapa para planejarem cirurgias com mais segurança. Um tratamento para epilepsia, por

exemplo, remove a área afetada do cérebro. Utilizando a ressonância magnética funcional e a

eletroencefalografia os cirurgiões conseguem localizar o centro de convulsão no cérebro do

paciente, assim como as áreas ativadas durante a fala e o movimento com precisão

milimétrica. Essas imagens mostram aos médicos o que eles devem deixar e o que devem

cortar. O mapeamento cerebral não é somente utilizado para tratamentos. Também é usado

para diagnosticar doenças neurodegenerativas, como o Mal de Parkinson e a doença de

Alzheimer. Utilizando técnicas de catalogação como a tomografia por emissão de pósitrons

(PET, sigla em inglês), os médicos procuram pela diminuição de certas substâncias químicas

do cérebro. Além disso, podem utilizar a ressonância magnética para examinarem a

diminuição do tamanho em áreas que mostram perda de tecidos. Com o tempo, os

especialistas conseguem mapear a aparência do cérebro enquanto a doença progride ou

quando os tratamentos funcionam.

6.1.2. Uso da técnica em Psicopedagógia.

Recomenda-se após passar pela Clínica da Psicopedagogia, avaliando-se a suspeita de

dificuldades de aprendizagem por problemas somáticos, devemos fazer o encaminhamento

para uma clínica especializada. Sem o caráter intervencionista o psicopedagogo pode

recomendar a realização exames a serem feitos por uma equipe multidisciplinar, com

profissionais das áreas, dependendo da suspeita: fonoaudiologia, psicologia neurologia e

clinica especializada, e outras. A sugestão deve sem passar pela realização de exames

médicos com suporte em exames de radiologia, entre estes o MAPEAMENTO CEREBRAL.

46

De volta a psicopedagogia, quando o transtorno é identificado, são criadas estratégias de

estimulação adequadas ao cérebro. "A terapia serve para ensinar como lidar com as

dificuldades. Mas não é para ser uma muleta para sempre", deve-se afirmar nesta posição o

psicopedagogo. Identificando se o resultado poderá ter benefícios para o aprendente do tipo:

reeducação cerebral para adaptação ao processo de aprendizagem. Porém atenção depende de

cada caso. No MPC poderemos ter informes para encaminhar soluções em outros transtornos

comuns que são o déficit de atenção e hiperatividade. A dificuldade de concentração. A

criança com déficit de atenção se distrai facilmente, enquanto a hiperativa fica agitada. Há

ainda a disgrafia (letra feia), problema em que a criança tem dificuldade transformar a

informação do plano vertical para o horizontal, como copiar textos da lousa. E também a

discalculia: dificuldade com números.

6.1.3. Psicopedagogo identificando distúrbios.

O ato médico é privativo do médico habilitado junto ao Conselho Regional de Medicina de

seu estado. Porém nada impede que o Psicopedagogo avalie e recomende a outros

profissionais a realização de exames para avaliação de um todo do processo que leva as

dificuldades de aprendizagem.

6.1.3.1. Recomendações anteriores a indicação do MPC.

Recomenda-se, pois o seguinte:

Check-up: Verifique primeiro as condições de saúde da

criança. Exames de sangue e de tiróide identificam

anemias e distúrbios hormonais que podem provocar

desânimo e reduzir a atenção. Crianças que respiram pela

boca também podem apresentar distúrbios de

aprendizagem por falta de oxigenação no cérebro.

Visão e audição: Exames oftalmológicos e auditivos

devem ser feitos anualmente, de preferência antes do

período letivo. Em seis meses, a criança pode apresentar a

dificuldade e não sabe identificar sozinha que aquilo não

47

é normal. Há casos de inflamação nos ouvidos que não

apresentam dor, a criança apenas sente como se estivesse

com um tampão.

Aspectos emocionais: Segundo a psicopedagoga Raquel

Caruso, a pergunta que os pais devem se fazer é: a criança

sempre foi assim ou é algo do momento? Às vezes, um

fato específico, como a troca de uma babá, a perda de um

parente ou separação dos pais também podem afetar na

aprendizagem.

Má adaptação: Há escolas com diferentes métodos de

aprendizagem. Quando a escolha não é adequada, a auto-

estima da criança cai e ela passa a não querer freqüentar

as aulas. O Psicopedagogo deve procurar conhecer o

perfil de aprendizagem ideal para o cliente e viabilizar

troca de informações com os professores do

cliente/discente, a escola tem de se posturar dentro de

valores honrados que possibilitem esta atuação em prol

do interesse da aprendizagem. Se o método for

inadequado, o recomendável é matriculá-lo em outra

instituição.

Agenda superlotada: Se a criança cumpre uma série de

atividades extracurriculares, como natação, inglês, balé,

futebol, música, ela não tem tempo para brincar e pode

apresentar transtorno de aprendizagem funcional. Nesses

casos, o recomendável é que se opte por apenas uma

atividade. O ideal é que a criança tenha um período para

descansar, digerir e absorver o que aprendeu na escola.

Clínica especializada: Se os problemas citados estão

eliminados e a criança permanece com dificuldades, deve

se recomendar o MAPEAMENTO CEREBRAL a ser

48

feito em clínica especializada para que ela passe por

exames feitos por uma equipe multidisciplinar. 

7. Tecnologia e métodos do mapeamento cerebral.

7.1. Introdução.

Os neurocientistas utilizam diversos e variados métodos para estudarem a estrutura e a função

do cérebro. Aplicam-se procedimentos com fins de gerar imagens de órgãos saudáveis e as

comparam com os que estão em supostos estados patológicos. Inclui-se ai exames cerebrais

em humanos, primatas e pequenos mamíferos para se compreender ou tentar entender como

funciona o pequeno sistema nervoso dos invertebrados. Também se procede a exames em

nível microscópico, examinam-se os neurônios. ANEXO XVIII.

7.2. Extração de imagens cerebrais.

No MAPEAMENTO CEREBRAL se utiliza algumas ferramentas. As técnicas seguintes

extraem imagens do cérebro:

A tomografia axial computadorizada (TAC) faz um

raio-x de muitos ângulos do cérebro e mostra

anormalidades estruturais.

A ressonância magnética estrutural usa a água do

cérebro para gerar imagens com resoluções melhores do

que um exame de TAC.

As imagens por Tensores de Difusão (DTI, sigla em

inglês) mapeiam os neurônios que conectam regiões

cerebrais seguindo o movimento da água contida nele.

7.3. Exames de atividades cerebrais.

49

As técnicas abaixo examinam a atividade cerebral:

A eletroencefalografia (EEG, sigla em inglês) indica

locais eletricamente ativos do cérebro utilizando detectores

implantados no órgão ou utilizados sobre a cabeça.

A tomografia por emissão de pósitrons (PET, sigla

em inglês) gera imagens de marcadores radioativos no

cérebro.

A ressonância magnética funcional mostra imagens

da atividade cerebral enquanto as cobaias realizam várias

tarefas.

A ressonância magnética funcional farmacológica

mostra a atividade do cérebro durante a administração de

medicamentos.

A estimulação magnética transcraniana (EMT) não-

invasiva estimula partes do cérebro para despertar certos

comportamentos.

Novos métodos permitem aos pesquisadores observarem todas as conexões entre os neurônios

em um cérebro intacto. Essa ramificação do estudo é chamada de conectomia e conectoma.

Lichtman, um biólogo de Harvard que liderou o grupo que desenvolveu algumas das novas

técnicas, afirmou: "Nós podíamos observar células individuais, mas nunca todas de uma só

vez", completa, a fala de outro pesquisador, JEFF, que diz: “Até recentemente, não

esperávamos obter esses diagramas elétricos," JEFF se posicionou assim quando descreveu o

DIAGRAMA ELETRICO, chamado de conectoma. Outra técnica conhecida no MPC é a

Técnica de Brainbow que cataloga cada neurônio de um animal vivo com uma cor diferente.

Com a geração de imagens, os cientistas podem ver onde e como os neurônios se conectam

entre eles. Enquanto o animal cresce e envelhece, eles também podem ver como os neurônios

modificam essas conexões. Outra técnica utiliza o ATLUM, ou ultra micrótomo

automático de torno para coleta. Essa máquina lê o diagrama elétrico cerebral. "Fazemos

algo semelhante a perfurar uma maçã," explica Lichtman. "Basicamente, fazemos um corte

em espiral enquanto giramos o cérebro sobre um torno e colocamos esse tecido sobre uma

50

fita. Eventualmente, temos uma fita bastante comprida que é, essencialmente, todo o cérebro.

Utilizando um microscópio eletrônico, nós capturamos isso para observarmos a estrutura do

diagrama", diz o biólogo. Até agora, o Brainbow e o ATLUM são utilizados somente para o

propósito de estudar animais com cérebros relativamente pequenos, como os ratos.

7.3.1. Conectomia.

7.3.1. O mapa do cérebro.

A elaboração de um de um diagrama de como o cérebro humano funciona, passando pelo

auxílio da engenharia genética denomina-se como uma experiência chamada de conectomia,

elaborada por Jeff Lichtman, de Harvard. O estudo se desenvolve de forma a montar um

diagrama completo de como o cérebro humano funciona, e se constitui em uma tarefa extensa,

principalmente porque este é composto por bilhões de neurônios e com trilhões de sinapses. A

conectomia divide o cérebro em fatias que são então estudadas e identificadas por diferentes

cores que apontam o funcionamento de cada um dos axônios, terminações nervosa que levam

informação de um neurônio a outro. Os mapas depois de concluídos podem auxiliar na

detecção do início de desenvolvimento de problemas como autismo e esquizofrenia. A

tecnologia de Lichtman permite a visualização das células nervosas em aproximadamente 100

cores, que permitem aos cientistas ver para onde cada axônio leva os dados e, assim,

compreender como a informação é processada e transferida entre diferentes partes do

encéfalo. Para criar esta ampla paleta foram testados métodos de engenharia genética em

ratos, que receberam múltiplas cópias de genes de três proteínas que são iluminadas em

diferentes cores - amarelo vermelho ou ciano. Os ratos também receberam códigos DNA de

uma enzima que reorganiza aleatoriamente estes genes para que células individuais produzam

combinações arbitrárias das proteínas fluorescentes, criando novas cores que foram

observadas em microscópio. Têm-se notícias que o grupo de Lichtman usou a tecnologia para

mapear as conexões num pequeno pedaço do cerebelo, parte do cérebro que controla o

equilíbrio e o movimento. Outros cientistas já demonstraram interesse em usar a tecnologia

para estudar conexões neurais na retina, no córtex e no nervo olfativo. Esta experiência se

apresenta como de relevância e importância para o mundo, uma vez que, pode ajudar a

decifrar doenças. O conhecimento do cérebro ainda não é muito evidente e com certeza esta

experiência pode ajudar em muitos aspectos. É de notar a importância e a criatividade da

51

experiência. Samuel Wang é um cientista que em seu laboratório na Universidade de

Princeton procura por informações básicas sobre como funcionam os cérebros dos seres

humanos e dos cachorros. Wang, é professor associado na universidade, também dedica seu

tempo a divulgar os avanços da neurociência.

7.3.2. Conectoma.

O cérebro humano é normalmente dividido em várias centenas de pequenas áreas que

são dadas funções altamente especializadas. Visto ao microscópio, muitas destas áreas,

que têm uma largura de polegadas, têm padrões de células são claramente visíveis.

Cada uma destas áreas está ligada por milhões de projeções neurais em forma de fio,

chamado axônio, que correm em paralelo, rolou para formar o que se parece com um

grosso cabo de fibra óptica. O cérebro funciona com base em processos e estes processos

ocorrem porque há conexões entre essas áreas especializadas.

52

Capítulo II - Exames Complementares.

1.1. Introdução. 1.1.1. Anamnese. 1.1.2. Exame Físico. 1.1.3. Diagnóstico. 2. Exames que

extraem imagens do cérebro. 2.1. A tomografia axial computadorizada (TAC). 2.1.1. Sinopse

conceitual. 2.1.2. Princípios físicos. 2.1.3. Procedimento. 2.1.4. Características das imagens

tomográficas. 2.1.5. Vantagens do TC/MPC. 2.1.6. Desvantagens do TC/MPC. 2.1.6.1. TC e

Corpo Humano. 2.1.6.2. TC e Mutações Genéticas. 2.1.6.3. TC e lesões celulares por

irradiação. 2.1.7. Realização do exame. 2.1.8. Conclusão. 2.2.. Ressonância Nuclear

Magnética. 2.2.1. Conceito. 2.2.1.1. A estrutura do átomo. 2.2.1.2. Propriedades magnéticas

do Átomo. 2.2.1.3. Ressonância do Núcleo. 2.2.1.4. A Imagem Em Ressonância Magnética.

2.2.1.5. Desvantagens Da Ressonância Magnética. 2.2.2. Prática da Ressonância magnética

estrutural nos transtornos afetivos. 2.2.2.1. Introdução a justificativa prática. 2.2.3. Prática do

MPC e Ressonância magnética em psicóticos. 2.2.3.1. Introdução. 2.2.4. Prática do MPC

aplicado a Saúde Mental. 2.2.4.1. A Universidade de São Paulo é referencia. 2.2.5. Prática do

MPC aplicado a Saúde Mental Parte II. 2.2.5.1. Pesquisas Acadêmicas em Portugal em MPC.

2.2.6. Conclusão. 2.3. As imagens por tensores de Difusão DTI. 2.3.1. Introdução. 2.3.2.

Pesquisas para aplicações práticas em MPC. 3. Exames de atividades cerebrais. 3.1 A técnica

da eletroencefalografia indicador de atividade elétrica. 3.1.1. Introdução. 3.1.2.

Eletroencefalograma e Psicopedagogia, viabilidade de uso na interpretação de dados. 3.1.3.

Conclusão. 3.2 A técnica da tomografia por emissão de pósitrons com fins de gerar. 3.2.1.

Introdução. 3.2.2. Processamento do exame. 3.2.3. Mapeamento Cerebral via PET. 3.2.3.1.

PET cerebral. 3.2.3.2. PET oncológico. 3.2.3.3. PET cardiológico. 3.2.3.4. Conclusão. 3.3 A

técnica da ressonância magnética funcional. 3.3 1. Fundamentos da Ressonância Magnética

Nuclear. 3.4 A técnica da ressonância magnética funcional farmacológica. 3. 5. A técnica

da estimulação magnética transcraniana (EMT).

Capítulo II

53

Exames Complementares.

1.1. Introdução.

Nas ciências da saúde, são denominados exames complementares aqueles exames

(laboratoriais, de imagem, etc.) que complementam aos dados da anamnese e do exame físico

para a confirmação das hipóteses diagnósticas e tratamento. São solicitadas por diversos

profissionais, como médicos, fisioterapeutas, fonoaudiólogos, educadores físicos,

nutricionistas, psicopedagogos, etc. Os teóricos afirmam que o diagnóstico, para o terapeuta,

deve ter a mesma função que a rede para um equilibrista. É ele, portanto, a base que dará

suporte ao psicopedagogo para que este faça o encaminhamento necessário. É um processo

que permite ao profissional investigar, levantar hipóteses provisórias que serão ou não

confirmadas ao longo do processo recorrendo, para isso, a conhecimentos práticos e teóricos.

Esta investigação permanece durante todo o trabalho diagnóstico através de intervenções e da

“... escuta Psicopedagógica...", para que “... se possam decifrar os processos que dão sentido

ao observado e norteiam a intervenção". (BOSSA, 2000, p. 24). Na Epistemologia

Convergente todo o processo diagnóstico é estruturado para que se possa observar a dinâmica

de interação entre o cognitivo e o afetivo de onde resulta o funcionamento do sujeito (BOSSE,

1995, p. 80)

1.1.1. Anamnese.

A Psicopedagogia faz uso da técnica da Anamnese, que significa em grego antigo ἀνάμνησις

= lembrança, reminiscência; e literalmente perda do esquecimento, é um termo mais utilizado

medicina, filosofia, psicanálise psicopedagogia e religião e pode referir-se a:

Anamnese - entrevista realizada pelo médico ao seu paciente, que

tem a intenção de ser um ponto inicial no diagnóstico de uma

doença. É a Anamnese - na filosofia, Platão utiliza o termo

anamnese (Anamnesis) na teoria epistemológica e psicológica

que ele desenvolve em seus diálogos Mênon e Fédon, e faz uma

alusão em Fedro.

1.1.2. Exame Físico.

54

A Psicopedagogia não faz uso da técnica do exame físico mais se faz necessário ter uma visão

desta natureza de exame avaliativo. O exame físico ou exame clínico é o conjunto de técnicas

e manobras de alguns profissionais de saúde com o intuito de diagnosticar uma doença ou

problemas de funcionalidade, entre outros. Os profissionais de saúde que se utilizam desse

instrumento visam a detecção de anormalidades para possíveis intervenções e para prevenção

do agravamento do estado do paciente. Quase sempre realizado depois de uma anamnese, o

exame físico pode utilizar aparelhos, tais como: estetoscópio, esfigmomanômetro,

termômetro, entre outros, com o objetivo de melhor avaliar um órgão ou sistema na busca de

mudanças anatômicas ou funcionais que são resultantes da doença. Além disso, serve para a

constatação do bom funcionamento dos sistemas. O exame físico pode ser geral ou focal e se

divide em quatro etapas: inspeção, ausculta, palpação e percussão. O exame clínico tem o

céfalo-podálico(indo da cabeça para os pés). Inspeção: exige a utilização do sentido da visão.

Tem como objetivos detectar dismorfias, distúrbios do desenvolvimento, lesões cutâneas,

presença de catéteres e tubos ou outros dispositivos. Palpação: obtenção do dado através do

tato e da pressão (para regiões mais profundas do corpo). Identifica modificações na estrutura,

espessura, consistência, volume e dureza. Percussão: através de pequenos golpes, é possível

escutar sons. Cada estrutura tem um som característico. Os sons obtidos podem ser: maciço

(onde o local tocado é "duro", pode indicar hemorragia interna ou presença de secreções),

timpânico (indica presença de ar), som claro pulmonar (indica presença de ar nos alvéolos)

Ausculta: procedimento que detecta sons do organismo, só que diferente da percussão, esse

procedimento usa aparelhos para auxílio, por exemplo o estetoscópio.

1.1.3. Diagnóstico.

A Psicopedagogia precisa ter uma visão para compreensão das técnicas de diagnóstico para

poder compreender a leitura de um MAPEAMENTO CEREBRAL. Faz-se ter necessário ter

uma visão de caráter avaliativo do diagnóstico. Diagnóstico vem do grego original

διαγηοστικόη, pelo latim diagnosticu = dia= através de, durante, por meio de+ gnosticu =

alusivo ao conhecimento de, lato sensu, vem a ser:

1.Conhecimento (efetivo ou em confirmação) sobre algo, ao

momento do seu exame; ou

55

2.Descrição minuciosa de algo, feita pelo examinador,

classificador ou pesquisador; ou

3.Juízo declarado ou proferido sobre a característica, a

composição, o comportamento, a natureza etc. de algo, com

base nos dados e/ou informações deste obtidos por meio de

exame.

Também se costuma dizer (sinonímia) diagnose, com o mesmo

significado. Todavia, a bem do rigor etimológico e gramatical-

taxononômico no vernáculo, deve-se anotar que a forma

diagnose, como substantivo originário, é preferível àqueloutra

— diagnóstico — que tem natureza originária de adjetivo,

vindo, a posteriori, com o uso, a adquirir feição de adjetivo

substantivado, assim, pois, substantivo autônomo, a ponto tal

de ganhar primazia de uso sobre a primordial, quer no

significado genérico, quer nos específicos. Exemplo imediato é

o uso em Medicina.

Em compreensão ampla (lato sensu), diagnóstico (diagnose) é complemento lógico de

prognóstico (prognose), seu conexo lógico, e pode referir-se a qualquer uma das modalidades

das áreas avaliadas pela psicopedagogia.

2. Exames que extraem imagens do cérebro.

Os exames complementares que se recomenda no MAPEAMENTO CEREBRAL são: A

tomografia axial computadorizada (TAC) faz um raio-x de muitos ângulos do cérebro e

mostra anormalidades estruturais. A ressonância magnética estrutural usa a água do

cérebro para gerar imagens com resoluções melhores do que um exame de TAC. As imagens

por Tensores de Difusão (DTI, sigla em inglês) mapeiam os neurônios que conectam regiões

cerebrais seguindo o movimento da água contida nele. As técnicas citadas extraem imagens

do cérebro.

2.1. A tomografia axial computadorizada (TAC).

56

2.1.1. Sinopse conceitual.

A história registra que a construção da primeira máquina de tomografia ocorreu em 1972 no

"THORN EMI Central Research Laboratories", em Inglaterra, por Godfrey Newbold

Hounsfield. Uma grande parte da pesquisa foi suportada graças à contribuição da banda The

Beatles, sendo considerado um dos seus maiores legados, o par com a sua música. A

tomografia computadorizada ou computorizada (TC), originalmente apelidada tomografia

axial computadorizada/computorizada (TAC), é um exame complementar de diagnóstico por

imagem, que consiste numa imagem que representa uma secção ou fatia do organismo

corporal. É obtida através do processamento por computador de informação recolhida após

expor o corpo a uma sucessão de raios X.

2.1.2. Princípios físicos.

Interior de um tomógrafoA TC baseia-se nos mesmos princípios que a radiografia

convencional, segundo os quais tecidos com diferentes composições absorvem a radiação X

de forma diferente. Ao serem atravessados por raios X, tecidos mais densos (como o fígado)

ou com elementos mais pesados (como o cálcio presente nos ossos), absorvem mais radiação

que tecidos menos densos (como o pulmão, que está cheio de ar). Assim, uma TC indica a

quantidade de radiação absorvida por cada parte do corpo analisada (radiodensidade), e traduz

essas variações numa escala de cinzentos, produzindo uma imagem. Cada pixel da imagem

corresponde à média da absorção dos tecidos nessa zona, expresso em unidades de Hounsfield

(em homenagem ao criador da primeira máquina de TC).

2.1.3. Procedimento.

Para obter uma TC, o paciente é colocado numa mesa que se desloca para o interior de um

anel de cerca de 70 cm de diâmetro. À volta deste encontra-se uma ampola de Raios-X, num

suporte circular designado gantry. Do lado oposto à ampola encontra-se o detector

responsável por captar a radiação e transmitir essa informação ao computador ao qual está

conectado. Nas máquinas sequenciais ou de terceira geração, durante o exame, o “gantry”

descreve uma volta completa (360º) em torno do paciente, com a ampola a emitir raios X, que

após atravessar o corpo do paciente são captados na outra extremidade pelo detector. Esses

57

dados são então processados pelo computador, que analisa as variações de absorção ao longo

da secção observada, e reconstrói esses dados sob a forma de uma imagem. A “mesa” avança

então mais um pouco, repetindo-se o processo para obter uma nova imagem, alguns

milímetros ou centímetros mais abaixo. Os equipamentos designados “helicoidais”, ou de

quarta geração, descrevem uma hélice em torno do corpo do paciente, em vez de uma

sucessão de círculos completo. Desta forma é obtida informação de uma forma contínua,

permitindo, dentro de certos limites, reconstruir imagens de qualquer secção analisada, não se

limitando portanto aos "círculos" obtidos com as máquinas convencionais. Permitem também

a utilização de doses menores de radiação, além de serem muito mais rápidas. A hélice é

possível porque a mesa de pacientes, ao invés de ficar parada durante a aquisição, durante o

corte, tal como ocorre na tomografia convencional, avança continuamente durante a

realização dos cortes. Na tomografia convencional a mesa anda e pára a cada novo corte. Na

helicoidal a mesa avança enquanto os cortes são realizados. Atualmente também é possível

encontrar equipamentos denominados DUOSLICE, e MULTISLICE, ou seja multicorte, que,

após um disparo da ampola de raios x, fornecem múltiplas imagens. Podem possuir 2, 8, 16,

64 e até 128 canais, representando maior agilidade na execução do exame diagnostico. Há um

modelo, inclusive, que conta com dois tubos de raios-x e dois detectores de 64 canais cada, o

que se traduz em maior agilidade para aquisição de imagens cardíacas, de modo que não é

necessário o uso de beta-bloqueadores. Permite também aquisições diferenciais, com tensões

diferentes em cada um dos emissores, de modo a se obter, por subtração, realce de estruturas

anatômicas. Com essa nova tecnologia é possível prover reconstruções 3D, MPR

(MultiPlanarReconstrucion) ou até mesmo mensurar perfusões sanguíneas.

2.1.4. Características das imagens tomográficas.

Entre as características das imagens tomográficas destacam-se os pixeis, a matriz, o campo de

visão (ou fov, “field of view”), a escala de cinza e as janelas. O pixel é o menor ponto da

imagem que pode ser obtido. Assim uma imagem é formada por uma certa quantidade de

pixeis. O conjunto de pixeis está distribuído em colunas e linhas que formam a matriz. Quanto

maior o número de pixeis numa matriz melhor é a sua resolução espacial, o que permite um

melhor diferenciação espacial entre as estruturas. E apos processos de reconstrução

matemática, obtemos o Voxel (unidade 3D) capaz de designar profundidade na imagem

radiológica. O campo de visão (FOV) representa o tamanho máximo do objeto em estudo que

58

ocupa a matriz, por exemplo, uma matriz pode ter 512 pixeis em colunas e 512 pixeis em

linhas, e se o campo de visão for de 12 cm, cada pixel vai representar cerca de 0,023 cm (12

cm/512). Assim para o estudo de estruturas delicadas como o ouvido interno o campo de

visão é pequeno, como visto acima enquanto para o estudo do abdômen o campo de visão é

maior, 50 cm (se tiver uma matriz de 512 x 512, então o tamanho da região que cada pixel

representa vai ser cerca de quatro vezes maior, ou próximo de 1 mm). Não devemos esquecer

que FOV grande representa perda de foco, e consequentemente radiação x secundaria. Em

relação às imagens, existe uma convenção para traduzir os valores de voltagem detectados em

unidades digitais. Dessa forma, temos valores que variam de –1000, onde nenhuma voltagem

é detectada: o objeto não absorveu praticamente nenhum dos fótons de Rx, e se comporta

como o ar; ou um valor muito alto, algo como +1000 ou mais, caso poucos fótons cheguem ao

detector: o objeto absorveu quase todos os fótons de RX. Essa escala onde –1000 é mais

escuro, 0 é um cinza médio e +1000 (ou mais) é bem claro. Dessa forma quanto mais RX o

objeto absorver, mais claro ele é na imagem. Outra vantagem é que esses valores são

ajustados de acordo com os tecidos biológicos. A escala de cinza é formada por um grande

espectro de representações de tonalidades entre branco, cinza e o preto. A escala de cinzas é

que é responsável pelo brilho de imagem. Uma escala de cinzas foi criada especialmente para

a tomografia computadorizada e sua unidade foi chamada de unidade Hounsfield (HU), em

homenagem ao cientista que desenvolveu a tomografia computadorizada. Nesta escala temos

o seguinte:

zero unidades Housfield (0 HU) é a água,

ar -1000 (HU),

osso de 300 a 350 HU;

gordura de –120 a -80 HU;

músculo de 50 a 55 HU.

As janelas são recursos computacionais que permitem que após a obtenção das imagens a

escala de cinzas possa ser estreitada facilitando a diferenciação entre certas estruturas

conforme a necessidade. Isto porque o olho humano tem a capacidade de diferenciar uma

escala de cinzas de 10 a 60 tons (a maioria das pessoas distingue 20 diferentes tons), enquanto

na tomografia no mínimo, como visto acima há 2000 tons. Entretanto, podem ser obtidos até

65536 tons – o que seria inútil se tivéssemos que apresentá-los ao mesmo tempo na imagem,

já que não poderíamos distingui-los. A janela é na verdade uma forma de mostrar apenas uma

59

faixa de tons de cinza que nos interessa, de forma a adaptar a nossa capacidade de visão aos

dados obtidos pelo tomógrafo. Numa janela define-se a abertura da mesma ou seja qual será o

número máximo de tons de cinza entre o valor numérico em HU do branco e qual será o do

preto. O nível é definido como o valor (em HU) da média da janela. O uso de diferentes

janelas em tomografia permite por exemplo o estudo dos ossos com distinção entre a cortical

e a medular óssea ou o estudo de partes moles com a distinção, por exemplo, no cérebro entre

a substância branca e a cinzenta. A mesma imagem pode ser mostrada com diferentes ajustes

da janela, de modo a mostrar diferentes estruturas de cada vez. Não é possível usar um só

ajuste da janela para ver, por exemplo, detalhes ósseos e de tecido adiposo ao mesmo tempo.

As imagens tomográficas podem ser obtidas em dois planos básicos: o plano axial

(perpendicular ao maior eixo do corpo) e o plano coronal (paralelo a sutura coronal do crânio

ou seja é uma visão frontal). Após obtidas as imagens, recursos computacionais podem

permitir reconstruções no plano sagital (paralelo a sutura sagital do crânio) ou reconstruções

tri-dimensionais. Como na radiografia convencional o que está sendo analisado são diferenças

de densidade, que podem ser medidas em unidades Hounsfield. Para descrever diferenças de

densidades entre dois tecidos é utilizada uma nomenclatura semelhante à utilizada na

ultrassonografia: isoatenuante, hipoatenuante ou hiperatenuante. Isoatenuante é utilizada para

atenuações tomográficas semelhantes. Hipoatenuantes para atenuações menores do que o

tecido considerado padrão e hiperatenuante para atenuações maiores que o tecido padrão

(geralmente o órgão que contém a lesão é considerado o tecido padrão, ou quando isto não se

aplica, o centro da janela é considerado isoatenuante).

2.1.5. Vantagens do TC/MPC.

A principal vantagem da TC é que permite o estudo de "fatias" ou secções transversais do

corpo humano vivo, ao contrário do que é dado pela radiologia convencional, que consiste na

representação de todas as estruturas do corpo sobrepostas. É assim obtida uma imagem em

que a percepção espacial é mais nítida. Outra vantagem consiste na maior distinção entre dois

tecidos. A TC permite distinguir diferenças de densidade da ordem 0,5% entre tecidos, ao

passo que na radiologia convencional este limiar situa-se nos 5%. Desta forma, é possível a

detecção ou o estudo de anomalias que não seria possível senão através de métodos invasivos,

sendo assim um exame complementar de diagnóstico de grande valor.

2.1.6. Desvantagens do TC/MPC.

60

Uma das principais desvantagens da TC é devida ao fato de utilizar radiação X. Esta tem um

efeito negativo sobre o corpo humano, sobretudo pela capacidade de causar mutações

genéticas, visível sobretudo em células que se multiplicam rapidamente. Embora o risco de se

desenvolverem anomalias seja baixo, é desaconselhada a realização de TCs em grávidas e em

crianças, devendo ser ponderado com cuidado os riscos e os benefícios. Apesar da radiação

ionizante X, o exame torna-se com o passar dos anos o principal método de diagnóstico por

imagem, para avaliação de estruturas anatômicas com densidade significativa. O custo do

exame nao é tao caro como outrora, se comparado ao raios x convencional. Oferecendo ao

profissional médico um diagnóstico rápido e cada vez mais confiável

2.1.6.1. TC e Corpo Humano.

O corpo humano é uma estrutura total e material do organismo humano. A desvantagem

principal da TC é devida a utilização de radiação X impactante no Corpo Humano. Radiações

são ondas eletromagnéticas ou partículas que se propagam com uma determinada velocidade.

Contém energia, carga elétrica e magnética. Podem ser geradas por fontes naturais ou por

dispositivos construídos pelo homem. Possuem energia variável desde valores pequenos até

muito elevados. As radiações eletromagnéticas mais conhecidas são: luz, microondas, ondas

de rádio, radar, laser, raios X e radiação gama. As radiações sob a forma de partículas, com

massa, carga elétrica, carga magnéticas mais comuns são os feixes de elétrons, os feixes de

prótons, radiação beta, radiação alfa.

2.1.6.2. TC e Mutações Genéticas.

Em Biologia, mutações são mudanças na seqüência dos nucleotídeos do material genético de

um organismo. Mutações podem ser causadas por erros de copia do material durante a divisão

celular, por exposição à radiação ultravioleta ou ionizante, mutagênicos químicos, ou vírus. A

célula pode também causar mutações deliberadamente durante processos conhecidos como

hipermutação. Em organismos multicelulares, as mutações podem ser divididas entre mutação

de linhagem germinativa, que pode ser passada aos descendentes, e mutações somáticas, que

não são transmitidas aos descendentes em animais. Em alguns casos, plantas podem transmitir

mutações somáticas aos seus descendentes, de forma assexuada ou sexuada (em casos em que

as gemas de flores se desenvolvam numa parte que sofreu mutação somática. Assim, essa

61

classificação é pouco eficiente para plantas, se ajustando melhor a animais. Uma nova

mutação que não foi herdada de nenhum dos pais é chamada de mutação de novo. A fonte da

mutação não se relaciona com seus efeitos, apesar de seus efeitos estarem relacionados com

quais células são afetadas pela mutação.

2.1.6.3. TC e lesões celulares por irradiação.

A célula representa a menor porção de matéria viva. São as unidades estruturais e funcionais

dos organismos vivos. A nível estrutural podem ser comparadas aos tijolos de uma casa, a

nível funcional podem ser comparadas aos aparelhos e electrodomésticos que tornam uma

casa habitável. Cada tijolo ou aparelho seria como uma célula. Alguns organismos, tais como

as bactérias, são unicelulares (consistem em uma única célula). Outros organismos, tais como

os seres humanos, são pluricelulares. O corpo humano é constituído por 10 trilhões de células

mais 90 trilhões de células de microrganismos que vivem em simbiose com o nosso

organismo; um tamanho de célula típico é o de 10 µm; uma massa típica da célula é 1

nanograma.

2.1.7. Realização do exame.

O aparelho tem a forma de um círculo (parecido a um donut) aberto, onde se encontra o

aparelho de raios X e do lado contrário o detector que capta a quantidade de radiação

absorvida pelo tecido, e transmite a informação ao computador do sistema do exame. À frente

deste círculo existe uma maca onde é deitada a pessoa. Esta maca desliza ao longo do

tomógrafo e fica fixa na zona a estudar, para aí ser emitida a radiação. Durante o exame não

se pode mexer e é orientado pelos técnicos ao longo do exame, através de um

intercomunicador. A duração depende da zona a estudar. O aparelho a funcionar emite ruídos

normais ao funcionamento. Preparação para o exame: Deve estar com jejum de pelo menos 4

horas. Levar exames já realizados. Não necessita de preparação ou dieta em casa. Não

necessita de internamento. Pode trabalhar após o exame. Informar o médico se está grávida e

medicação que toma. Deve retirar todos os objetos metálicos, pessoais e próteses. Pode ser

necessário vestir uma bata. Consoante o local a observar, ou para se visualizar melhor pode

ser necessário produto de contraste. Este pode ser bebido ou administrado na veia. A TAC

permite imagens mais nítidas e com mais pormenor do que o RX. A TAC usa radiações e as

imagens são mostradas como se o corpo fosse cortado em fatias horizontais. A ressonância

62

magnética tem imagens em três planos do espaço e não usa radiações. São complementares

umas das outras, mas cada tem as suas indicações de realização. O médico radiologista faz um

relatório do exame, que será levantado posteriormente.

2.1.8. Conclusão.

Conclui-se afirmando que a tomografia axial computorizada (TAC) é um exame

complementar de diagnóstico, pode ser efetuada a qualquer parte do corpo e é realizada com

raios X. A radiação é emitida para o local em estudo e a imagem é formada consoante a

capacidade de absorção dos tecidos. Durante a TAC são efetuadas várias imagens dos

tecidos, visualizando-se o seu interior e exterior, como se estes fossem cortados em fatias

horizontais. Este exame permite detectar tumores, hemorragias, fraturas do crânio, alterações

de órgãos, etc.

2.2.. Ressonância Nuclear Magnética.

2.2.1. Conceito.

Ressonância magnética é uma técnica que permite determinar propriedades de uma substância

através do correlacionamento da energia absorvida contra a freqüência, na faixa de megahertz

(MHz) do espectromagnético, caracterizando-se como sendo uma espectroscopia. Usa as

transições entre níveis de energia rotacionais dos núcleos componentes das espécies (átomos

ou íons) contidas na amostra. Isso se dá necessariamente sob a influência de um campo

magnético e sob a concomitante irradiação de ondas de rádio na faixa de freqüências acima

citada. Os princípios da RNM são bastante complexos e envolvem conhecimentos em diversas

áreas das ciências exatas. A grande vantagem da RNM reside na sua segurança, já que não usa

radiação ionizante, nas diversas capacidades em promover cortes tomográficos em muitos e

diferentes planos, dando uma visão panorâmica da área do corpo de interesse e, finalmente, na

capacidade de mostrar características dos diferentes tecidos do corpo.

2.2.1.1. A estrutura do átomo.

Da estrutura básica do átomo, é sabido que uma nuvem de elétrons (partículas negativamente

carregadas) orbita em torno de uma massa nuclear, formada de prótons (positivamente

63

carregados) e nêutrons (eletricamente neutros). Diferentemente das imagens de Raios-X,

relacionadas com elétrons orbitais, o sinal da RNM surge a partir do centro do átomo, ou

núcleo. Embora as propriedades químicas de um átomo dependam da estrutura de seus

elétrons, as propriedades físicas dependem largamente do seu núcleo, que é responsável por

quase a totalidade da massa do átomo. Embora prótons nucleares e elétrons orbitais possuam

cargas opostas e de mesma intensidade, a fim de manter neutralidade elétrica do átomo, o

número de prótons e nêutrons é freqüentemente desigual. Esse principio de desigualdade no

núcleo do átomo invoca uma definição em física, chamada de momento angular do núcleo. Se

no núcleo contem desigual número de prótons e nêutrons então, ele possui um momento

angular ou uma resultante angular. Se não existe desigualdade entre o número de prótons e

nêutrons, o momento é zero. Qualquer outra combinação terá uma resultante diferente de

zero. Somente aqueles átomos que possuem número impar de prótons e/ou nêutrons serão

capazes de produzir um sinal em RNM. Embora uma variedade de mais de 300 diferentes

tipos de núcleos possuam momento angular, apenas um seleto grupo tem utilidade em

medicina. Dentre esses: Hidrogênio, Carbono, Sódio, Fósforo, Flúor. De todos os átomos, o

Hidrogênio é o mais simples, pois ele possui apenas um próton. Ele é o mais importante

átomo para a RNM, sobretudo porque em humanos, ele corresponde a mais de dois terços do

número de átomos encontrados em nosso corpo. Além de sua abundância nos sistemas

biológicos, o hidrogênio é altamente magnético, o que o torna extremamente sensível a RNM.

Outros núcleos também podem gerar imagens em RM, mas, porém possuem imagens mais

pobres comparadas às do Hidrogênio.

2.2.1.2. Propriedades magnéticas do Átomo.

O núcleo do átomo de Hidrogênio é formado por um próton, que é uma pequena partícula

positivamente carregada associada a um momento angular (ou spin). A situação representada

leva a formação de uma estrutura imaginária semelhante a uma barra magnética com dois

pólos orientados (norte e sul). Todo o núcleo tem essa propriedade. Pensemos nos átomos

como setas apontando em uma direção. Na ausência de um campo magnético, as setas estarão

apontando aleatoriamente no espaço. A fim de produzir uma imagem em RNM, o paciente é

exposto a um poderoso e uniforme campo magnético. Os campos magnéticos são medidos em

unidades de Tesla (T). Na maioria dos sistemas médicos em uso atualmente esses campos

variam de 0,2 T a 2,0 T de intensidade. Para comparar, o campo magnético do planeta Terra é

de aproximadamente 0, 00005 T, com pequenas variações em torno da Linha do Equador e

64

dos Pólos Glaciais. Quando submetidos a um campo magnético, esses prótons (setas) tendem

a alinharem-se contra ou a favor desse campo. Na verdade, aproximadamente metade desses

prótons alinha-se contra e metade a favor do campo magnético, com discreta predominância

de prótons na mesma direção do campo. A diferença depende do campo magnético aplicado,

mas é mínima em qualquer circunstância. Embora incrivelmente pequena essa diferença seja

suficiente para produzir um sinal em RNM. Deveremos sempre ter em mente o número de

prótons existentes, que é da ordem de bilhões e bilhões, 10 elevado a 23ª potência em um cm3

de água, para ser mais exato. A somatória de todos esses momentos (setas) resultará em uma

única seta, também chamada de vetor resultante. Como a discreta maioria da população de

prótons submetida a um campo magnético tende a seguir a direção do campo aplicado, o vetor

resultante também estará com essa orientação.

2.2.1.3. Ressonância do Núcleo.

A ressonância é um fenômeno comum na natureza. Para entendê-la, é necessário discutir outra

característica dos prótons. Além de terem um momento, também chamado de spin, esses

prótons transladam em torno do eixo do campo magnético, seja o do campo magnético da

Terra no nosso dia a dia, seja o do campo magnético aplicado para produzir uma imagem,

como ocorre com a lua em volta da Terra, como a Terra em volta do sol. A ressonância, na

verdade, é a freqüência com que o próton gira em torno desse eixo, e foi matematicamente

definido por um físico britânico chamado Joseph Larmor. A freqüência, segundo Larmor, é

proporcional ao campo aplicado e a cada núcleo usado. Cada aparelho de RM, terá, dessa

forma, uma freqüência característica, baseada apenas na intensidade de seu campo magnético,

já que praticamente usamos sempre o mesmo núcleo (Hidrogênio). No espectro

eletromagnético temos radiações ionizantes de alta energia e alta freqüência, que incluem

Raios-X e várias outras formas, usados para imagem médica, pois podem atravessar o

organismo. A desvantagem desse tipo de radiação está no dano que pode causar as células do

corpo por seus efeitos ionizantes. Seguem-se no espectro, radiações de baixa freqüência e

baixa energia, que incluem a luz visível, a luz infravermelha e a ultravioleta. São

potencialmente mais seguras que as radiações ionizantes, mas não tem muita utilidade em

medicina, já que o corpo humano não é transparente a elas. Finalmente, mais baixa

freqüência, mais baixa energia, na variação das ondas de rádio, por exemplo, o corpo humano

uma vez mais se torna transparente e é essa janela no espectro eletromagnético que é usada

em RNM. Para se produzir um sinal em RNM e então uma imagem, o vetor resultante,

65

orientado de acordo com o campo magnético aplicado, deverá ser deslocado dessa posição e

induzir a formação de uma corrente elétrica em uma bobina especialmente preparada para

perceber a mudança de posição. Em outras palavras, seria como atingir uma bola de sinuca em

movimento com outra bola e então registrar a mudança que ocorre na orientação da primeira.

Para mudar a direção do vetor resultante de sua orientação básica usa-se uma onda de Radio

Freqüência (RF) da janela do espectro eletromagnético. A RF deverá estar em sintonia com a

freqüência de ressonância do sistema. A amplitude e a duração da RF poderão ser controladas

para se produzir uma variedade de angulações e mudanças do vetor resultante. Para

tradicionais imagens de RNM usa-se uma RF que varia o angulo de 90 a 180 graus. Existem

muitas outras variações com ângulos menores e que são usados em condições especiais, como

para diminuir o tempo de aquisição das imagens, por exemplo. Após cada pulso de RF

aplicado, o sistema representado pelo vetor resultante inicia o que se chama relaxamento,

retornando ao equilíbrio anterior a RF após um determinado lapso de tempo, chamado de

tempo de relaxamento. Em RNM, esse tempo de relaxamento depende de vários fatores, como

a intensidade da RF e do campo magnético usados, da uniformidade desses campos

magnéticos, do tipo de tecido orgânico, da interação entre prótons, entre outros. Primeiro,

após a RF, o vetor resultante tende a perder a orientação no plano para o qual fora desviado.

Isso resulta da falta de homogeneidade do campo magnético mesmo um campo magnético

pode ter pequenas variações em seu curso. Essa perda natural que ocorre com todos os

aparelhos de RM é chamada de Tempo 2* de relaxamento ou T2* (leia-se tempo 2 asterisco

ou tempo 2 estrelas). Esse tipo de relaxamento é danoso e deve ser corrigido para que não

interfira na produção da imagem. Para isso, a cada determinado intervalo de tempo, outro

pulso de RF é aplicado e novamente os prótons tendem a alinharem-se no plano desviado.

Esse tempo decorrente chama-se de echo time (do inglês echo = eco; time = tempo), ou ET.

Cada próton tem seu próprio campo magnético, que começa a se desorganizar e a afetar

núcleos vizinhos em uma reação simultânea, após cada pulso de RF, transferindo energia

entre si e conseqüentemente saindo de fase. Essa relação próton-próton (ou spin-spin) é

também chamada de Tempo 2 de relaxamento ou simplesmente T2. A Aplicação de pulsos de

RF adiciona energia ao sistema e faz com que os prótons mudem para um estado de maior

excitação ou de maior energia. O processo de dissipação dessa energia, no ambiente

magnético desses prótons, e o seu retorno ao estado de mais baixa energia, são chamados de

Tempo 1 de relaxamento ou T1. Como para se formar uma imagem em RNM vários pulsos de

RF são necessários, é imperativo que se aguarde certo tempo de relaxamento para que o

próximo pulso de RF seja eficiente, ou seja, deve-se aguardar um determinado T1.

66

2.2.1.4. A Imagem Em Ressonância Magnética.

O Contraste da imagem em RNM é baseado nas diferenças de sinal entre distintas áreas ou

estruturas que comporão a imagem. A RNM tem um contraste superior a Tomografia

Computadorizada (TC) na resolução de tecidos ou partes moles. Na TC, a atenuação de

Raios-X pelo paciente é a maior fonte de contraste. Desta forma, a quantidade de atenuação

reflete a densidade do elétron do paciente. Por outro lado, o contraste em RNM é o resultado

da interação de diferentes fatores, incluindo a densidade dos prótons, T1, T2, a suscetibilidade

magnética e o fluxo dos líquidos corporais. Se apenas a densidade dos prótons fosse à fonte de

contraste em RNM, talvez, então, ela não fosse melhor que a TC em termos de resolução e

contraste. A RNM tem vantagens em outras áreas, mas com respeito às partes moles, a relação

entre a densidade de prótons e a densidade de elétrons varia da ordem de apenas 10%, o que

não seria vantajoso. Felizmente, existem outras e melhores fontes de contraste em RNM. T1 e

T2 oferecem contraste em RNM definitivamente superior à TC. Isso ocorre porque muitas

substâncias com similar densidade de prótons e elétrons resultarão em diferentes sinais na

RNM devido a diferentes tempos de relaxamento em T1 e T2. Outra forma de contraste em

RNM baseia-se na susceptibilidade magnética de várias substâncias, ou seja, a maneira como

elas respondem a um campo magnético. Essa susceptibilidade é o resultado de propriedades

químicas e físicas de cada substância, e é largamente explorada na produção de materiais de

contraste usados nos exames de RNM. Como exemplo tem substâncias ditas diamagnéticas

(efeito oposto sobre o campo magnético), paramagnéticas (efeito positivo, potencializando os

efeitos do campo e melhorando a eficiência de T1 e T2) e, finalmente, substâncias

superparamagnéticas e ferromagnéticos (metais, por exemplo) que também possuem efeitos

positivos no campo magnético aplicado. O programa de computador do equipamento realiza o

armazenamento dos sinais emitidos pelos vários tecidos do corpo, sejam eles em T1, T2 ou

qualquer outra seqüência e, através de uma operação algorítmica, os transforma em imagens

digitais.

2.2.1.5. Desvantagens Da Ressonância Magnética.

O campo magnético de altíssima magnitude é potencialmente perigoso para aqueles pacientes

que possuem implantes metálicos em seus organismos, sejam marca passos, pinos ósseos de

sustentação, clipes vasculares e etc. Esses pacientes devem ser minuciosamente interrogados e

67

advertidos dos riscos de aproximarem-se de um magneto e apenas alguns casos, com muita

observação, podem ser permitidos. A RNM possui pouca definição na imagem de tecidos

ósseos normais, se comparada à TC, pois esses emitem pouco sinal. Na verdade, essa é uma

desvantagem relativa, já que a falta de sinal pode ser delineada em RNM como áreas negras, e

assim sendo, seria possível observar todo o curso de partes ósseas. Além disso, alterações na

densidade de prótons desses ossos, promovido por patologias como câncer seriam

prontamente acusados pela RNM.

2.2.2. Prática da Ressonância magnética estrutural nos transtornos afetivos.

2.2.2.1. Introdução a justificativa prática.

A busca de um substrato anatômico para os transtornos afetivos avançou consideravelmente

nas últimas duas décadas graças a técnicas mais precisas e refinadas de novas metodologias

de neuroimagem. Mais recentemente, a ressonância magnética nuclear (RMN) suplantou o

uso da tomografia computadorizada (TC) nos estudos em psiquiatria, por não envolver

radiação ionizante, gerar imagens de alta resolução anatômica e permitir medidas

volumétricas mais acuradas de diversas regiões e estruturas do sistema nervoso central. Em

anos recentes, estudos comparando medidas anatômicas cerebrais entre grupos de voluntários

normais e pacientes com transtornos afetivos primários têm demonstrado algumas alterações

significativas de potencial relevância para a patofisiologia desses transtornos, tanto regionais

quanto generalizadas, questionando a clássica divisão entre doenças psiquiátricas funcionais e

orgânicas. Baseando-se nesses achados preliminares, pode-se postular um modelo para os

circuitos neuronais responsáveis pela expressão e pela regulação das emoções, que podem

possivelmente estar envolvidos nos transtornos afetivos, abrangendo conexões entre o córtex

pré-frontal, o tálamo, o complexo amígdala-hipocampo, os gânglios da base e, possivelmente,

o cerebelo (Soares JC, Mann JJ. The anatomy of mood disorders - Review of structural neuroimaging studies. Biol Psychiatry 1997;

41:86-106). Esse modelo permite testar novas hipóteses quanto às bases anatômicas dos

transtornos afetivos. Na presente monografia não irei avançar em conceitos, mais esses

argumentos aqui citados fortifica a fixação da importância do MPC na prática

Psicopedagógica, pois daí deriva se uma análise qualitativa e quantitativa. Imaginem a

importância do MPC no estudo dos transtornos afetivos primários, enfatizando as

semelhanças e diferenças encontradas entre pacientes com transtorno afetivo bipolar e

68

unipolar (Revista Brasileira de Psiquiatria. Print version ISSN 1516-4446. Rev. Bras. Psiquiatr. vol.23 suppl. 1 São Paulo May 2001.

doi: 10.1590/S1516-44462001000500005).

2.2.3. Prática do MPC e Ressonância magnética em psicóticos.

2.2.3.1. Introdução.

Novamente se justifica a relevância do estudo do MPC na psicopedagogia, pois o MPC e

ressonância têm sido utilizados em pacientes com transtorno afetivo com características

psicóticas avaliados no primeiro contato com serviço de saúde mental. Os transtornos afetivos

são altamente prevalentes dentre os transtornos mentais, principalmente Transtorno Afetivo

Bipolar (TAB) e Depressão Maior Unipolar (DMU), apresentando altas taxas de morbi-

mortalidade. Estudos prévios de Ressonância Magnética (RM) têm identificado

anormalidades estruturais cerebrais em indivíduos com TAB e DMU quando comparados a

controles normais. Entretanto, nenhum destes estudos foi realizado a partir da comparação

direta entre pacientes com DMU e TAB de início recente, nem comparou separadamente tais

grupos com amostras representativas de controles assintomáticos provenientes de mesma

região geográfica.

2.2.4. Prática do MPC aplicado a Saúde Mental.

2.2.4.1. A Universidade de São Paulo é referencia.

Tese de Doutorado desenvolveu o uso da MPC e situações que se requisitou o mapeamento

cerebral o (...) estudo, definiu a priori que regiões do circuito córtico-límbico-talâmico-

estriatal estariam alteradas quando comparados indivíduos com TAB, DMU e controles

normais diretamente entre si, em amostra de pacientes com quadros graves de sintomatologia

psicótica e pareada com controles normais selecionados na mesma área geográfica dos

pacientes. Foram selecionados 46 pacientes (20 com DMU e 26 com TAB) que tiveram

contato pela primeira vez com serviço de saúde mental após início de sintomas psicóticos e 62

controles normais. Tanto pacientes quanto controles foram submetidos à RM em aparelho de

1,5 Teslas. Os diagnósticos foram baseados no DSM-IV e confirmados após 1 ano da

realização da RM. As imagens foram analisadas pelo método automatizado de processamento

denominado morfometria baseada no voxel (voxel-based morphometry). A comparação entre

69

os grupos mostrou redução significativa de substância cinzenta regional em pacientes com

DMU comparados aos controles (p<0,05, corrigido para comparações múltiplas) em duas

regiões cerebrais selecionadas a priori: córtex pré-frontal dorsolateral (CPFDL) bilateralmente

e giro parahipocampal posterior esquerdo. Na comparação direta entre pacientes com DMU e

TAB encontramos uma redução de substância cinzenta de CPFDL direito em pacientes com

DMU, como tendência a significância estatística (p<0,10, corrigido para comparações

múltiplas). Nossos achados mostram que anormalidades volumétricas de CPFDL e região

temporal medial estão presentes em pacientes com DMU em primeiro episódio psicótico, mas

não em pacientes com TAB com gravidade de sintomas semelhante (Dra. Périco, Cintia de

Azevedo Marques – USP)

2.2.5. Prática do MPC aplicado a Saúde Mental Parte II.

2.2.5.1. Pesquisas Acadêmicas em Portugal em MPC.

Mapeamento de áreas visuais em cérebros sujeitos a reconstrução plana, usando ressonância

magnética estrutural e funcional. O principal objetivo é, através destas técnicas, a obtenção de

mapas funcionais detalhados do cérebro, nomeadamente, mapas de áreas visuais cerebrais:

áreas retinotópicas e áreas MT, FFA, PPA e LOC. A Universidade desenvolve pesquisas nesta

área e a primeira aqui citada estar publicada na rede mundial de computadores. Assim estar

formatada: O relatório da pesquisa está estruturado em onze capítulos: no primeiro capítulo é

feita uma breve introdução ao trabalho. No capítulo II são abordados os princípios de

ressonância magnética nuclear e no capítulo III os princípios de formação de imagem. O

capítulo IV introduz alguns fundamentos de ressonância magnética funcional. No capítulo V é

feita uma abordagem à organização funcional do córtex visual. No capítulo VI são

apresentados os procedimentos para a obtenção de mapas funcionais do córtex cerebral. Nos

capítulos seguintes é abordado o mapeamento retinotópico (capítulo VII) e de outras áreas

visuais (capítulo VIII). O capítulo IX refere-se ao tratamento dos dados adquiridos (pré-

processamento dos dados funcionais e processamento dos dados anatômicos). No capítulo X

são abordadas as ferramentas de análise estatística utilizadas. Por fim, no capítulo XI são

apresentados a análise e os resultados obtidos (Estudo Geral - Universidade de Coimbra, Góis,

Joana Rita Antunes Gonçalves Madeira e)

2.2.6. Conclusão.

70

A definição do que se considera como distúrbio, transtorno, dificuldade e/ou problema

orgânicos quê levam as dificuldades de aprendizagem é uma das mais inquietantes

problemáticas para aqueles que se atuam no diagnóstico, prevenção e reabilitação do processo

de aprendizagem, pois envolve uma vasta literatura fundamentada em concepções nem

sempre coincidentes ou convergentes. Assim o MPC em particular a RNM oferece

informações que podem dar ao psicopedagogo a segurança na intervenção para assegurar a

execução de conduta no trato do problema clínico apresentado.

2.3. As imagens por tensores de Difusão DTI.

2.3.1. Introdução.

As imagens por Tensores de Difusão (DTI, sigla em inglês) mapeiam os neurônios que

conectam regiões cerebrais seguindo o movimento da água contida nele. Uma técnica da

Ressonância Magnética Nuclear que permite caracterizar alterações na mobilidade das

moléculas de água no interstício do parênquima cerebral. A ressonância magnética com tensor

de difusão permite a avaliação da integridade dos feixes de substância branca e fornece

informações adicionais não disponíveis com as técnicas convencionais de RM. Desde a sua

introdução há mais de duas décadas, as Imagens de Ressonância Magnética (MRI) não

somente permitiram a visualização da macroestrutura do sistema nervoso central, mas

também foram capazes de estudar múltiplos processos dinâmicos, os quais são o substrato

para as variantes atuais da técnica. Enquanto que as Imagens de Difusão Ponderada permitem

uma robusta visualização de lesões, apenas há minutos de iniciar-se a isquemia cerebral, as

Imagens de Tensores de Difusão medem a magnitude e direção da difusão, caracterizando a

integridade estrutural da substância branca (WM) cerebral (Revista Brasileira de Psiquiatria.

Print version ISSN 1516-4446).

2.3.2. Pesquisas para aplicações práticas em MPC.

No Brasil encontram-se endamento grupos de pesquisas desenvolvendo ações para o exercício

prático das atividades de MAPEAMENTO CEREBRAL. Citaremos alguns exemplos:

71

Prof. Dr. Dráulio Barros de Araújo. Bacharel e licenciado em Física, pela Universidade de

Brasília, mestre em Física Aplicada, pela Universidade Federal do Ceará. Em 2002 conclui o

doutorado em Física Aplicada em Medicina e Biologia pela Universidade de São Paulo

(Campus de Ribeirão Preto), tendo feito parte do trabalho de tese no Departamento de Física

Médica, da Universidade de Wisconsin, EUA. Atualmente Professor Doutor MS-3 da

Universidade de São Paulo, e atuo na área de Neurociências, com ênfase em Imagem

Funcional por Ressonância Magnética (MPC). Correio Eletrônico: draulio@biomag.usp.br.

Renata Ferranti Leoni. Estudante de doutorado (2006– presente). Estudo a vaso reatividade

cerebral induzida por hipercapnia utilizando o sinal BOLD, em voluntários sadios e em

pacientes com estenose carotídea. Bacharel em Física Médica, formada pela Universidade de

São Paulo (USP – Ribeirão Preto) e, durante a iniciação científica, estudou a localização e a

lateralização da linguagem utilizando ressonância magnética funcional (Fmri/MPC).

renata@biomag.usp.br

Khallil Taverna Chaim. Estudante de mestrado (2006– presente). Seu estudo está focado no

sistema límbico, com especial interesse na região hipocampal, avaliando os processos de

lateralização de memória. Utilizando duas técnicas: a ressonância magnética funcional (fMRI)

e imagens por tensor de difusão (DTI). Objetivo é desenvolver métodos capazes de

disponibilizar essas duas informações conjuntamente como auxílio à avaliação de pacientes

com epilepsia de difícil controle. É pesquisadora bacharel em Física Médica pela

Universidade de São Paulo. khallil@biomag.usp.br

Ms. Tiago Arruda Sanchez. Estudante de doutorado (2005– presente). Estuda a influência de

estímulos emocionais sobre o processamento neural, tanto no sistema nervoso central quanto

sobre o autônomo. Possui interesse na investigação da natureza do processamento emocional

através da medida da resposta visceral autonômica (por ex. freqüência cardíaca) concomitante

ao processamento cerebral e ainda, demonstrar o efeito de drogas moduladoras do humor (por

ex. ansiolíticos e antidepressivos) sobre a atividade neural. Em suas pesquisas, utiliza

ressonância magnética funcional (fMRI), eletrodos para as medidas periféricas do sistema

autônomo e análises comportamentais. É formado em Física (Licenciatura) pela Universidade

Federal de Santa Catarina (UFSC) e fez o mestrado em ciências (Física Médica), com

Ressonância Magnética, na USP de Ribeirão Preto. Tiago@biomag.usp.br.

72

Ms. Fabiana Mesquita Carvalho. Estudante de doutorado (2006 – presente). Estuda a

influência das expectativas temporal e espacial no direcionamento da atenção utilizando

estímulos realísticos com movimento, em voluntários sadios e em pacientes com doença de

Alzheimer. Além disso, possui interesse na investigação da natureza da percepção da seta

temporal. Em minha pesquisa, utiliza ressonância magnética funcional (fMRI) e métodos

comportamentais. É bacharel em Ciências Biológicas (Bioquímica) e fez o mestrado em

Neuroquímica na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Fabiana@biomag.usp.br

Ms. Marcio Junior Sturzbecher. Estudante de doutorado (2006– presente). Estuda métodos

alternativos de análise para a localização de sinais interictais de pacientes epilépticos

refratários. Tem interesse na integração entre dados obtidos a partir da ressonância magnética

funcional (IRMf) e da eletroencefalografia (EEG). Em sua pesquisa, utiliza a aquisição

combinada de fMRI-EEG para as medidas de sinais interictais de pacientes epilépticos. É

licenciado em Física pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e fez o mestrado

em ciências (Física aplicada à Medicina e Biologia) na USP-RP. Marcio@biomag.usp.br.

Ms. Bruno Fraccini Pastorello. Estudante de doutorado (2007 – presente). É bacharel em

física medica pela Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Ribeirão Preto – Universidade

de São Paulo, é mestre em Ciências na área de Física Aplicada à Medicina e Biologia, mas

especificamente na área de dosimetria Gel pela mesma faculdade e atualmente estar

estudando características da resposta BOLD em pacientes com doenças de má formação

cortical utilizando ressonância magnética funcional (fMRI) e eletroencefalografia (EEG).

bruno@biomag.usp.com

Ms. Mara Pereira Jorge. Estudante de doutorado (2006– presente). Durante seu doutorado

estuda a reorganização cortical de pacientes com deficiência auditiva, observada através das

imagens funcionais por ressonância magnética. Tem por objetivo observar eventuais padrões

de reorganização e ou regeneração de áreas corticais auditivas. Mais especificamente procura

observar se a reabilitação concomitante ao uso de aparelhos auditivos induz mudanças nas

propriedades de resposta de certos neurônios. Formada em fonoaudiologia pela Universidade

do Sagrado Coração USC-Bauru. Especialização em Distúrbios da Comunicação Humana

pela Universidade Federal de São Paulo- UNIFESP- Escola Paulista de Medicina. Fez

mestrado na Universidade de São Paulo- USP- Ribeirão Preto pelo Departamento de

Neurologia - Neurociências. marajorge@usp.br

73

Kelley Cristine Mazzetto Betti. Estudante de mestrado (2006– presente). Estuda a reatividade

cerebrovascular em condição de hipercapnia (inalação de CO2) utilizando estímulo auditivo

em voluntários sadios. Em sua pesquisa, utiliza ressonância magnética funcional (fMRI).

Bacharel em Fisioterapia pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – Universidade de

São Paulo. Kelley_betti@yahoo.com.br

3. Exames de atividades cerebrais.

As técnicas que examinam a atividade cerebral são: eletroencefalografia indicador de

atividade elétrica ativas no cérebro utilizando detectores implantados no órgão ou utilizados

sobre a cabeça; . a tomografia por emissão de pósitrons com fins de gerar imagens de

marcadores radioativos no cérebro; a ressonância magnética funcional que demonstra

imagens da atividade cerebral enquanto asse desenvolve várias tarefas; a ressonância

magnética funcional farmacológica mostra a atividade do cérebro durante a administração

de medicamentos e a estimulação magnética transcraniana (EMT) não-invasiva estimula

partes do cérebro para despertar certos comportamentos.

3.1 A técnica da eletroencefalografia indicador de atividade elétrica.

3.1.1. Introdução.

Eletroencefalografia (EEG) é o estudo do registro gráfico das correntes elétricas

desenvolvidas no encéfalo, realizado através de eletrodos aplicados no couro cabeludo, na

superfície encefálica, ou até mesmo dentro da substância encefálica. A maioria dos sinais

cerebrais observados situam-se entre os 1 e 20Hz.

3.1.2. Eletroencefalograma e Psicopedagogia, viabilidade de uso na interpretação de dados.

74

Em psicopedagogia o EEG/Q Qquantitativo pode e deve ser utilizado pelo psicopedagogo

como dado avaliativo visando estabelecer diferenças entre vários diagnósticos, tais como a

hiperatividade e os distúrbios da atenção em crianças, as demências senis ou não, a atrofia

cerebral, a esquizofrenia, e até alguns casos de depressão. Em psiquiatria e neurologia o EEG

Quantitativo, além dos focos epilépticos, é útil na monitoração da abstinência de drogas, em

infecções do cérebro, nos estados de coma, de narcolepsia e no acompanhamento pós-

operatório de pacientes que foram submetidos à cirurgia cerebral. O Eletroencefalograma

(EEG) é uma técnica de exame cerebral usada desde 1929, depois da descoberta do psiquiatra

alemão Hans Berger de que o cérebro gerava uma atividade elétrica capaz de ser registrada.

Na prática o Eletroencefalograma é realizado através da colocação de eletrodos na pele da

cabeça do paciente que são conectados à um poderoso amplificador de corrente elétrica. Esse

amplificador aumenta a amplitude do sinal elétrico gerado pelo cérebro milhares de vezes e,

através de um dispositivo chamado galvanômetro, as oscilações para mais ou para menos

dessa corrente elétrica são desenhadas numa tira de papel sob a forma de ondas. Os

eletroencefalógrafos mais modernos permitem o registro simultâneo de até 40 canais

(eletrodos). Fisiologicamente sabe-se que as características das ondas elétricas cerebrais

variam conforme o funcionamento (situação funcional) do órgão. As maiores variações se

observam entre os estados de vigilância, ou seja, entre o estar acordado, dormindo, sonolento,

em coma, etc. O eletroencefalograma é usado em neurologia e psiquiatria, principalmente

para auxiliar no diagnóstico de doenças do cérebro, tais como as epilepsia, as desordens do

sono e alguns tipos de tumores cerebrais. De 1930 até bem pouco tempo atrás, a

eletroencefalografia esteve quase estagnada e com aplicação médica perdendo terreno

seguidamente para outros métodos de diagnóstico e de exames. Nas últimas décadas,

entretanto, a informática foi acoplada ao método eletroencefalográfico e novos horizontes se

descortinaram. Uma dessas novas aplicações do EEG é tentar localizar com exatidão os focos

epilépticos ou tumores cerebrais. Os focos epilépticos são pequenas regiões no cérebro onde a

atividade elétrica se apresenta anormal. Pela observação neurologista que interpreta o EEG é

capaz de deduzir em onde exatamente esta anormalidade está situada. Entretanto, a

interpretação pessoal dos traçados é muito difícil quando o número de canais é grande ou a

natureza da anomalia é complexa. Vem daí a necessidade de se acoplar ao processo os

requintes da informática. Com isso foi possível a elaboração de um mapeamento cerebral

eletricamente determinado. A informática, através de softwares próprios e de cálculos

matemáticos complexos tem sido usada para realizar mapeamentos cerebrais coloridos. Este

tipo de exame é chamado de EEG Quantitativo, em contrapartida da avaliação qualitativa da

75

eletroencefalografia tradicional. A topografia cerebral oferecida pelo EEG foi possível devido

ao grande número de eletrodos colocados na cabeça e da resolutividade dos computadores. O

mapeamento cerebral colorido gerado pelos computadores e pelas impressoras coloridas

avalia a quantidade da atividade elétrica de uma determinada região através das diversas

tonalidades de cor. Nesse método as cores roxas e pretas representam baixa amplitude das

ondas elétricas, enquanto o vermelho e o amarelo podem representar amplitudes maiores. O

EEG Quantitativo proporciona uma avaliação mais precisa da atividade cerebral, dando uma

visão gráfica mais acurada da localização de alterações elétricas. A informática também

proporciona animações dinâmicas das imagens cerebrais, facilitando o estudo da função

cerebral e do cérebro em ação. Atualmente as principais indicações do EEG Quantitativo é

determinar localização precisa de tumores cerebrais, bem como a localização precisa de

doenças focais do cérebro, incluindo entre elas a epilepsia, as alterações vasculares e

derrames. Também e principalmente em psiquiatria, o EEG Quantitativo tem sido usado para

diagnosticar hiperatividade e distúrbios da atenção em crianças.

3.1.3. Conclusão.

O futuro do EEG Quantitativo será proporcional ao futuro acoplamento de métodos digitais de

análise de sinais e de processamento de imagens pelos computadores futuros, sob pena de

perder sua eficácia, porém seu uso pela psicopedagogia se constitue em parceria com o

médico um instrumento valioso de diagnóstico.

3.2 A técnica da tomografia por emissão de pósitrons com fins de gerar.

3.2.1. Introdução.

A tomografia por emissão de pósitrões ou tomografia por emissão de pósitrons, também

conhecida pela sigla PET, é um exame imagiológico da medicina nuclear que utiliza

radionuclídeos que emitem um positrão aquando da sua desintegração, o qual é detectado para

formar as imagens do exame. Utiliza-se glicose ligada a um elemento radioativo

(normalmente Fluor radioativo) e injeta-se no paciente. As regiões que estão metabolizando

essa glicose em excesso, tais como tumores ou regiões do cérebro em intensa atividade

aparecerão em vermelho na imagem criada pelo computador. Um exemplo de um grande

utilizador de glicose é o músculo cardíaco - miocárdio. Um computador produz uma imagem

tridimensional da área, revelando quão ativamente as diferentes regiões do miocárdio estão

utilizando o nutriente marcado. A tomografia por emissão de pósitrões produz imagens mais

nítidas que os demais estudos de medicina nuclear. A PET é um método de obter imagens que

76

informam acerca do estado funcional dos órgãos e não tanto do seu estado morfológico como

as técnicas da radiologia propriamente dita. A PET pode gerar imagens em 3D ou imagens de

"fatia" semelhantes à Tomografia computadorizada.

3.2.2. Processamento do exame.

A imagem da PET é formada pela localização da emissão dos pósitrons pelos radionuclídeos

fixados nos órgãos do paciente. Contudo como o positron é a partícula de antimatéria do

electrão, ele rapidamente se aniquila com um dos inúmeros electrões das moléculas do

paciente imediatamente adjacentes à emissão, não chegando a percorrer nenhuma distância

significativa. É assim impossível detectar os positrões directamente com o equipamento.

Contudo, a aniquilação positrão-electrão gera dois raios gama com direcções opostas e cuja

direcção e comprimento de onda podem ser convertidos na posição, direcção e energia do

positrão que os originou, de acordo com as leis da Física. No exame PET detectores de raios

gama (câmera gama) são colocados em redor do paciente. Os cálculos são efectuados com um

computador, e com a ajuda de algoritmos semelhantes aos da TAC, o computador reconstroi

os locais de emissão de positrões a partir das energias e direcções de cada par de raios gama,

gerando imagens tridimensionais (que normalmente são observadas pelo médico enquanto

série de fotos de fatias do órgão, cada uma separada por 5mm da seguinte). Os PETs e TACs

da mesma área são frequentemente lidos em simultâneo para correlacionar informações

fisiológicas com alterações morfológicas.

3.2.3. Mapeamento Cerebral via PET.

3.2.3.1. PET cerebral.

PET do cérebro: é usado Oxigénio-15. Usado para avaliar perfusão sanguínea e actividade

(consumo de oxigénio) de diferentes regiões do cérebro. A F18-DOPA está em estudo

enquanto análogo do precursor de neurotransmissor DOPA.

3.2.3.2. PET oncológico.

PET oncológico: É injectado FDG com Flúor-18 no sangue do paciente. O F18-FDG, um

análogo da Glicose, é transportado para dentro das células pelo mesmo transportador na

membrana celular do açúcar, contudo dentro da célula ele não é completamente metabolizado

mas é transformado em uma forma que é conservada (fixada) no interior da célula. Assim ele

pode ser utilizado para detectar células com alto consumo de glicose e que portanto

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contenham muitos transportadores membranares (hiperexpressão destes genes), como

acontece nas células dos tumores de crescimento rápido, os quais são frequentemente

malignos (cancro). É usado para distinguir (estadiar) massas benignas de malignas no pulmão,

cólon, mama, linfomas e outras neoplasias, e na detecção de metástases. Esta técnica constitui

90% dos PET feitos actualmente.

3.2.3.3. PET cardiológico.

PET cardíaco: FDG-F18 usado para detectar áreas isquémicas e fibrosadas, mas o seu

benefício-custo em comparação com a técnica de SPECT Cintigrafia de Perfusão (discutida

em medicina nuclear) é duvidoso. Também são usados PET em investigação em

farmacologia. O fármaco é marcado com radionuclídeo de modo a estudar a sua absorção,

fixação e eliminação.

3.2.3.4. Conclusão.

PET é uma técnica intensiva apenas practicada nos hospitais centrais. Historicamente o PET

foi desenvolvido por Edward Hoffman e Michael E.Phelps em 1973 na Universidade de

Washington em St. Louis, EUA. O exame PET ficou limitado a usos de investigação médica

até cerca de 1990. Hoje em dia é frequente a combinação dos exames PET e TAC do mesmo

órgão. Existem equipamentos que permitem efectuar ambos os exames simultaneamente,

inventados por David Townsend e Ron Nutt. O exame de É necessário um ciclotrão para

produzir continuamente o Flúor-18, que tem uma semi-vida curta de apenas algumas horas.

Em Portugal (em Março de 2009) existem dois ciclotrões para produção de radionuclídeos,

um privado, propriedade da HPP Medicina Molecular SA, no Porto [1] [2] , e outro, público, no

ICNAS (Instituto de Ciências Nucleares Aplicadas à Saúde) da Universidade de Coimbra [3] .

Existem neste momento (Março de 2009), em Portugal, oito tomógrafos PET e PET-CT em

operação.No Brasil funcionam ciclotrons nos institutos de pesquisa da Comissão Nacional de

Energia Nuclear, CNEN. Dois deles (IBA Cyclone 30 e IBA Cyclone 18/18) em São Paulo no

IPEN - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, dois (TCC CV-28 e SIEMENS RDS

111) no Rio de Janeiro no IEN - Instituto de Engenharia Nuclear, um GE PETTracer 18 MeV

em Belo Horizonte no CDTN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear e um IBA

Cyclone 18/9 em Recife no CRCN - Centro Regional de Ciências Nucleares. Estão tambem

em operação dois outros ciclotrons nas empresas privadas em Brasília (SIEMENS RDS 111) e

Porto Alegre na R2 (IBA Cyclon2 18/9). Existem (Junho de 2007) em operação 11

tomógrafos PET e PET-CT no Brasil, sendo 4 em São Paulo, 3 no Rio de Janeiro, 2 em

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Brasília e 1 em Curitiba e 1 em Salvador. Estudos realizados nos EUA, em 1994,

demostraram que, mesmo sendo um exame caro, o exame PET é vantajoso quando incluído

nos protocolos para diagnósticos de diversas enfermidades, principalmente em oncologia.

Como pode substituir vários outros exames, o PET ao final se torna mais barato. Além de ser

uma das mais modernas e eficazes técnicas de diagnóstico por imagem, seu custo-benefício

pode ser também ressaltado quando evita processos invasivos, como biópsias, eliminando

assim os riscos inerentes a estes procedimentos.

3.3 A técnica da ressonância magnética funcional.

3.3 1. Fundamentos da Ressonância Magnética Nuclear.

A imagem por ressonância magnética (IRM) é o resultado de sinais de freqüência de rádio

liberados por núcleos de peso atômico par quando voltam ao seu estado de repouso depois de

serem alinhados por um pulso magnético forte e homogêneo. No cérebro, o núcleo do átomo

de hidrogênio da água é a principal fonte de sinal na IRM. A leitura do sinal em momentos

distintos permite visualizar diferencialmente substância cinzenta de substância branca e de

fluido cerebrospinal. Ossos densos, que contém pouca água, são invisíveis em tais imagens.

Nos últimos cinco anos a evolução dos magnetos supercondutores usados para a ressonância

magnética (RM), das bobinas e das seqüências de pulso com capacidade de gerar altos

gradientes com excelente homogeneidade de campo nos três planos, permitiu que a

Ressonância Magnética Funcional (RMF) se estabelecesse como uma das ferramentas mais

poderosas, rápidas e eficazes no campo da Neurociência. O aparecimento recente do

mapeamento funcional por ressonância magnética através da manipulação do contraste

intrínseco representado pelas propriedades magnéticas da hemoglobina (Fig.6b) permite a

detecção de alterações hemodinâmicas locais relacionadas a eventos neurais. A atividade

neural acarreta elevação do fluxo sanguineo local por mecanismos que envolvem a liberação

de oxido nítrico, um gás vasodilatador difusível (Fig.6c). Como o aumento do aporte de

sangue arterial nessa região supera em muito a discreta elevação da extração de oxigênio,pelo

tendo que está mais ativada, no balanço final, há um aumento da concentração local de

oxihemoglobina, que é diamagnética, em detrimento da redução da concentração de desoxi-

hemoglobina. A desoxi-hemoglobina tem propriedade paramagnética, por possuir dois

elétrons não pareados, o que gera grande susceptibilidade magnética local, levando a perda de

sinal na IMR. O efeito final na imagem consiste em aumento da intensidade do sinal nas áreas

ativas, quando as imagens de ativação são subtraídas das de repouso. A magnitude dessa

diferença de sinal é pequena, na faixa de 1-5%, e só pode ser determinada após cálculo

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estatístico da correlação da variação da intensidade do sinal nas fases de controle e

estimulação. Essa técnica, BOLD (por ressonância magnética funcional) é a base da maioria

das investigações em neurociência. feitas com RMF.

3.4 A técnica da ressonância magnética funcional farmacológica.

A ressonância magnética funcional farmacológica mostra a atividade do cérebro durante a

administração de medicamentos. Os resultados apresentados ao psicopedagogo dar-lhe-á

condições de avaliação e indicação terapêutica educacional correspondente.

3. 5. A técnica da estimulação magnética transcraniana (EMT).

A Estimulação Magnética Transcraniana repetitiva EMTr (repetitive Transcranial Magnetic

Stimulation — rTMS) é uma nova técnica de abordagem e tratamento de desordens

neuropsiquiátricas que permite a exploração, ativação ou inibição das funções cerebrais, de

maneira segura, específica, não invasiva e indolor. O método consiste em atingir o cérebro de

forma dirigida, através de pulsos magnéticos sobre o crânio, os quais, atravessando os tecidos,

geram uma fraca corrente elétrica capaz de provocar alterações na atividade das células

nervosas. A técnica é aprovada para uso clínico em diversos países, inclusive no Brasil,

mostrando-se muito útil no tratamento da depressão.

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