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Olá, meu nome é Magda Medeiros e a gente vai continuar a discussão sobre a organização do sistema nervoso. Então, falamos por agora sobre os tópicos da organização do sistema nervoso.
Inicialmente, vamos lembrar que as informações são processadas em uma sequência de entrada, integração e saída. Os estímulos são processados por diferentes circuitos, são captados por diferentes sistemas (e vou mostrar daqui a pouco), integrados em diferentes regiões e, então, são respondidas através de respostas (como eu mostrei para vocês) em respostas comportamentais ou autonômicas e neuroendócrinas.
Em relação à captação da informação, diferentes sistemas sensoriais são responsáveis pela captação de diferentes tipos de estímulos. Ondas luminosas dentro do espectro luminoso são captadas por fotorreceptores, do nosso sistema visual. Essa informação é propagada e modificada pelo sistema visual. O sistema auditivo capta informações, as ondas sonoras; o sistema gustatório capta substâncias diluídas na saliva; o sistema olfatório, odores suspensos no ar; e o sistema somatossensorial é capaz de perceber estímulos táteis, como a pressão. Onde você consegue perceber a textura, a forma dos objetos na pele, a velocidade que elas passam na pele. Você é capaz de perceber estímulos de diferentes temperaturas. Além disso, da presença de substâncias de estímulos potencialmente nocivos, que a gente chama de nocicepção. Essa percepção vai determinar a sensação de dor, estímulos potencialmente nocivos, como estímulos térmicos extremos, pressão extrema, estímulos perfurocortantes e a presença de substâncias irritantes na pele. Além disso, o sistema somatossensorial é capaz de perceber também a posição dos seus membros em relação ao corpo.
Então, estas informações são integradas em sistemas específicos, depois integradas em diferentes regiões do encéfalo, onde você consegue, até o final, perceber o contexto onde você está atuando, o contexto geral, entender a situação que está acontecendo naquele momento. Esta informação, ela é enviada (as informações sensoriais são enviadas para diferentes regiões de integração, (a gente vai falar sobre isso mais depois)), uma dessas regiões de integração das informações se conecta com o sistema límbico. Então, parte das informações são enviadas para a amígdala, que é uma região importante do sistema límbico e vai dar aquela relevância emocional aos estímulos sensoriais. E então, você consegue integrar as informações de acordo com a relevância que elas têm.
Uma vez as informações tendo relevância, elas vão ser respondidas através de diferentes sistemas motores, ou seja, sistemas efetores. Então, você tem uma resposta comportamental, diferentes estruturas relacionadas com a resposta comportamental, diferentes estruturas relacionadas com a ativação do sistema endócrino, aqui, nesse caso, principalmente o eixo hipotálamo-hipófise-adrenal, que vai culminar na liberação de cortisol e, consequentemente, num efeito de disposição de energia; e a resposta simpática, que a gente chama de resposta autonômica. Dependendo do seu estímulo e, consequentemente, do processamento integrativo da resposta, você vai ter uma resposta simpática, de luta e fuga, que vai levar, então, ao aumento da frequência cardíaca e da pressão arterial, diminuição do fluxo de sangue e da motilidade das vísceras, assim por diante, dependendo do tipo de estímulo. Os sistemas efetores são esses, você vai ter respostas comportamentais e endócrinas e autonômicas. A gente vai falar nisso numa outra possibilidade.
No sistema nervoso, há uma divisão funcional entre sensorial e motor em todo o sistema. Então, você tem no nervo periférico, você já tem os neurônios sensoriais e neurônios motores; na medula espinhal, você tem uma região motora que é a região ventral, a região dorsal que é a região sensorial. Essa ideia continua no tronco encefálico, seja em núcleos motores e núcleos sensoriais, e em outras regiões, como no tálamo, no córtex, onde você vai ver partes sensoriais e partes motoras.
As entradas e saídas do encéfalo são cruzadas. Estímulos do lado direito são processados no lado esquerdo, então informações sensoriais que chegam no lado direito são processadas no lado esquerdo, e as informações do lado esquerdo, né, o lado esquerdo do corpo é comandado pelo lado direito e vice-versa. Uma formação motora, também, faz a decussação.
Existe simetria e assimetria na anatomia do encéfalo. Não tem várias regiões e várias funções que são completamente simétricas, mas existe em algumas regiões, principalmente em animais mais encefalizados, que que são assimétricas, é o que a gente chama de especialização hemisférica. Só para lembrar, os hemisférios cerebrais são conectados através do corpo caloso. O corpo caloso é uma região, uma estrutura muito importante, com um grande número de fibras, é uma área muito mielinizada, onde você tem a passagem de diferentes neurônios, de um grande número de neurônios, e esses neurônios são conectados muito rapidamente, o que faz com que você tenha a percepção do lado direito e do lado esquerdo igual, e não de dois lados, o processamento dos dois lados, e que sim, uma percepção de uma forma única.
Voltando a falar da especialização hemisférica, então, no encéfalo humano, você consegue perceber essa especialização hemisférica rapidamente. Então, o lado esquerdo controla o lado direito do corpo, o campo visual, a fala, a leitura e o raciocínio lógico, as habilidades analíticas, o processamento sequencial; e o lado direito do encéfalo vai comandar, além do lado esquerdo do corpo, o campo visual esquerdo, vai comandar o processamento espacial, vai fazer o reconhecimento facial, vai ser responsável pelo processamento da música, da expressão emocional, e pelo pensamento holístico.
Esse é o sistema nervoso opera por justaposição de excitação e inibição. Então, aqui eu tenho um circuito convergente, né, a gente colocou aqui vários neurônios conectados, o meu nome é o único. Esse circuito convergente está representado aqui pela chegada de neurônios de diferentes neurônios, um número muito grande de sinapses no mesmo neurônio. O mesmo neurônio recebe 10 mil a 100 mil sinapses. Estas sinapses podem ser excitatórias ou inibitórias. A ideia principal é essa: todo comportamento é resultado exatamente da integração desses estímulos excitatórios e inibitórios em cada neurônio.
Aqui, a representação que eu faço é da inervação de um músculo, onde você tem aqui a saída do neurônio alfa-motor, aqui da medula espinhal, sai da região ventral da medula espinhal e vai fazer inervação do músculo. Esse neurônio, ele é responsável, então, pela inervação aqui do músculo, dessas unidades motoras, pela força, velocidade, a duração da contração muscular. Então, dependendo da chegada de inputs nesse neurônio, ele vai desenvolver um padrão, uma taxa de disparo, dessas unidades motoras, e isso vai determinar a força, a velocidade e a duração da contração muscular, pela integração dessas informações.
O sistema nervoso tem vários níveis de função. O exemplo que a gente dá aqui é o sistema motor, que tem uma característica hierárquica, onde o córtex comanda as outras estruturas. Então, você tem um padrão hierárquico muito importante, começa no córtex, depois os níveis subcorticais, nível do tronco encefálico e nível da medula espinhal. A ideia é essa aqui: o córtex (a gente vai ver bastante esta figura durante o curso), córtex está aqui em marrom, ele está comandando diretamente a medula espinhal, ele também comanda estruturas subcorticais que estão representadas aqui como os núcleos da base, também controla essas regiões aqui que são. Então, você tem uma divisão hierárquica, como se fosse um quadro hierárquico de uma empresa.
Essa figura aqui também mostra que existem vias que são redundantes. Então, eu tenho na mesma região, vão chegar informações de diferentes vias, duas vias, como você pode ver, podem comandar a mesma região do corpo. Isso é importante para a gente pensar em reabilitação de função no futuro.
Continuando, diferentes regiões cerebrais comandam diferentes funções. Então, funções cerebrais são relacionadas à sua localização. Cada região do cérebro está relacionada com o tipo de função. A região cortical, aqui a gente está mostrando o córtex visual, ele tem a função relacionada com a chegada de informações visuais, e aqui em verde mais escuro, o córtex motor primário, relacionado com o controle motor. Se você tiver lesão aqui nessa região, apenas nessa região, você não tem alteração no funcionamento lá do sistema visual. As funções são anatomicamente relacionadas.
Rapidamente, falando um pouquinho da organização do sistema nervoso, vocês já viram em outras disciplinas, nessa a divisão anatômica do sistema nervoso: sistema nervoso central e periférico. E a divisão funcional do sistema nervoso, onde você divide o sistema somático, como sistema sensorial, motor e regiões relacionadas com a cognição. E o sistema visceral, que é composto pelo sistema nervoso vegetativo, simpático, parassimpático e o sistema entérico; e conexões com o sistema somático; e também o sistema neuroendócrino, que vai comandar a liberação de hormônios importantes (a gente vai ver isso com calma depois).
Em relação à origem do sistema nervoso, a gente mostra uma tabela simples, mostrando as vesículas primordiais, só para você lembrar: o prosencéfalo, o mesencéfalo e o rombencéfalo. As vesículas secundárias: telencéfalo, diencéfalo, mesencéfalo, metencéfalo e mielencéfalo. E as estruturas finais, só para a gente lembrar que a gente usa esses termos da embriologia no cérebro adulto também.
Aqui, eu tenho a formação da placa neural, o sulco neural e do tubo neural, que vai dar origem ao sistema nervoso. Esse tubo neural vai se abaular formando as vesículas primárias: o prosencéfalo, o mesencéfalo e o rombencéfalo, e depois as vesículas secundárias e assim por diante. A gente usa esses termos, né, prosencéfalo, diencéfalo, mesencéfalo, principalmente mesencéfalo, que não muda o termo, para localizar as estruturas no sistema nervoso. É importante você lembrar disso.
Aqui, eu mostro a evolução filogenética do sistema nervoso, onde você vê, ele começa aqui pelo peixe, é um pouquinho difícil de ver, mas a gente vê o encéfalo do peixe. E aí, depois, os répteis, o pombo, as aves, aqui os roedores, o gato, os primatas maiores e aqui o chimpanzé, que é o nosso irmão, praticamente, o primata não-humano que tem 99,6 por cento de identidade genética com o homem. E o homem. Então, aqui mostrando o encéfalo dessas espécies.
Aqui, a gente fala da evolução do sistema nervoso de diferentes espécies, mostrando o sistema nervoso difuso aqui dos cnidários e depois uma evolução do sistema nervoso mais central aqui dos anelídeos e dos moluscos, sistemas que permitem, então, a integração do corpo como um todo. Aqui, o sistema nervoso mais central, aqui dos artrópodes, e a comparação do sistema dos humanos como o mamífero mais importante, onde você vê uma grande quantidade de nervos conectados, um grande número de neurônios, que vai permitir, além da coordenação das funções de maneira geral, também a antecipação, a formação de estratégias comportamentais relacionadas com a melhora da sobrevivência.
Continuando com a evolução do sistema nervoso dos vertebrados, então, mostrando aqui uma representação grande do cérebro humano, um encéfalo bem grande, principalmente essa região cortical que é bem desenvolvida. Aqui, de novo, o sistema nervoso, sistema nervoso de diferentes espécies, e a representação de diferentes regiões. Então, aqui o cérebro em laranja, que seria o cérebro, o córtex e os núcleos da base juntos, que a gente pode chamar de hemisférios cerebrais, colocados aqui no peixe, eles estão todos misturados ali, né, não tem córtex especializado. Já nos humanos, você vê um córtex especializado com grande número de sulcos, o que facilita, que aumenta ainda mais a área desse cérebro. E a representação dessas áreas aqui no peixe, né, onde você tem que o peixe tem um bulbo olfatório já junto com o cerebrum, do diencéfalo para cima, praticamente quase nada.
Em relação ao desenvolvimento do sistema nervoso humano, você vê, então, aqui na formação, a partir logo nas primeiras semanas, e o desenvolvimento final do encéfalo humano só acontece na primeira infância, então, é pós-natal.
Para finalizar, a gente tem que a relação massa cerebral e massa corporal. Aqui, a gente tem um GIF mostrando o cérebro de diferentes espécies, só para fazer um comparativo de tamanho, praticamente, né, onde você vê diferentes animais: o lobo norte-americano, a zebra e a ovelha doméstica, lêmure, um macaco-aranha, o macaco-rhesus, o babuíno, o chimpanzé, gorila, e o homem. Agora que você já olhou para cá, agora vamos olhar para essa figura em amarelo, onde você tem, então, a massa cerebral e a massa corporal, né, então, você vê aqui o homem, que tem, então, em torno de 70 kg e 1 quilo e 200 de massa de encéfalo. E o chimpanzé, que é o nosso irmão mais próximo, né, geneticamente, ele vai ter, então, 70 kg e um encéfalo em torno de meio quilo. Então, sempre se relacionou essa relação massa cerebral e massa corporal, que a gente também chama de índice de encefalização, com inteligência, com cognição, com a característica de evolução da espécie.
Aqui, alguns animais, eles são difíceis de discutir dentro dessa característica, como, por exemplo, o golfinho, ele tem um cérebro mais pesado que o nosso, praticamente um cérebro maior que o nosso, e o elefante e a baleia-azul, que são animais muito grandes e têm cérebros maiores, mas são animais muito grandes também. Então, é isso, os animais dificultam essa teoria de que a relação massa cerebral, massa corporal serve para identificar inteligência ou evolução nas espécies.
Aqui, a gente vê, tem uma representação da comparação do cérebro humano com outras espécies, mostrando aí um cérebro muito mais evoluído do homem, mas você vê a girafa também tem o cérebro enorme, né, como você pode ver, né? Então, já coloquei aqui o número de neurônios de diferentes de algumas espécies de interesse: um homem, 83 bilhões; o cachorro, 500 milhões; e o gato, 250 milhões. Então, essa é uma figura da Suzana Herculano, do artigo dela, perguntando quem é mais inteligente. Se a gente for pensar só no cérebro, só no encéfalo, o que a gente vê é que o tamanho do encéfalo absoluto, o homem não tem o encéfalo maior do que todo mundo. O golfinho é maior que o nosso, o elefante é maior que o nosso. O índice de encefalização, sim, porque o homem, ele, entre massa corporal e massa cerebral, o índice de encefalização é maior no homem. Então, o homem tem índice de encefalização maior. Agora, quando a gente pega o tamanho do cérebro como porcentagem do peso corporal, a gente percebe que o homem, o cérebro só representa 2%, enquanto que no camundongo, por exemplo, essa porcentagem representa até 10%. A ideia de que o tamanho do cérebro serve para a gente identificar que o homem é mais evoluído que outras espécies não é tão certo assim. Isso é só para a gente tentar evoluir nesses conceitos, não ficar só na nossa ideia primária.
Aqui, eu botei para fazer uma provocação: quem é mais inteligente, cachorro ou gato? Esses dois rivais, né? Para finalizar, obviamente, a inteligência não é um conceito de dimensão única e não podemos medir a inteligência bruta de diferentes espécies e só podemos medir habilidades específicas de cada espécie. Então, você não pode medir uma escrita num animal, não tem condições nem de segurar uma caneta. A gente precisa evoluir mais para a gente tentar identificar outras características que possam fazer a gente entender melhor a evolução dessas espécies.
Tá bom, então, vou ficar por aqui. A gente se vê na próxima aula. Um abraço.