Hemisférios do cérebro

Apesar do nosso cérebro ser divido em dois hemisférios não existe relação de dominância entre eles, pelo contrário, eles trabalham em conjunto, utilizando-se dos milhões de fibras nervosas que constituem as comissuras cerebrais e encarregam-se de pô-los em constante interação. O conceito de especialização hemisférica confunde-se com o de lateralidade (algumas funções são representadas em apenas um dos lados, outras no dois) e de assimetria (um hemisfério não é igual ao outro).

Segundo Lent (2002), o hemisfério esquerdo controla a fala em mais de 95% dos seres humanos, mas isso não quer dizer que o direito não trabalhe, ao contrário, é a prosódia do hemisfério direito que confere à fala nuances afetivas essenciais para a comunicação interpessoal. O hemisfério esquerdo é também responsável pela realização mental de cálculos matemáticos, pelo comando da escrita e pela compreensão dela através da leitura. Já o hemisfério direito é melhor na percepção de sons musicais e no reconhecimento de faces, especialmente quando se trata de aspectos gerais. O hemisfério esquerdo participa também do reconhecimento de faces, mas sua especialidade é descobrir precisamente quem é o dono de cada face.

Da mesma forma, o hemisfério direito é especialmente capaz de identificar categorias gerais de objetos e seres vivos, mas é o esquerdo que detecta as categorias específicas. O hemisfério direito é melhor na detecção de relações espaciais, particularmente as relações métricas, quantificáveis, aquelas que são úteis para o nosso deslocamento no mundo. O hemisfério esquerdo não deixa de participar dessa função, mas é melhor no reconhecimento de relações espaciais categoriais qualitativas. Finalmente, o hemisfério esquerdo produz movimentos mais precisos da mão e da perna direitas do que o hemisfério direito é capaz de fazer com a mão e a perna esquerda (na maioria das pessoas).

Fonte: LENT, Roberto. Cem bilhões de neurônios: conceitos fundamentais. Atheneu: São Paulo, 2002.

Dislexia

Consegue lembrar-se como foi difícil aprender a ler?

Contrariamente à ação de falar, cuja origem evolutiva é muito

antiga, ler e escrever são invenções humanas relativamente

recentes. Provavelmente só há poucos milhares de anos é que

as comunidades espalhadas pelo mundo perceberam que as

palavras são construídas por um pequeno número de sons

individuais (na língua inglesa são apenas 44), e que isto pode

ser representado por um número mais pequeno de símbolos

visuais. Aprender o significado destes símbolos requer tempo e

algumas crianças apresentam muitas dificuldades nesta tarefa.

Isto não se deve a falta de inteligência, mas o seu cérebro sente

dificuldades em desempenhar com eficiência os procedimentos

necessários para poder ler. Cerca de 1 em cada 10 pessoas

apresentam este problema, que agora é conhecido pelo nome

“dislexia do desenvolvimento”.

A dislexia é muito comum. A dislexia causa um verdadeiro

sofrimento e perda de autoestima, uma vez que as crianças

disléxicas não compreendem porque razão é que têm tanta

dificuldade em ler, sendo tão inteligentes como os seus amigos

que lêem facilmente. Muitas crianças perdem confiança e isso

leva a uma espiral de frustração, rebelião, agressividade e até à

delinquência. Apesar disto, muitos disléxicos desenvolvem

grandes talentos noutras áreas – desporto, ciência, informática,

comércio ou nas artes – desde que os seus problemas iniciais

com a leitura não o façam perder toda a esperança e autoestima.

Assim, a compreensão das bases biológicas da dislexia

é importante não apenas como elemento científico, mas pode

também contribuir significativamente para prevenir fenómeno

de degradação social. A melhor compreensão das bases

neuronais da leitura pode conduzir a soluções para tratar este

problema.

Aprender a ler

A leitura depende da capacidade de reconhecer os símbolos

visuais do alfabeto na ordem correta – a ortografia da língua

que se aprende – e da capacidade de reconhecer sons

individuais na ordem correcta, formando palavras. Este

exercício envolve a capacidade de traduzir os símbolos em sons

- extração da estrutura fonémica. Infelizmente a maior parte

dos disléxicos são muito lentos e pouco precisos a analisar tanto

as características ortográficas como fonológicas das palavras.

A capacidade para sequenciar corretamente letras e sons

depende de mecanismos visuais e auditivos. Para palavras

desconhecidas, e todas são desconhecidas para uma criança que

começa a ler, cada letra tem que ser identificada e colocada

numa ordem correcta. Este procedimento não é tão simples

como parece, pois os olhos fazem pequenos movimentos

oscilando de uma letra para a próxima. As letras são

identificadas no instante em que são focadas pelo olho, mas a

ordem é atribuída pela posição que o olho tinha antes de focar a

letra. A visão fornecida pelos olhos tem que ser integrada com

sinais motores do sistema responsável pelo movimento dos

olhos; e é precisamente com este sistema visuo-motor que

muitos disléxicos têm problemas.

O controlo do sistema motor do olho é dominado por uma rede de

neurónios grandes, conhecidos como sistema magnocelular.

Adquiriu este nome porque os neurónios (células) são muito

grandes (magno). Esta rede pode ser marcada desde a retina, pela

via que vai até ao córtex cerebral e ao cerebelo, até aos neurónios

motores que controlam os músculos oculares. É um sistema

particularmente adaptado para responder bem a estímulos em

movimento e é por isso muito importante para seguir alvos em

movimento. Outra característica importante deste sistema é que

gera sinais de movimento no processo de leitura pois, quando os

olhos passam sobre as letras são induzidos a fixar. Isto gera sinais

de movimento de erro que são enviados ao sistema motor ocular

de modo a reposicionar o olho sobre as letras. O sistema

magnocelular desempenha um papel crucial na leitura, ajudando

os olhos a posicionarem-se adequadamente sobre cada letra e
determinar a sua ordem.

Os neurocientistas descobriram que o sistema visual

magnocelular tem ligeiras deficiências em muitos disléxicos.

Uma maneira de determinar isto consiste em observar fatias de

tecido cerebral . Adicionalmente, a sensibilidade para a

visão em movimento dos disléxicos é muito mais pobre do que

em leitores normais. Além disso, as ondas eléctricas cerebrais

geradas por exposição a estímulos em movimento também

estão muito alteradas em disléxicos. A imagiologia cerebral

também revelou alterações nos padrões de ativação funcional

em regiões sensíveis ao movimento visual.

O controlo dos olhos nos disléxicos é menos eficiente;

muitas vezes queixam-se de que

as letras andam a fugir e mudam de lugar quando tentam ler.

Estas anomalias visuais resultam provavelmente de falhas na

estabilização dos olhos pelo sistema visual magnocelular,

processo que é eficiente nos bons leitores.

Colocar os sons na ordem correcta

Muitos disléxicos também apresentam problemas na ordenação

dos sons que constituem as palavras, tendendo a pronunciar

mal as palavras (por exemplo lollypop em vez de pollylop)

são muito limitados em pronunciar palavras difíceis. Quando

finalmete conseguem ler, são normalmente mais lentos e

pouco precisos na tradução de letras nos seus sons. De modo

similar aos problemas visuais, esta deficiência fonológica tem

provavelmente a sua origem num “deficit” ligeiro das

capacidades auditivas básicas.

Distinguimos sons de letras, fonemas, através da deteção de

diferenças subtis e caraterísticas na frequência e intensidade

dos sons. A deteção desta modulação acústica é da

responsabilidade de um sistema de grandes neurónios auditivos

que disseca as variações na frequência e intensidade dos sons.

Existem cada vez mais evidências de que ocorrem falhas no

desenvolvimento destes neurónios nos disléxicos, em

comparação com os bons leitores, e também que as fronteiras

entre sons semelhantes, tais como “b” e “d” são muito mais

difíceis de distinguir nos disléxicos .

Muitos disléxicos apresentam sintomas que reflectem atraso no

desenvolvimento das células cerebrais, que vão além dos

problemas auditivos e de leitura. Estes problemas ocorrem nos

neurónios que formam redes neuronais, através do cérebro,

especializadas na deteção de diferenças temporais. As células

destas redes têm na sua superfície as moléculas de

reconhecimento que são importantes no estabelecimento dos

contactos sinápticos. Estas moléculas podem constituir um alvo

sensível em algumas patologias em que há ataque anormal de

anticorpos contra estruturas do próprio corpo.

O sistema magnocelular forma projecções particularmente

importantes para o cerebelo . Curiosamente, alguns disléxicos são

particularmente desajeitados e a sua caligrafia é muito pobre.

A neuroimagiologia e estudos metabólicos do

cerebelo indicaram que pode haver disfunção desta área

cerebral em disléxicos, podendo estar na origem da sua

dificuldade com a caligrafia. Alguns neurocientistas acreditam

que o cerebelo está envolvido em muito mais do que a

execução de movimentos, tais como os que ocorrem no ato

de escrever e falar, e que o seu papel inclui aspectos de

planeamento cognitivo. Se esta hipótese estiver correcta,

deficiências na função do cerebelo também podem contribuir

para deficiências na aprendizagem da leitura, escrita e verbalização.

Fonte:

O CÉREBRO: UMA INTRODUÇÃO PARA JOVENS ESTUDANTES

Associação Britânica de Neurociências

Memória e aprendizagem

As memórias são extremamente importantes para a nossa

individualidade. Aquilo que cada um de nós recorda é

diferente daquilo de que os outros se lembram, mesmo no que

diz respeito a situações em que estivemos juntos. No entanto,

apesar da individualidade das nossas memórias, todos nós

recordamos eventos, factos, emoções e desempenhos – alguns

por um período curto, outros para toda a vida. O cérebro possui

múltiplos sistemas de memória, com diferentes caraterísticas

e envolvendo diferentes redes neuronais. Sabe-se agora que a

formação de novas memórias depende da plasticidade

sináptica,  mas ainda não conhecemos bem os mecanismos neuronais

envolvidos na recordação.

Apesar de todos nós nos queixarmos de falhas de

memória, na maior parte dos casos a memória é até bastante

boa. Falhas mais sérias de memória ocorrem quando a idade

avança ou quando surgem alguns tipos de doenças

neurológicas. Podemos tentar melhorar a nossa memória, mas

isto pode ser conseguido à custa de recordar coisas e esquecendo

outras.

A organização da memória

Não existe nenhuma área cerebral individual dedicada a

armazenar toda a informação que aprendemos. A memória de

trabalho armazena no cérebro informação consciente por um

curto período de tempo. O armazenamento passivo de maior

quantidade de informação é designado memória de longa

duração.

Memória de trabalho

Tal como folhas de notas numa secretária para escrever nomes

ou números de telefone que é necessário recordar por um breve

período, o cérebro tem um sistema para lidar e trabalhar muito

eficientemente com um pequeno volume de informação.

Usamos este sistema para lembrar as palavras o tempo suficiente

para fazer cálculos aritméticos mentais, e para lembrar, por exemplo,

onde recentemente pousámos as chaves. A eficiência é uma das

suas características centrais – uma caraterística conseguida à custa

de uma capacidade limitada e pouco duradoura. Pode dizer-se que

nos lembramos de 7 ± 2 objetos ou assuntos armazenados na

nossa memória de trabalho; este é um dos motivos para que a

maioria dos números de telefone não ultrapasse os 7 ou 8 dígitos

(sem indicativos). Um bom desempenho da memória de trabalho é

essencial. A memória de trabalho está localizada sobretudo no córtex dos

lobos frontal e parietal.

Memória de longa duração

A memória de longa duração também está subdividida em

diferentes sistemas localizados em redes dispersas pelo cérebro.

Diferentes redes realizam tarefas bastante distintas. De um modo

lato, a informação entra por sistemas sensoriais e depois é

transmitida por vias progressivamente mais especializadas. Por

exemplo, a informação que entra pelo sistema visual é

transmitida pela chamada “via ventral” do córtex estriado até ao

lobo temporal médio, através de uma cascata de redes. Estas,

identificam a forma, cor e identidade de objetos, quer seja o

objeto familiar ou não, até que algum tipo de memória é

formada sobre o objeto em particular, e onde e quando ele foi

visto.

A nossa capacidade de identificar em

caricaturas as pessoas que nos são familiares, tais como

políticos, reflete o funcionamento deste sistema. Outro sistema

muito relacionado é a memória semântica – o grande armazém

de conhecimento factual que todos nós usamos para acumular

informação sobre o mundo. Sabemos que Paris é a capital de

França, que o DNA codifica informação genética com base na

sequência de pares de bases, etc. Estes factos estão organizados

em categorias. Isto é fundamental para a recordação de memórias,

pois a busca dos elementos armazenados processa-se em diagramas

ramificados no armazém das memórias, de modo a encontrar as

coisas com eficiência. Felizmente, o cérebro organiza a

informação por categorias, sendo por isso muito importante ter um

bom professor para nos ensinar a arrumar nos nossos cérebros as

coisas complicadas que aprendemos. De facto, os melhores

professores edificam estas estruturas na mente dos seus alunos, sem

grande esforço.

Também aprendemos a desempenhar tarefas e a desenvolver

emoções sobre as coisas. Saber o que é um piano é uma coisa;

conseguir tocar um piano é outra completamente diferente. Saber

conduzir uma bicicleta é uma coisa útil, mas estar consciente que

certas situações que se encontram na estrada podem ser perigosas

não é de modo algum menos importante. O desempenho de tarefas é

aprendido através do treino deliberado e continuado, enquanto que a

aprendizagem das emoções tende a ser muito mais rápida. Muitas

vezes este processo tem mesmo que ser mais rápido, especialmente

para as condições que nos provocam medo. A aprendizagem em

ambos os casos faz-se por condicionamento. Nestes processos estão

envolvidas várias áreas do cérebro – os gânglios da base e o

cerebelo são particularmente importantes para a aprendizagem do

desempenho de ações, e a amígdala para a aprendizagem das

emoções.

Fonte: Ciência do cérebro: as funções do cérebro (Excertos)

Uma Introdução para jovens estudantes

Associação Britânica de Neurociências

O que sabemos sobre?

Movimento

Pense em apanhar uma bola. Fácil? Pode parecer, mas para

desempenhar este movimento tão simples o cérebro tem que

realizar tarefas muito complexas. Para nós parece trivial,

mas vejamos qual o plano que tem de ser executado pelo

cérebro - A bola é leve ou pesada? De que direção vem a

bola e qual a sua velocidade? Ação de coordenação - Como

é que coordenamos automaticamente os membros para

apanhar a bola e qual a posição mais vantajosa? Execução -

O braço movimenta-se para o local exato e os dedos da

mão apertam no tempo certo? Hoje os neurocientistas

sabem que há muitas áreas do cérebro envolvidas neste

procedimento.  A atividade neuronal nestas áreas é

combinada de modo a formar uma cadeia de comando

bastante ampla – uma hierarquia motora – envolvendo o

córtex cerebral e gânglios da base, até ao cerebelo e medula

espinhal.

A junção neuromuscular

No extremo inferior da hierarquia, na medula espinhal,

centenas de neurónios especializados, os neurónios motores,

aumentam a sua frequência de disparo. Os axónios destes

neurónios projetam-se até aos músculos onde estimulam

fibras musculares contráteis. As ramificações terminais dos

axónios de cada neurónio motor formam junções

neuromusculares especializadas, com um número limitado

de fibras musculares . Cada potencial de ação gerado num neurónio

motor induz a libertação de neurotransmissores dos terminais nervosos e

gera um potencial de ação correspondente nas fibras

musculares. Este processo leva à libertação de iões Ca2+ de

reservatórios intracelulares, localizados no interior de cada

fibra muscular, que por sua vez induz a contracção das fibras

musculares,  produzindo força e movimento.

Para contrair os músculos, os nervos formam contactos

A medula espinhal desempenha um papel importante no

controlo dos músculos, que pode incluir o uso de vias de

reflexo. Entre estes encontram-se os reflexos de retirada, que

nos protegem de objetos cortantes ou muito quentes, e os

reflexos de distensão, que desempenham um papel importante

na postura. O reflexo bem conhecido de “distensão da perna

após estimulação no joelho” é um exemplo de um reflexo de

distensão especial pois envolve apenas dois tipos de neurónios

– neurónios sensoriais, que avaliam o comprimento dos

músculos, ligados através de sinapses com neurónios motores

que induzem o movimento. Estes reflexos combinam-se com

outros mais complexos, em circuitos espinhais, responsáveis

por comportamentos ou respostas mais ou menos complexas,

tais como o movimento rítmico dos membros na ação de

caminhar ou correr. Estes processos envolvem excitação e

inibição coordenada dos neurónios motores.

Os neurónios motores são responsáveis pelo controlo dos

músculos. No entanto, o cérebro é confrontado com enormes

desafios para controlar a atividade destas células.

O topo da hierarquia - o córtex

Motor

No lado oposto da hierarquia motora, no córtex cerebral, um

número de cálculos complexos tem que ser realizado por

milhares de células para controlar cada elemento do

movimento. Estes cálculos permitem o desempenho de

movimentos precisos e suaves. Entre o córtex cerebral e os

neurónios motores da medula espinhal, áreas críticas do tronco

cerebral combinam informação ascendente, proveniente dos

membros e dos músculos, com informação descendente

proveniente do córtex cerebral.

Além do córtex motor, no córtex parietal existem áreas envolvidas na

representação espacial do corpo e no processamento de

informação auditiva e visual. Estas áreas parecem conter um

mapa da posição dos nossos membros e da posição relativa dos

alvos da nossa atenção, relativamente à posição do nosso próprio

corpo. Lesões nestas áreas, por exemplo depois de um acidente

vascular cerebral, podem causar deficiências na coordenação (…).

Os gânglios da base

Os gânglios da base são um aglomerado de áreas interligadas,

que se localizam profundamente nos hemisférios cerebrais, por

baixo do córtex. Desempenham um papel crucial na iniciação

dos movimentos. No entanto, os mecanismos envolvidos neste

processo ainda não estão esclarecidos. Os gânglios da base

parecem funcionar como um filtro complexo, selecionando

informação, entre a grande diversidade de sinais que lhes

chegam, proveniente da metade anterior do córtex (as regiões

sensoriais, motoras, pré-frontais e límbicas). As respostas

provenientes dos gânglios da base são enviadas de volta a áreas

do córtex motor.

Uma doença frequente em humanos envolvendo disfunção

motora é a doença de Parkinson, caracterizada por tremor e

dificuldade em iniciar movimentos – como se o filtro dos

gânglios da base estivesse bloqueado. O problema reside

sobretudo na degeneração dos neurónios numa área do

cérebro designada substantia nigra (assim designada devido

à sua aparência escura). Estes neurónios têm axónios longos

que se projetam para os gânglios da base onde libertam o

neurotransmissor dopamina .

Também se pensa que os gânglios da base

são importantes para a aprendizagem,

permitindo a seleção de ações

conducentes à recordação (por exemplo

quando se anda de bicicleta).

O cerebelo

O cerebelo é fundamental para o

desempenho de movimentos complexos e

bem precisos. É uma maquinaria neuronal,

muito bela, em que a arquitetura celular

intrincada foi mapeada com grande

detalhe. Tal como os gânglios da base, é

uma estrutura altamente interligada com

áreas corticais dedicadas ao controlo

motor, e também com estruturas do tronco

cerebral. Lesões no cerebelo provocam

deficiências graves na coordenação dos

movimentos, perda de equilíbrio, discurso

arrastado, e também um conjunto de

dificuldades cognitivas.

O cerebelo é também vital para a aprendizagem

motora e adaptação. Praticamente todas as ações

voluntárias estão sujeitas a controlo preciso por

parte de circuitos motores, e o cerebelo tem um

papel crítico na optimização do controlo

motor – nomeadamente na sincronização temporal.

Fonte: Ciência do cérebro: as funções do cérebro (Excertos)

Uma Introdução para jovens estudantes

Associação Britânica de Neurociências

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