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Neuroanatomia funcional básica para o neuropsicólogo Narjara Pedrosa Ma e Esp CRP:01/17426 CENTRO UNIVERSITÁRIO APPARECIDO DOS SANTOS - UNICEPLAC M528n Melo, Narjara Tamyres Pedrosa. Neuroanatomia funcional básica para o neuropsicólogo. Gama, DF: UNICEPLAC, 2022. 69 p. 1. Neuroanatomia. 2. Neuropsicólogo. 3. Psicologia. I. Título. CDU: 159.9 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) As diferentes regiões do sistema nervoso central contribuem para a coordenação do comportamento e da cognição – objetos de interesse da neuropsicologia. Comunicação do sistema nervoso • A principal forma de comunicação no sistema nervoso é através das sinapses, locais descontínuos em que o axônio ou suas ramificações extensivas de axônios terminais, às vezes alcançando o número de mil, encontram-se com outro neurônio ou célula-alvo. • O núcleo dos neurônios é encontrado no corpo celular (conforme a figura apresentada), o qual tem um formato estelar com pequenos filamentos chamados dendritos, que se ramificam e são responsáveis por receber informações de outros neurônios. • Um neurônio recebe numerosos contatos sinápticos nas suas arborizações de dendritos e nas espículas dendríticas ou no corpo celular. Comunicação do sistema nervoso • Os neurônios, células básicas do sistema nervoso, são caracterizadas por receber e enviar informações rapidamente a uma distância considerável. • A bainha de mielina permite a condução dos impulsos elétricos ao longo da fibra nervosa com velocidade e precisão. No entanto, quando a bainha de mielina é lesionada, os nervos não conduzem os impulsos de forma adequada. • À medida que o axônio se aproxima do seu local-alvo, ele perde a sua bainha de mielina; frequentemente sofre ramificações extensivas e, então, termina no alvo como botões sinápticos. • A comunicação é por meio de transmissão eletroquímica, disparando a liberação de neurotransmissor(es) na fenda sináptica. Córtex Cerebral O córtex cerebral e visualizado macroscopicamente como uma camada de substancia cinzenta que reveste todo o cérebro. No caso da espécie humana, e girencefálico, pois tem sua superfície marcada por sulcos e giros A maior parte do córtex permanece oculta a uma inspeção externa. Córtex Microscopicamente, o córtex e constituído, na sua maior parte, por seis camadas de células que tem aspecto morfológico diferente. Essas camadas se dispõem, da superfície para o interior, na seguinte sequencia: camada molecular, granular externa, piramidal externa, granular interna, piramidal interna e camada das células fusiformes. Alexander Luria (1973) • Propôs a existência de duas unidades funcionais no córtex cerebral: uma receptora, localizada posteriormente ao sulco central, e outra executora, situada em posição anterior a tal sulco. Unidade Receptora A unidade receptora seria encarregada de receber, analisar e armazenar a informação. Nela podem ser encontradas áreas que se ocupam, por exemplo, da visão, audição e somestesia. Unidade executora A unidade executora se encarregaria de programar, coordenar e verificar as ações do indivíduo, sobretudo as ações conscientes. Encontram-se áreas que lidam diretamente com a motricidade e também uma porção situada mais anteriormente, conhecida com região pré-frontal. Luria Luria sugeriu ainda que essas duas unidades se organizam de forma hierárquica, em áreas classificadas como primárias, secundárias e terciárias. FUNDAMENTOS DE NEUROPSICOLOGIA A ativação tem 3 origens principais: • 1 ORIGEM: Processos metabólicos do organismo, pela economia interna do organismo. Aformação reticular da medula e do mesencéfalo conectadas com o hipotálamo desempenha um papel importante nesta forma vital de ativação. Ativação ou bloqueio de comportamentos de busca de alimentos, sexual e de defesa. • 2 ORIGEM: Chegada de estímulos do mundo exterior ao corpo e leva à produção de formasdiversas de ativação, manifestadas como reflexo de orientação que é ligado aos mecanismos de memória, sendo possível a comparação de estímulos. • 3 ORIGEM: Evocada por intenções e planos, por previsões e programas que se formou durante a vida consciente do homem que é social (relacional) e que é efetuado com a participação da fala. FUNDAMENTOS DE NEUROPSICOLOGIA AS PRINCIPAIS UNIDADES FUNCIONAIS 3 unidades funcionais: • 1 unidade: regula o tono ou a vigília • 2 unidade: obtêm, processa e armazena as informações que chegam do mundo exterior • 3 unidade: programa, regula e verifica a atividade mental. FUNDAMENTOS DE NEUROPSICOLOGIA • 2 UNIDADE • A unidade para receber, analisar e armazenar informações. •Localizada: regiões laterais do neocórtex sobre a superfície convexa dos hemisférios, ocupando as regiões superiores incluindo as regiões visual (occipital), auditiva (temporal) e sensorial geral (parietal). • É formada por neurônios isolados obedecendo à regra de tudo ou nada recebendo impulsos individualizados e transmitindo- os a outros grupos de neurônios. 2ª Unidade • Compõe um número grande de neurônios associativos com axônios curtos possibilitando que a excitação que chega seja combinada nos padrões funcionais cumprindo uma função sintética. • São as zonas de superposição que são responsáveis por possibilitar que grupos de vários analisadores funcionam em concerto. • As zonas terciárias da região cortical posterior desempenham um papel essencial na conversão de percepção concreta a pensamento abstrato, ocorrendo sob a forma de esquemas internos e na memorização de experiência organizada, ou seja, no seu armazenamento. Divisão funcional do Córtex de Mesulam (2000) Divisão funcional do Córtex de Mesulam (2000) • 1. córtex de projeção, onde se encontram o córtex motor e os das diferentes modalidades sensoriais; • 2. córtex de associação unimodal, que inclui áreas que se situam próximas as áreas de projeção; • 3. córtex de associação supramodal; e • 4. córtex límbico. Comparativo • Mesulan 1. Córtex de projeção 2. Córtex de associação unimodal 3. Córtex de associação supramodal • Luria 1. Áreas primárias 2. Áreas Secundárias 3. Áreas terciárias Segundo Luria, quando se progride das áreas primárias para as terciárias ocorre uma dissolução da modalidade funcional, e, ao mesmo tempo, observa-se uma crescente assimetria funcional entre os dois hemisférios cerebrais. • As necessidades do organismo e os processos motivacionais e emocionais são integrados a percepção do meio externo, permitindo que o comportamento mais adequado possa ser escolhido e que as ações correspondentes sejam planejadas e executadas. Áreas de projeção, motora e sensoriais A área motora do córtex cerebral localiza-se a frente do sulco central; Ocupa essencialmente a área 4 de Brodmann, onde se localizam grandes neurônios piramidais (células de Betz) e onde tem origem a porção mais significativa das fibras dos tractos corticospinais e corticonucleares, as chamadas vias piramidais, que irão comandar a motricidade de todo o corpo. Presença de somatotopia As diversas partes da metade contralateral do corpo são representadas separadamente; as regiões mais inferiores da área motora contêm neurônios responsáveis pelos movimentos da língua e da face; um pouco mais acima estão aqueles que se encarregam dos movimentos das mãos, dos braços, do tronco e assim sucessivamente, até que os movimentos das pernas e dos pés estejam representados na face medial do hemisfério cerebral. Paralisia da musculatura contralateral Lesões ocorridas na área motora terão como resultado paralisia da musculatura contralateral correspondente. O córtex somestésico ocupa a região do giro pós-central (áreas 1, 2 e 3 de Brodmann) e recebe as fibras que tem origem na porção ventral-posterior do tálamo, as quais trazem informações sensoriais da face e da metade contralateral do corpo. Similarmente ao que ocorre na região motora primaria, existe uma somatotopia no córtexsomestésico, podendo-se observar, com as técnicas adequadas, um homúnculo sensorial com a cabeçaa situada inferiormente e as pernas ocupando a parte superior e a face medial do hemisfério cerebral. Quando se estimula eletricamente a área somestésica, o indivíduo tem manifestações sensitivas em partes determinadas do corpo, porém mal definidas. Lesões no córtex sensorial primário tem como consequência a dificuldade em localizar estimulações táteis e a perda de discriminação de dois pontos, da grafestesia e da estereognosia. Córtex de projeção auditiva Localiza-se no chamado plano temporal (região do giro temporal superior situada no interior do sulco lateral) e ocupa as áreas 41 e 42 de Brodmann. Ai chegam fibras vindas do corpo geniculado medial (tálamo) que trazem as informações sonoras originadas no ouvido interno. Estimulações elétricas da área auditiva de um indivíduo acordado causam alucinações auditivas que, entretanto, nunca são muito precisas, manifestando- se principalmente como zumbidos. Área auditiva No córtex auditivo primário observa-se uma tonotopia, ou seja, os sons mais graves impressionam as regiões anterolaterais, enquanto os mais agudos irão estimular as posteromediais. Córtex de projeção auditiva Lesões unilaterais causam déficits auditivos pequenos, pois, ao contrário das demais vias da sensibilidade, a via auditiva não é totalmente cruzada. Lesões bilaterais do giro temporal transverso anterior causam surdez completa. A área visual primária do córtex A área visual primaria do córtex situa-se no lobo occipital, nas bordas do sulco calcarino (area 17 de Brodmann). Ai chegam as projeções do trato geniculocalcarino (tem origem no corpo geniculado lateral) que trazem informações dos campos visuais contralaterais. Existe uma retinotopia, ou seja, correspondência perfeita entre retina e córtex visual. Lesões no córtex visual primário resultam em perda da visão nos pontos correspondentes do campo visual. Áreas de associação Unimodais As áreas unimodais de associação estão próximas ou circundam as áreas de projeção e com elas tem suas principais conexões. As áreas de associação unimodais comunicam-se então com outras regiões, como o córtex de associação supra modal (p. ex., as áreas da linguagem na região temporoparietal ou o córtex pré-frontal, que se ocupa da memória operacional e das funções executivas); e o córtex límbico, que coordena a memória e os processos emocionais. • Apraxia Motora• Prosopagnosia Como para qualquer informação visual perceptiva, rostos e objetos são codificados primeiro no córtex visual e áreas de associação. Só depois essa informação é subsequentemente transferida para áreas de associação do córtex occipitotemporal onde é feito o reconhecimento particular de rostos de pessoas e outros objetos. ou locais - agnosia ambiental. Área visual de associação unimodal A área visual de associação unimodal é extensa e ocupa porções dos lobos occipital e temporal (áreas de Brodmann B18 e B19 e ainda B37 e B20). Dão origem a vias paralelas que se dirigem para regiões distintas. Essas vias occipito fugais tomam dois caminhos diferentes. O primeiro e dorsal, em direção aos lobos parietal e frontal. Ele se dirige para pontos nodais que analisam “o onde” da informação visual: detectam movimentos e a localização de objetos. O segundo e ventral e toma a direção do lobo temporal, onde ocorre a decodificação “o que” da mesma informação, como a detecção das cores e da forma. FUNDAMENTOS DE NEUROPSICOLO GIA Em função desse arranjo uma lesão no nervo óptico pode acarretar: Cegueira de um olho; Lesão no quiasma óptico e suas porções mediais, resultando em perda de ambos os campos externos da visão. Lesão do trato óptico ou da radiação óptica ou do córtex visual de um hemisfério pode acarretar perda dos campos opostos da visão ou hemianopsia homônima contralateral. Lobo occipital: os indivíduos não reconhecem objetos do dia-a-dia, como uma colher ou um lápis, mesmo que os possam ver. Esse prejuízo é nomeado como agnosia visual. Área de associação auditiva A área de associação auditiva ocupa o giro temporal superior (áreas B42 e B22) e tem uma organização complexa, semelhante a que ocorre na área visual de associação unimodal. As informações vindas da área de projeção auditiva podem tomar duas direções: uma anterior ou ventral, que parece estar envolvida na identificação de sons ou voz das pessoas, e outra posterior ou dorsal, importante para a localização dos sons e conteúdo da linguagem . Lesões da região auditiva secundaria podem levar a agnosia auditiva (incapacidade de identificação dos sons característicos do ambiente) ou inabilidade de identificação de timbres ou sequencias de sons. A área somatossensorial de associação Situa-se posteriormente a área primaria, ocupando a área 5 e a parte anterior da área 7 de Brodmann. Ela é importante para a localização tátil precisa, a exploração manual ativa e a coordenação do alcançar e pegar, bem como para o armazenamento das memorias somatossensoriais. Lesões nessa região ou em suas conexões levam a déficits como a agnosia tátil, a apraxia tátil (objetos não podem ser manipulados sem auxilio visual) ou a orientação espacial por meio do tato A região de associação motora A região de associação motora parece estar envolvida no planejamento motor e na seleção de movimentos, sendo ativada antes da execução das respostas motoras. Lesões dessa região tem como resultado distúrbios motores, como alguns tipos de apraxias, sem paralisia ou fraqueza muscular . ÁREAS DE ASSOCIAÇÃO SUPRAMODAIS Essas regiões do córtex são consideradas supra modais porque a elas não podem mais ser atribuídas funções ligadas diretamente a motricidade ou a sensibilidade. Nelas ocorre a integração das diversas informações sensoriais que permitem o aparecimento de funções cognitivas, como a linguagem ou a atenção. Além disso, e nelas que acontecem a elaboração das estratégias comportamentais e o monitoramento de sua execução. Observam-se no cérebro duas regiões de associação supra modal: uma na unidade receptora de Luria, ocupando áreas dos lobos parietal e temporal, e outra na unidade executora, ocupando a região pré-frontal Áreas terciárias São supramodais, ou seja, não se ocupam mais do processamento motor ou sensitivo, mas estão envolvidas com atividades psíquicas superiores como, por exemplo, a memória os processos simbólicos e o pensamento abstrato. Mantêm conexões com várias áreas unimodais ou com outras áreas supramodais, e sua lesão causa alterações psíquicas sem qualquer conotação motora ou sensitiva. Área tempoparietal • Mantem conexões estratégicas com as diversas regiões unimodais do córtex cerebral, encarregando-se da integração de informações sensoriais processadas pelo cérebro – o que é importante, por exemplo, para a computação da linguagem, uma de suas funções. • Liga-se ao córtex pré-frontal e envia fibras para estruturas subcorticais, como o corpo estriado. • Ela tem uma maturação tardia e atinge a plenitude do seu funcionamento somente depois da primeira década de vida. Área tempoparietal • Do ponto de vista funcional, essa região esta relacionada com visuomotora e a atenção espacial. • Quanto a atenção, ela contribui para selecionar um entre os vários estímulos existentes e para a mudança da atenção para um novo foco, atuando de forma integrada com o córtex pré- frontal. • A síndrome de Gerstmann, caracterizada por confusão direita- esquerda, agnosia dos dedos, disgrafia e discalculia, e um exemplo de disfunção produzida por lesões a esquerda na area temporoparietal. Na porção inferior do lobo parietal, detecta-se a presença dos chamados “neurônios espelho”, que são encontrados também na região pré-motora. Esses neurônios tem a característica de disparar impulsos quando o individuo executa uma ação e também quando a mesma açãoe observada em outras pessoas. Eles estão provavelmente envolvidos em um circuito parieto-pré-motor importante na compreensão dos atos motores e da intenção que os motiva, constituindo a base para a teoria da mente, isto e, a capacidade de identificar pensamentos e intenções nos outros. Parece ocorrer disfunção desse circuito nas síndromes autistas. Área pré-frontal O córtex pré-frontal ocupa a porção mais anterior do lobo frontal. A região pré-frontal, de forma estratégica, coordena a ligação entre as áreas de associação sensoriais e as áreas límbicas e, portanto, entre as informações do mundo externo e os processos emocionais e motivacionais, importantes para a sobrevivência do organismo e para a regulação do comportamento. O córtex pré-frontal, por meio de seus circuitos e conexões, coordena as funções executivas, ou seja, as capacidades de determinar objetivos, estabelecer uma estratégia comportamental, escolher prioridades e inibir ações desnecessárias, além de monitorar o comportamento para que os objetivos sejam alcançados. Área pré-frontal Embora todas as funções pré-frontais sejam interdependentes, pois compartilham circuitos que são comuns e que cooperam (ou competem) entre si, podem-se conceber dois eixos funcionais: um para a memoria operacional e a atenção e outro para o comportamento e a motivação. Córtex dorsolateral coordena a memoria operacional, que se relaciona com a atenção sustentada e tem o envolvimento também do córtex parietal. O córtex orbito frontal analisa a significância dos estímulos sensoriais, identificando aqueles ligados a uma gratificação, e é importante para o controle inibitório do comportamento. Já a área pré-frontal medial lida com a atenção interna e a tomada de decisão. Área pré-frontal Lesões dorsolaterais causam problemas com a memória operacional, bem como deficiência na capacidade de planejamento e execução de planos de ação. A síndrome lateral traz dificuldades na sustentação da atenção, perda de iniciativa e na capacidade de tomar decisões. Há perda da fluência verbal, bem como apatia e depressão. A síndrome causada por lesão orbito frontal caracteriza-se por impulsividade, distração, hiperatividade, desinibição e perseverarão. Já a síndrome medial (e do cíngulo anterior) gera perda da iniciativa e da espontaneidade, apatia e hipocinesia.ex pré-frontal, por meio Área pré-frontal O córtex pré-frontal, particularmente a região dorsolateral, e lento no seu desenvolvimento. As fibras ai originadas, que viajam pela substancia branca, mielinizam-se de modo progressivo ate a terceira década de vida, o que tem consequências no desenvolvimento das funções cognitivas. Essa região cortical e uma das primeiras a mostrar involução no processo de envelhecimento (diminuição no tamanho dos neurônios e na densidade sináptica), produzindo dificuldades na atenção, na memoria operacional e mesmo na capacidade de planejamento Áreas límbicas • Fazem parte do lobo límbico a região do septo (área subcalosa), o giro do cíngulo, o giro para- hipocampal, o hipocampo, parte da insula e da amigdala, o polo temporal e, ainda, as porções medial e orbital da área pre-frontal. • A maioria de suas funções estava relacionada com as emoções, a aprendizagem, a memória e o controle visceral. Insula • A insula localiza-se no interior do sulco lateral, constituindo-se como um dos lobos corticais. • Parece integrar as informações viscerais e do sistema nervoso autônomo com as funções emocionais e motivacionais. • São percebidos na insula o toque sensual e a estimulação sexual, as cócegas e sensações térmicas. • Também da percepção da dor e seus componentes emocionais. • A insula parece integrar as informações viscerais e do sistema nervoso autônomo com as funções emocionais e motivacionais Polo Temporal O polo temporal localiza-se na porção mais anterior do lobo temporal. Tem conexões com a amigdala, o córtex orbito frontal e com o hipotálamo. Recebe informações sensoriais olfatórias, gustativas e relacionadas com a visão e a audição. Giro Cíngulo Intimamente ligada e em continuidade com o córtex pré-frontal medial, está implicada no processamento da dor, da atenção e, ainda, na seleção de ações motoras ligadas a motivação. A doença de Alzheimer, a esquizofrenia, a depressão e o transtorno obsessiva-compulsivo são transtornos em que o giro do cíngulo parece estar envolvido Hipocampo • O hipocampo e uma formação cortical, visível como uma eminencia no assoalho do corno inferior do ventrículo lateral. • É a estrutura mais conhecida da chamada formação hipocampo, que inclui ainda o giro denteado, o córtex entorna (giro para- hipocampo) e o complexo subocular (cubículo, cubículo e parassubiculo).* • O papel principal do hipocampo é associar os diferentes sinais de modo a desencadear reações hipotalâmicas apropriadas. Hipocampo Sabe-se que a lesão bilateral do hipocampo acarreta uma amnesia anterógrada global, indicando que a formação hipocampo e importante para o processamento da memoria declarativa . A porção posterior estaria envolvida com os processos cognitivos de aprendizagem e memória, particularmente aqueles associados a navegação, exploração do ambiente e locomoção. O hipocampo anterior, em contrapartida, faz parte dos circuitos do lobo temporal envolvidos com a emoção e o comportamento motivado. Hipocampo Principal local de armazenamento temporário da memória, principalmente a memória a longo prazo. Faz parte do sistema límbico, que é o conjunto de estruturas responsáveis pelo sentimento. Primordial para transformar a memória de curto prazo em memória de longo prazo. Por falta de oxigênio, infecção e outras disfunções, o paciente fica com amnésia e não conseguirá mais guardar lembranças. Hoje, sabe-se que novos neurônios são formados no sistema nervoso central depois do nascimento, contrariando um antigo dogma neurobiológico. O hipocampo é uma região na qual ocorre neuro gênese ao longo de toda a vida. Amígdala • A amígdala cerebral, ou núcleo amigdaloide, situa-se no interior do lobo temporal, a frente e acima do hipocampo. A amígdala e formada por sub- regiões que tem diferentes características estruturais e conexões. • A amígdala tem sido implicada na coordenação das respostas emocionais (principalmente as aversivas, como o medo) e na regulação do comportamento agressivo e estaria envolvida nos mecanismos de recompensa e suas implicações na motivação. Amígdala Lesões na amígdala, assim como sua desconexão, provocam uma dissociação entre os processos sensoriais e emocionais. Essa dissociação aparece, por exemplo, na chamada síndrome de Kluivert e Bucky, que e consequência da desconexão entre a amigdala e o córtex temporal. Pacientes com lesão amigdaliana não são capazes de reconhecer faces ameaçadoras não confiáveis ou que expressam medo, deixando de reagir de forma adequada e adaptativa. O modelo das redes neuro cognitivas Tanto Luria (1973) como Mesulam (2000), por exemplo, já propunham que, em relação a cognição, devemos prestar atenção a sistemas funcionais, ou redes integradas. Pelo menos cinco redes de larga escala poderiam ser identificadas: 1. uma para atenção espacial, com epicentros nos córtices parietal, pré-frontal e giro do cíngulo, com predominância a direita; 2. uma para linguagem com epicentros frontal (área de Broca) e área (área de Wernicke), com predominância a esquerda; 3. uma para memoria e emoção, com epicentros no hipocampo e amigdala; 4. uma para funções executivas, com epicentros nas regiões pré-frontais; e 5. uma para identificação de faces e objetos, com epicentros no lobo temporal inferior e polo temporal. (Mesulam, 2000) O modelo das redes neuro cognitivas O uso das técnicas de neuroimagem veio demonstrar a existência de uma rede denominada “rede padrão” (brain’s default network), a qual envolve estruturas como o córtexpré-frontal medial, o girado cíngulo posterior e o lobo temporal medial. Essa rede mostra-se ativa quando as pessoas estão em estado passivo, não pressionadas por eventos externos e imersas no seu fluxo de pensamento, processando suas memorias e seu planejamento de ações para o futuro . O modelo das redes neuro cognitivas A cognição, seguramente, e um fenômeno derivado do funcionamento dos circuitos neurais. Ela não pode ser localizada em sinapses ou neurônios isolados, mas deriva do processamento que ocorre em um grande numero de elementos nervosos interconectados de forma complexa. As funções cognitivas resultam de transações neuronais que ocorrem em múltiplos circuitos distribuídos, os quais se entrelaçam e interagem de modo continuo. As redes se organizam hierarquicamente, mas os neurônios situados em uma região cortical podem integrar mais de um circuito e, portanto, podem participar de varias funções. Referência • MALLORY, L. Neuropsicologia: Aplicações Clínicas. Artmed, 2016.