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Estrutura e Funções do Córtex Cerebral, Manuais, Projetos, Pesquisas de Ciências da Saúde

Palavras-chaves: áreas de Brodmann, controle cortical, hemisférios cerebrais, neurônio, sinapse. Page 5. ÍNDICE. Página. 1. Introdução ........

Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas

2022

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Centro Universitário de Brasília
Faculdade de Ciências da Saúde
Estrutura e Funções do Córtex Cerebral
ROCILENE OTAVIANO DOS SANTOS
Brasília - 2002
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Centro Universitário de Brasília Faculdade de Ciências da Saúde

Estrutura e Funções do Córtex Cerebral

ROCILENE OTAVIANO DOS SANTOS

Brasília - 2002

Centro Universitário de Brasília Faculdade de Ciências da Saúde Licenciatura em Ciências Biológicas

Estrutura e Funções do Córtex Cerebral

ROCILENE OTAVIANO DOS SANTOS

Monografia apresentada à Faculdade de Ciências da Saúde do Centro Universitário de Brasília como parte dos requisitos para a obtenção do grau de Licenciado em Ciências Biológicas. Orientador: Professor Cláudio Henrique Cerri e Silva

Brasília - 2002

RESUMO

As localizações cerebrais sempre representaram um grande desafio para médicos, cientistas e pesquisadores. A parte superior do encéfalo humano é constituída por dois grandes hemisférios, separados por uma fissura longitudinal. Em cada hemisfério há a considerar quatro lobos: lobo frontal, parietal, occipital e temporal. Sabe-se hoje que a diferentes zonas ou lobos cerebrais estão associados atividades distintas. Para se chegar a tal conclusão teve especial importância os trabalhos de: Gall, Broca e Brodmann. Conduzidos pelo médico e neuroanatomista vienense Franz Joseph Gall no final do século XVIII, ele defendia que o cérebro era constituído por um agregado de muitos orgãos, funcionalmente independentes. Reconhecendo o devido mérito a Gall, é também importante apontar os erros de sua teoria das localizações cerebrais que considera o cérebro compartimentado em secções independentes. Paul Broca, no século XIX, a partir da realização da autópsia num doente com perturbações profundas na linguagem oral, descobriu na terceira circunvolução do lobo frontal esquerdo, uma zona lesada que impedia que o indivíduo fosse capaz de se exprimir, falando. Tal região cerebral ficou na história da fisiologia conhecida como centro de Broca. O alemão Brodmann teve a sua contribuição com a elaboração de mapas neuroanatômicos, nos quais se encontravam áreas identificadas por ele próprio nos seus estudos de arquitetura celular. O seu mapa constitui uma referência anatômica conveniente, cujas áreas são designadas por números. Surgiu então a teoria da unidade funcional que considera áreas cerebrais constituindo a base de funções orgânicas ou psíquicas mas subordinadas à estrutura total do cérebro e que este é capaz de suprimir atividades pertencentes a setores que foram lesados. Por outras palavras, contrariando Gall, métodos de estudos não invasivos como a ressonância magnética funcional, facilita o estudo das funções cerebrais e comprova que as funções de cada parte individual do cérebro não são independentes, mas sim sistemas formados por várias unidades cerebrais interligadas. Palavras-chaves: áreas de Brodmann, controle cortical, hemisférios cerebrais, neurônio, sinapse.

ÍNDICE

    1. Introdução .......................................................................................................... Página
    1. Encéfalo...............................................................................................................
    1. O Córtex Cerebral e Suas Camadas.....................................................................
    1. O Neurônio ..........................................................................................................
    1. Sinapse ................................................................................................................
    1. Porque o Cérebro é Cinza e Branco? ..................................................................
    1. Dominância Cerebral ..........................................................................................
    1. Plasticidade Neuronal ........................................................................................
    1. Propriocepção ....................................................................................................
    1. Funções Especializada do Córtex Cerebral .....................................................
    1. Homúnculo de Penfield ...................................................................................
    1. Classificação Estrutural do Córtex Cerebral (Áreas de Brodmann) ..............
    1. Controle Cortical .............................................................................................
  • 13.1. Áreas Sensitivas do Córtex ..........................................................................
  • 13.2. Área Visual ...................................................................................................
  • 13.3. Área Auditiva ...............................................................................................
  • 13.4 Área Olfatória ................................................................................................
  • 13.5. Área Gustativa ..............................................................................................
  • 13.6. Área de Associação do Córtex .....................................................................
  • 13.7. Área Motoras ................................................................................................
  • 13.8. Áreas Pré-frontais .........................................................................................
  • 13.9. Área Relacionadas com a linguagem ...........................................................
    1. Imagem Funcional por Ressonância Magnética .............................................
    1. Pesquisa com Ressonância Magnética Funcional ...........................................
  • 15.1. Pesquisa com Amputados de Membro Inferior Devido a Tumor.................
    1. Conclusão ........................................................................................................
    1. Referências Bibliográficas...............................................................................

No córtex cerebral as superfícies corticais não são uniformes, possuem saliências ( giros ) e depressões ( sulcos ). O encéfalo compreende:

  • Telencéfalo : Constituido pelos 02 hemisférios cerebrais.
  • Diencéfalo : Situa-se na linha mediana, entre os dois hemisférios, se divide em: Epitálamo, tálamo e hipotálamo. Epitálamo - Forma a glând ula pineal e a habênula; Tálamo - É a estação retransmissora de informações no cérebro, com exceção das informações olfatórias; Hipotálamo - Controla o sistema endócrino e intefere nas funções viscerais.
  • Cerebelo : Localiza-se por trás do tronco cerebral. É responsável pelo equilíbrio e a coordenação motora. - Tronco cerebral : É a substância nervosa que vai do cérebro à medula. No centro há uma formação reticular no controle da consciência, sono e vigília. É dividido em três partes :
    • Mesencéfalo - Porção superior do tronco cerebral, de onde se originam os pares de nervos cranianos III e IV;
    • Ponte - Porção média do tronco cerebral, de onde se originam os pares de nervos cranianos V, VI, VII e VIII;.
    • Bulbo - Porção inferior do tronco cerebral, de onde se originam os pares de nervos cranianos IX, X, XI XII. (Martin 1998);

Cada um dos dois hemisférios é dividido em quatro lobos anatomicamente distintos: o frontal, o parietal, o occipital e o temporal (figura 01).

Figura 01: Lobos cerebrais Fonte (cosenza 1998)

Cada lobo tem circunvoluções características e dobras (um antigo artifício biológico para aumentar a área de superfície). As cristas das circunvoluções são denominadas giros. As ranhuras são chamadas sulcos ou fissuras. Os giros e sulcos mais proeminetes são semelhantes entre um indivíduo e outro e tem nomes específicos (giro pré-central, sulco central e giro pós-central). As circunvoluções representam uma adaptação que serve para ajustar uma grande área superficial dentro de um espaço restrito da cavidade craniana.

3. O Córtex Cerebral e Suas Camadas.....................................................................

Um corte em profundidade no cérebro mostra que a superfície cinzenta tem uma espessura que varia de 1 a 4 mm. A maior parte é composta por células nervosas (neurônios) que recebem impulsos dos pontos mais distantes do corpo e os retransmitem ao destino certo. Mas o cérebro desempenha funções altamente

Todo o resto do córtex é classificado como neocórtex. Arquicótex e paleocórtex estão ligados á olfação e ao comportamento emocional. O neocórtex é o responsável pelas mais importantes funções cerebrais do homem (Singi 1996 ).

4. O Neurônio ..........................................................................................................

O tecido nervoso compreende basicamente dois tipos celulares: os neurônios e as células gliais ou neuróglia. O neurônio (Figura 3) é a unidade fundamental, com a função básica de receber, processar e enviar informações. A neuroglia compreende células que ocupam os espaços entre os neurônios, com funções de sustentação, revestimento, modulação da atividade neuronal e defesa (Machado 1998). Durante o desenvolvimento intra-uterino, o cérebro humano produzirá todas as células nervosas que o acompanharão durante a vida. Os neurônios, por sua vez, são células nobres, extremamente exigentes quanto aos seus níveis de glicose e de oxigênio. Isso acontece porque, ao contrário das outras células, os neurônios não possuem reservas para estes componentes. Em caso de morte dos neurônios, estes não se regeneram mais, uma eventual cicatrização resultaria em tecido fibroso constituído por astrócitos e células de Schwann. O impulso nervoso (de natureza eletroquímica) tem sua velocidade ou intensidade aumentada por substâncias neurotransmissoras, como a acetilcolina e a adrenalina, de singular importância para a o estudo das doenças do sistema nervoso. No neurônio, unidade funcional básica do sistema nervoso, a transmissão dos impulsos se dá sinapse, dendritos e axônios. Através dos nervos, o cérebro e a medula espinhal enviam comandos aos sistemas e aparelhos orgânicos. Existem diversos tipos de neurônios, com diferentes funções dependendo da sua localização e estrutura morfológica, mas em geral constituem-se dos mesmo compontes básicos:

Figura 3: Neurônio Fonte: www.epub.org.br/cm/n05/tecnologia/nervoso.htm

  • o corpo do neurônio (soma) constituído de núcleo e pericário, que dá suporte metabólico à toda célula;
  • o axônio (fibra nervosa) prolongamento único e grande que aparece no soma. É responsável pela condução do impulso nervoso para o próximo neurônio, podendo ser revestido ou não por mielina (bainha axonial);
  • O envoltório do axônio é a Bainha de Mielina (lipídeos e proteínas), serve para aumentar a velocidade da condução do potencial de ação, possui aparência esbranquiçada porque é rica em uma substância gordurosa.
  • os dendritos que são prolongamentos menores em forma de ramificações (arborizações terminais) que emergem do pericário e do final do axônio, são eles que levam o impulso nervoso até o corpo celular; sendo, na maioria das vezes, responsáveis pela comunicação entre os neurônios através das sinapses. Basicamente, cada neurônio, possui uma região receptiva e outra efetora em relação a condução da sinalização.

fenda a liberação de neurotransmissores depositados em bolsas chamadas de vesículas sinápticas. Este elemento químico se liga quimicamente a receptores específicos no neurônio pós-sináptico, dando continuidade à propagação do sinal. Um neurônio pode receber ou enviar entre 1.000 a 100.000 conexões sinápticas em relação a outros neurônios, dependendo de seu tipo e localização no sistema nervoso. O número e a qualidade das sinapses em um neurônio pode variar, entre outros fatores, pela experiência e aprendizagem, demonstrando a capacidade plástica do SN.

6. PORQUE O CÉREBRO É CINZENTO E BRANCO?

Em uma secção transversal feita no cérebro (Figura 5), é fácil ver as áreas cinzentas e brancas. O córtex e outras células nervosas são cinzentos, e as regiões entre eles, brancas. A coloração acinzentada é produzida pela agregação de milhares de corpos celulares, enquanto que branco é a cor da mielina. A cor branca revela a presença de feixes de axônios passando pelo cérebro, mais que em outras áreas nas quais as conexões estão sendo feitas. Nenhum neurônio tem conexão direta com outro. No final do axônio encontram-se filamentos terminais, e estes estão próximos de outros neurônios. Eles podem estar próximos dos dendritos de outros neurônios (algumas vezes em estruturas especiais chamadas espinhas dendríticas, ou próximo ao corpo celular.

Figura 5: áreas cinzentas e brancas do cérebro Fonte: Revista Cérebro & Mente

7. Dominância Cerebral ..........................................................................................

Este termo refere-se ao fato de que um dos hemisférios cerebrais é o "dominante" em certas funções. A diferença é predominantemente percebida na linguagem e habilidades manuais. Dados clínicos e trabalhos experimentais estabeleceram que os dois hemiférios cerebrais (Figura 06) não são iguais em certas funções. Embora os sistemas de projeção das vias motoras e sensoriais sejam semelhantes, a esquerda e a direita, cada hemisfério é especializado e domina o outro em algumas funções específicas. O hemisfério esquerdo controla a linguagem e a fala na maioria das pessoas; o hemisfério direito comanda a interpretação das imagens e dos espaços tridimencionais. A dominância cerebral está relacionada ao uso preferencial de uma das mãos (lateralidade). A maior parte dos indivíduos destros tem dominância do hemisfério esquerdo (DeGroot 1994). Quando se trata de controlar os músculos, cada hemisfério é responsável por dos lados do corpo desde os pés e as pernas até as mãos e os olhos. Mas as linhas de comando se cruzam entre si , o lado esquerdo do corpo é ligado ao direito do cérebro, enquanto as sensações no lado direito do corpo acabam no hemisfério esquerdo, ou seja, é um arranjo contralateral. Assim, uma lesão de um lado do cérebro, normalmente vai afetar os movimentos e o sentidos do lado oposto do corpo.

Figura 06: Hemisférios cerebrais (esquerdo/direito) Fonte: Hospital Sarah – Rede de Hospitais do Aparelho Locomotor

9. Propriocepção ....................................................................................................

As funções básicas do sistema nervoso são a motricidade e a sensibilidade que, associadas, vão determinar a missão essencial do sistema nervoso, que é adaptar o ser vivo ao meio ambiente. Todo o sistema nervoso é um mecanismo sensitivo-motor. A sensibilidade é a função pela qual o organismo recebe informações indispensáveis à conservação do indivíduo e da espécie. O músculo é o órgão motor responsável para que seja realizado qualquer tipo de movimento, formando assim, uma íntima relação entre sistema muscular e funções motoras.

Quando se fecha os olhos toda atenção, que comumente é direcionada para fora da pessoa, passa a ficar em função do que se pode chamar de um aumento de propriocepção. A percepção que temos de nós mesmos. Se equilibra, em grande parte, pela orientação tridimensional que se recebe do ambiente. É espantoso a capacidade dos cegos em perceber a presença de pessoas, sons e cheiros muito antes de pessoas que enxergam.

Com o desenvolvimento das potencialidades do corpo físico se consegue lastro para nossas "aventuras" no desenvolvimento das capacidades dos corpos mais sutis. Assim, esses exercícios simples mas eficazes, proporcionam um aumento proprioceptivo reações físicas aos acontecimentos emocionais, auxilia a manter com a maior serenidade possível nas sensações físicas de dor, faz com que se perceba erros de postura, enfim, permite caminhar na busca pelo auto- conhecimento.

10. FUNÇÕES ESPECIALIZADAS DO CÓRTEX CEREBRAL

No córtex cerebral podem ser distinguidas diversas áreas, com limites e funções relativamente definidos (Figura 7). Assim, podem ser distinguidas a área motora principal, a área sensitiva principal, centros encarregados da visão, audição, tato, olfato, gustação e assim por diante.

Áreas corticais e suas funções. Áreas de associação: são conectadas com várias áreas sensoriais e motoras por fibras de associação :

Figura 7: Funções especializadas do córtex Fonte: www.epub.org.br/cm/n01/arquitet/cortex

Area Cortical Função Córtex Prefrontal (em pink) Planejamento, emoção, julgamento Córtex de Associação Motor (área pré- motora) (em verde) Coordenação do movimento complexo Córtex Motor Primário (giro pré-central) (em vermelho) Iniciação do comportamento motor Córtex sensorial Primário (em azul escuro) Recebe informação tátil do corpo (tato, vibração, temperatura, dor) Área de Associação Sensorial ( em amarelo) Processamento da informação Multisensorial Área de Associação Visual (em laranja)

Processamento complexo da informação visual Córtex Visual (em verde murgo) Detecção de estímulo visual simples Centro da Fala (Área de Broca) (em preto) Produção da fala e articulação Córtex Aditivo (em marrom) Detecção da intensidade do som Área de Associação Auditiva (em azul claro) (^) informação auditiva e memóriaProcessamento complexo da Área de Wernicke (em verde limão) Compreensão da linguagem

cérebro. A mão foi vital para a nossa evolução, desde os nossos ancestrais até hoje e levou a espécie humana á algumas de suas maiores realizações e criações.

Além de uma série de avanços experimentais e clínicos importantes suportam a evidência para localização. No final dos anos 50 Wilder Penfield estimulou o córtex de pacientes conscientes durante cirurgia cerebral para epilepsia, realizada com anestesia local. Para certificar-se de que a cirurgia não comprometeria a capacidade de comunicação dos pacientes, Penfield testava as áreas corticais que sob estimulação produziam distúrbios de linguagem. Estes achados, baseados em relatos verbais de indivíduos conscientes, dramaticamente confirmaram a localização indicada pelos estudos de Wernicke, Penfield também demonstrou que os músculos do corpo estão representados no córtex cerebral, com grandes detalhes topográficos, o que resultou num mapa formando o homúnculo motor. Recentemente os estudos clínicos de Penfield tem sido extendidos por Norman Geschwind em Harvard, que tem sido pioneiro nos estudos modernos de localização funcional no córtex cerebral humano. Resultados experimentais aplicando técnicas celulares para o sistema nervoso central, tem levado a conclusões semelhantes. Por exemplo, estudos fisiológicos ao longo do desenvolvimento tem indicado que células nervosas individuais conectam-se umas às outras de maneira precisa. Como resultado células individuais respondem somente a estímulos sensoriais específicos e não a qualquer estímulo.

12. Classificação Estrutural do Córtex Cerebral (Áreas de Brodmann) ..............

(Áreas de Brodmann)

O córtex cerebral tem sido objeto de meticulosas investigações histológicas, nas quais foram estudados diversos aspectos de sua estrutura, tais como a composição e característica das diversas camadas, espessura total e espessura das camadas. O córtex cerebral pode ser dividido em numerosas áreas cito arquiteturais, havendo vários mapas de divisão. Assim, Von Economo distinguiu no córtex do homem 109 áreas, enquanto o casal Vogt conseguiu identificar mais

de 200 áreas. Contudo, a divisão mais aceita é a do alemão Korbinian Brodman, que identificou quase 50 áreas designadas por números denominadas áreas de Brodman (Figura 9) e (Tabelas:01 e 02). “As áreas de Brodman são muito conhecidas e amplamente utilizadas na clínica e na pesquisa médica” ( Talairach & Tournoux 1988, DeGroot 1994, Singi 1996, Machado1998).

Figura 09: Mapa citoarquitetônico de Brodmann. Fonte: (Singi 1996)