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O CÉREBRO E SEU FUNCIONAMENTO FRENTE SUA ARQUITETURA, ESTUDO BIBLIOGRÁFICO.
Resumo
Roselene do Espirito Santo Wagner 1 [email protected]
Este artigo apresenta a conceituação do complexo funcionamento pelo Sistema Nervoso Central (SNC), que seria o equivalente a um processador de computador. Dentro do SNC, o cérebro é uma de suas partes e se encarrega do controle das funções cerebrais mais complexas e da gestão e coordenação com outros sistemas. Assim, será apresentado o funcionamento do cérebro humano e sua arquitetura cerebral. Serão apresentados os conceitos do tronco encefálico, sistema limbico e neocortex e seus respectivos funcionamentos.
Palavras-chave: Arquitetura cerebral. Sistema Nervoso Central. Tronco encefálico. Sistema limbico. Neocortex.
Introdução
O conceito de arquitetura cerebral tem a composição de biliões de conexões entre neurônios em diferentes áreas do cérebro. Ou seja, conexões permitem a comunicação rápida entre neurónios especializados nas mais diversas funções cerebrais.
1 Artigo publicado pela Dra. Roselene do Espirito Santo Wagner para o Curso de Doutorado.
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Adivindo sobre os primeiros anos de vida de uma criança vem com o ativo para o estabelecimento destas ligações neurais, assim, pode formar novas conexões ao longo da vida. Nas ligações que não foram utilizadas ela é eliminada. Isto é, torna um processo dinâmico que nunca para, é impossível determinar que percentagem do desenvolvimento cerebral ocorra numa determinada idade. Mais importante de reter, é que a qualidade das conexões que se formam precocemente fornece a base para as que se formam posteriormente.
1. O sistema nervoso central
Conforme Krebs, Weinberg & Akesson (2021) o sistema nervoso é o que nos permite perceber e interagir com o nosso ambiente. O encéfalo regula a função voluntária e involuntária, permite-nos estar atentos e receptivos e possibilita que respondamos física e emocionalmente ao mundo. A função cerebral é o que nos torna a pessoa que somos. O sistema nervoso pode ser dividido em sistema nervoso central (SNC), composto pelo encéfalo e pela medula espinal, e sistema nervoso periférico (SNP), composto de todos os nervos e seus componentes fora do SNCA informação pode fluir em duas direções gerais: da periferia para o SNC (aferente) ou do SNC para a periferia (eferente). As informações aferentes, ou sensoriais, incluem inputs de órgãos sensoriais (olho, orelha, nariz e papilas gustativas), bem como da pele, dos músculos, das articulações e das vísceras. As informações eferentes, ou motoras, têm origem no sistema nervoso central e vão em direção às glândulas, ao músculo liso e ao músculo esquelético.
1.1. Componentes celulares do Sistema Nervoso
As células do sistema nervoso são a base construtora para as complexas funções que ele desempenha. Mais de 100 milhões de neurônios preenchem o sistema nervoso humano. Cada neurônio tem contato com mais de mil outros neurônios. Os contatos neuronais são organizados em circuitos ou redes que se comunicam para o processamento de todas as informações conscientes e inconscientes do encéfalo e da medula espinal. A segunda população de células, as chamadas células gliais, tem a função de apoiar e proteger os neurônios.
As células gliais, ou glia, têm processos mais curtos e são mais numerosas que os neurônios, em uma proporção de 10:1.
A função da glia vai além de um simples papel de apoio. As células gliais também participam da atividade neuronal, formam um reservatório de células-tronco no interior do sistema nervoso e propiciam a resposta imunológica a inflamações e lesões. A. Neurônios Os neurônios são as células excitáveis do sistema nervoso. Os sinais são propagados por meio de potenciais de ação, ou impulsos elétricos, ao longo da superfície neuronal. Os neurônios comunicam-se uns com os outros por sinapses, formando redes funcionais para o processamento e armazenamento das informações. Uma sinapse tem três componentes: o terminal axonal de uma célula, o dendrito da célula receptora e um processo de célula glial. A fenda sináptica é o espaço entre esses componentes.
Organização funcional dos neurônios: Há muitos tipos de neurônios no interior do sistema nervoso, mas todos têm componentes estruturais que lhes permitem processar a informação.
Todos os neurônios têm um corpo celular, ou soma (também chamado de pericário), que contém o núcleo da célula, onde são produzidos todos os hormônios, as proteínas e os neurotransmissores. Um halo de retículo endoplasmático (RE) pode ser encontrado ao redor do núcleo, atestando a alta taxa metabólica dos neurônios. Esse RE colore-se intensamente de azul na coloração de Nissl e é comumente chamado de substância de Nissl. Moléculas produzidas no soma são transportadas para as sinapses periféricas por uma rede de microtúbulos. O transporte do pericário ao longo do axônio até a sinapse é denominado transporte anterógrado, pelo qual são transportados os neurotransmissores necessários à sinapse.
O transporte ao longo dos microtúbulos também pode se dar do terminal sináptico ao pericário, o que se chama de transporte retrógrado. Ele é essencial para o vaivém dos fatores tróficos, em especial a neurotrofina, do neurônio-alvo na periferia para o soma. Os neurônios dependem das substâncias tróficas fornecidas por seus alvos periféricos para a sobrevivência. É uma espécie de mecanismo de retroalimentação que informa ao neurônio que ele está inervando um “alvo vivo”.
Alguns vírus que infectam neurônios, como o do herpes, também aproveitam esse mecanismo de transporte retrógrado. Depois que são apanhados pela terminação nervosa, são levados por transporte retrógrado ao pericário, onde podem permanecer dormente até serem ativados. O input sináptico para um neurônio ocorre principalmente nos dendritos. Nesse local, as pequenas espinhas dendríticas são saliências onde ocorrem os contatos sinápticos com os axônios. As densidades pós-sinápticas nas espinhas dendríticas servem como o andaime que mantém e organiza os receptores de neurotransmissores e os canais de íons,
Além disso, cada neurônio tem um axônio, cujas terminações fazem contatos sinápticos com outros neurônios. Esses processos cilíndricos surgem de uma área especializada chamada cone axonal ou segmento inicial e podem estar envoltos por uma camada protetora chamada mielina. O cone axonal de um axônio é o localonde se somam todos os inputs de um neurônio, tanto excitatórios quanto inibitórios, e onde se toma a decisão de propagar um potencial de ação para a próxima sinapse.
Tipos de neurônios: Existem diversos tipos de neurônios no SNC. Pode ser classificada de acordo com seu tamanho, sua morfologia ou conforme os neurotransmissores que utilizam.
O tronco encefálico e sua importância
Conforme Haines (2013) O tronco encefálico é a parte distal do encéfalo, composta pelo mesencéfalo, ponte e bulbo (medula oblonga). Cada um dos três componentes tem sua própria estrutura e função. Juntos, eles ajudam a regular a respiração, a frequência cardíaca, as pressões arteriais e várias outras funções importantes. Todas essas funções do tronco encefálico são possíveis devido a sua anatomia única; uma vez que abriga núcleos de nervos cranianos e é uma passagem para muitas vias neurais importantes. Este artigo discutirá a anatomia do tronco encefálico de uma maneira leve, e ajudará você a superar seus exames de neuroanatomia. O tronco encefálico começa ao nível dos pedúnculos cerebrais (anteriormente) e dos corpos quadrigêmeos ou placa quadrigeminal ou placa tectal (posteriormente). Ela continua ao longo de um curso posteroinferior até terminar na decussação das pirâmides (ao nível do forame magno do crânio).
O tronco encefálico é mais largo em sua extremidade proximal e se torna mais estreito em direção à extremidade distal. Existem três partes do tronco encefálico:
• o bulbo é a parte mais estreita e distal
• a ponte encontra-se anteriormente e no segmento médio do tronco encefálico
• e o mesencéfalo é o segmento mais amplo e superior.
O tronco encefálico é mais largo em sua extremidade proximal e se torna mais estreito em direção à extremidade distal. Existem três partes do tronco encefálico:
O tronco encefálico é dividido horizontalmente (como acima) e verticalmente. A maioria dos livros didáticos divide o mesencéfalo em tecto e tegmento, e essa divisão pode ser estendida caudalmente em outros segmentos do tronco encefálico. O tecto, do latim tectum para telhado, e o tegmento (em latim tegmentum, para cobertura) são usados em relação ao desenvolvimento da cavidade central do tubo neural.
O tecto é o teto da cavidade enquanto o tegmento forma a cobertura ventral. A cavidade central do tubo neural torna-se o aqueduto de Sylvius, o quarto ventrículo e o canal central da medula espinal. Portanto, o tecto é a área dorsal ao aqueduto de Sylvius (no mesencéfalo) e ao quarto ventrículo (na ponte); enquanto o tegmento é ventral a essas estruturas nos respectivos níveis. O crus cerebri e a ponte basilar (descritos abaixo) não são considerados como parte do tegmento. Isso ocorre porque ambas as estruturas não fazem parte do tubo neural primitivo, mas se desenvolvem posteriormente na linha do tempo embriológica. Como resultado, eles são considerados e discutidos como entidades separadas do tecto e do tegmento.
Assim, as características anatômicas únicas e abriga núcleos especiais que são importantes para as funções diárias. Alguns desses núcleos e tratos atravessam mais de uma parte do tronco encefálico e, portanto, podem ser mencionados em mais de uma seção deste artigo. Existem também várias estruturas importantes ao redor do tronco encefálico que tendem a aparecer em testes e exames de anatomia.
Bulbo
O bulbo ou medula oblonga é a parte mais estreita e caudal do tronco encefálico. É uma estrutura em forma de funil que se estende desde a decussação das grandes pirâmides, passa pelo forame magno (que é o maior de todos os forames e fissuras do crânio), até o sulco pontino inferior (sulco bulbopontino). À medida que o bulbo continua para cima na fossa craniana posterior, ele termina no sulco pontino inferior (anteriormente) e nas estrias medulares do quarto ventrículo (posteriormente).
Ponte
A ponte é outro segmento relativamente curto do tronco encefálico que reside na fossa craniana posterior. A estrutura de aproximadamente 2,5 cm repousa contra o clivus do crânio, abaixo do tentório do cerebelo. A ponte se desenvolve a partir do metencéfalo, que é uma vesícula secundária do cérebro formada a partir do rombencéfalo. O metencéfalo é encontrado caudal ao mesencéfalo e cranial ao mielencéfalo (bulbo).
Mesencéfalo
O mesencéfalo é o segmento mais curto do tronco cerebral. Estende-se caudalmente desde a base do tálamo até o teto superior do quarto ventrículo. Ele passa por uma abertura no tentório do cerebelo (uma extensão da dura-máter). O mesencéfalo surge da estrutura embriológica com o mesmo nome, mesencéfalo, que é uma das três vesículas cerebrais primárias que surgem da parte cranial do tubo neural fechado (acima do quarto par de somitos). O mesencéfalo está localizado entre o prosencéfalo e o rombencéfalo.
Formação reticular
A formação reticular é uma vasta rede de neurônios que estão envolvidos na manutenção da consciência e na excitação. Esse trato neuronal se estende da medula espinal ao diencéfalo e ocupa diferentes partes do tronco encefálico.
Os núcleos da formação reticular estão situados profundamente no tronco encefálico ao longo de seu eixo vertical. Em cada metade, há um grupo de núcleos lateral, medial e mediano. O efeito combinado dessa coleção de núcleos está relacionado à regulação do ritmo circadiano, coordenação dos músculos respiratórios e antigravitacionais, modificação da atividade reflexa e também na coordenação dos músculos da expressão facial.
O sistema limbico
Conforme Franco (2021) o sistema limbico possui uma grande importância pois controla comportamentos ligados a nossa sobrevivência. O sistema límbico é a unidade responsável pelas emoções. A sua descoberta começou através do anatomista James Papez, que tentava localizar no sistema nervoso as bases ligadas a emoção. Papez percebeu que as regiões eram conectadas, formando um circuito, conhecido hoje, como “Circuito de Papez”.
Através do sistema nervoso autônomo, ele que comanda certos comportamentos necessários à sobrevivência de todos os mamíferos, interferindo positiva ou negativamente em todo o organismo.
O Neocortex e seu funcionamento
O neocórtex é o setor mais complexo do córtex cerebral . Também conhecida como neocórtex , isocórtex ou neopalio , é a parte que, em termos do processo de evolução , apareceu mais próxima no tempo.
As funções mais avançadas do cérebro requerem a intervenção do neocórtex. Da percepção sensorial à produção de comandos motores, passando pelo controle do espaço e do pensamento consciente, muitas ações complexas são realizadas com a entrada do neocórtex.
No gênero Homo, o neocórtex atinge seu desenvolvimento mais difundido. É por isso que as espécies deste grupo, como o Homo sapiens , apresentam uma função cognitiva superior.
Composto por seis camadas, o neocórtex representa aproximadamente 90% da massa total do córtex cerebral. Nele existem cerca de 14 bilhões de neurônios , segundo estimativas de neurologistas.
A massa cinzenta é o principal componente da estrutura do neocórtex. A espessura dessa estrutura varia entre 2 e 4 milímetros de espessura, dependendo da área.
Pode-se dizer que a capacidade de raciocínio que o ser humano possui é possível graças às características de nosso neocórtex. As diferentes classes de percepções estão associadas e integradas nesta área, que é fundamental para analisar informação, refletir e tomar decisões com base nestes processos.
A linguagem e as habilidades de cálculo, por exemplo, dependem do neocórtex. A memória de longo prazo também mantém um vínculo estreito com o funcionamento desse setor do cérebro.
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Considerações Finais
O presente artigo é meramente referencial bibliográfico, trata dos conceitos iniciais da arquitetura cerebral e seus respectivos mecanismos de operações, ou seja, foram apresentados os referenciais nas quais fazem o cérebro trabalhar e ser o que somos o presente estudo foi embasado nos conceitos de autores e apresentados suas respectivas conceituralizações no ambiente profissional, frente aos mecanismos da visão de doutora em psicologia e frente a minha atuação ao mecanismo cerebral.
Referências
Guyton, A., & Hall, J. (2007). Textbook of medical physiology (11th ed.). India: Elsevier Saunders.
Haines, D. (2013). Fundamental neuroscience for basic and clinical applications (4th ed.). Elsevier Saunders.
Kiernan, J., Barr, M., & Rajakumar, N. (2013). Barr’s the human nervous system (10th ed.). Wolters Kluwer Lippincott, Williams, And Wilks.
Moore, K., Persaud, T., & Torchia, M. (2013). The developing human (9th ed.). Philadelphia, PA: Elsevier-Saunders.
Netter, F. (2014). Atlas of human anatomy (6th ed.). Philadelphia: Elsevier Saunders.
Snell, R. (2010). Clinical neuroanatomy (10th ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins.
Standring, S., & Gray, H. (2008). Gray’s anatomy (42nd ed.). Edinburgh: Churchill Livingstone/Elsevier.
