A Linha do Tempo : as descobertas fundamentais

do Cérebro como Sede da Mente; da Bioeletricidade e EEG ; da micorscopica Estrutura do Sistema Nervoso e Doutrina Neuranal; da Localização das Funções Cerebrais e da Neuroimagem.

1) Cérebro como Sede da Mente:

Ø 8.000 AC: Trepanações em crânios sugeriam que os povos da antiguidade, observando alterações comportamentais em acidentados no crânio, realizaram referidas trepanações para retiradas de maus espíritos.

Ø 1.600 AC: Prova documental(Papiro Cirúrgico de Edwin Smith), escrito pelos egípcios que descrevia 30 casos clínicos em que eram associados lesões cerebrais e medulares a alterações neurológicas e comportamentais.

Ø 460-370 AC: Hipócrates descreveu a Epilepsia como distúrbio cerebral e, provavelmente, por observações em danos no cérebro, afirmou que este estaria relacionando com emoção, comportamento e inteligência.

Ø 380-320 AC: Aristóteles divergiu dos filósofos contemporâneos, dizendo que no coração estaria a mente e os ventrículos cerebrais e eu estes seriam responsáveis pela refrigeração e manutenção da temperatura do corpo.

Ø 177 DC: Galeno descreveu os vasos cerebrais, dizendo que por eles, circularia o fluido da vida.

Ø 1543 DC: Andréas Vesalius derrubou a teoria que os ventrículos cerebrais estariam as capacidades intelectuais já que animais, como o asno, possuíam-no e não tinham intelecto.

Ø 1649 DC: Descartes escreveu que, a glândula pineal , por ser ímpar, exerceria o papel da atividade anímica e do pensamento.

Ø De 1650 a 1862 DC: Vários profissionais interdisciplinares contribuíram para a concepção do cérebro como Sede da Mente e outras funções, como: em 1664, Willis descreveu as artérias da base do crâneo /// 1709: Mitischewlli (decussação piramidal) /// 1832: Flourens (cérebro regulando atividade motora) /// 1854: Gratiolet (circunvoluções cerebrais) /// 1862: Broca (1ª circunvolução frontal esquerda é importante para expressar a fala).

Ø De 1862 até atualidade: Somatório de vários trabalhos interdisciplinares comprovam que o cérebro é a sede das atividades cognitivas e vegetativas.

2) A Bioletricidade: No Sistema Nervoso há transmissão elétrica e o cérebro é elétrico (EEG).

Ø 1664, de acordo com Descartes, no livro “Trate de l`Homme”, por influência da Física e nos modelos de hidráulica, comparado ao funcionamento das fontes do Jardim de Versailles, escreveu, resumidamente que os nervos conduziriam um estímulo ao cérebro através de propulsão de fluido no interior do nervo oco e que o cérebro, bombearia este fluido, inflando os músculos e levando-os a contração. Referido pensamento é colocado em prática até hoje na robótica, como é possível ver, nos documentários de bastidores de filmes com efeito especiais de movimentação de animais, que referidos movimentos são, em grande parte feitos por mecanismos hidráulicos.

Ø Em 1791, Galvani comprovaria que corrente elétrica liberada por gerador eletrostático rotatório causava contração na perna de um sapo e outros animais também, quando a carga era aplicada no nervo ou no próprio músculo. E, praticamente comprovou a existência de “bioeletricidade” ao encostar nervo de um sapo a músculo de outro, provocando contração. Ou seja, os nervos não eram tubos d´água e hidráulicos , como pensava Descartes, mas sim, condutores elétricos. Os trabalhos de Galvani também foram corroborados por Volta, iniciando assim uma nova era na Neurociências: a condução elétrica nervosa.

Ø Em 1848, Du Bois-Reymond, comprovou a existência de corrente de ação no nervo de sapo, usando o galvanômetro, verificando e detectando variação negativa do potencial elétrico, quando a estimulação nervosa contraía o músculo do sapo. Posteriormente, em 1870, Bernstein, através de trabalhos, propôs que membranas de células apresentavam condução elétrica, tem polarização em repouso, com a parte exterior mais positiva que a interior e que para que haja condução elétrica nervosa, tem que existir despolarização ou seja, inversão da carga elétrica, feito este comprovado , em 1940, por Gasser e Erlanger, que usaram medidor elétrico mais aperfeiçoado (osciloscópio de raio catódicos).

Antes, em 1921, Otto Loewi, já conhecendo a sinapse, comprovou que existia também transmissão química de uma sinapse a outra e de uma sinapse a um músculo, quando perfundiu um coração de sapo, com lavado fisiológico de outro coração estimulado e obteve contração do coração que não fora estimulado, por transmissão neurohumoral, como Loewei a chamou.

1929- Hans Berger descobre o Eletroencefalograma que é uma técnica de exame cerebral usada de que o cérebro gerava uma atividade elétrica capaz de ser registrada.
É realizado, colocando-se eletrodos na pele da cabeça do paciente que são conectados à um poderoso amplificador de corrente elétrica. Esse amplificador aumenta a amplitude do sinal elétrico gerado pelo cérebro milhares de vezes e, através de um dispositivo chamado galvanômetro, sendo que há oscilações para mais ou para menos dessa corrente elétrica e que são desenhadas numa tira de papel sob a forma de ondas.
Acoplados através de softwares próprios , o EEG evoluiu para mapeamentos cerebrais coloridos ou EEG Quantitativo., em contra-partida da avaliação qualitativa da eletroencefalografia tradicional.
O mapeamento cerebral colorido gerado pelos computadores e pelas impressoras coloridas avalia a quantidade da atividade elétrica de uma determinada região através das diversas tonalidades de cor. Nesse método as cores roxa e preta representam baixa amplitude das ondas elétricas, enquanto o vermelho e o amarelo podem representar amplitudes maiores.
O EEG Quantitativo proporciona uma avaliação mais precisa da atividade cerebral, sendo que indicações do EEG Quantitativo é a localização precisa de tumores cerebrais, bem como de doenças focais do cérebro, incluindo entre elas a epilepsia, as alterações vasculares e derrames e em Psiquiatria, o EEG Quantitativo tem sido usado para estabelecer diferenças entre vários diagnósticos, tais como a hiperatividade e os distúrbios da atenção em crianças, as demências senis ou não, a atrofia cerebral, a esquizofrenia, e até alguns casos de depressão.

3. A Estrutura do Sistema Nervoso do Macroscópico ao Microscópico.

Vimos anteriormente, as descobertas do Cérebro como Sede da Mente, a Bioletricidade e o Eletrocenfatograma, porém, neste intervalo e também de modo cronologicamente coincidente, existiu a comprovação de como, estrutural e microscopicamente, o Sistema Nervoso seria composto.

Ø Em decorrência do aperfeiçoamento do microcópico simples de Leeuuwenhoek e Hooke, para os de lente compostos, aliado aos métodos de coloração para células nervosas por Ramon y Cajál e Golgi, próximo ao final de 1800, foi estudada a organização do Sistema Nervoso e, em conseqüências, estabelecida a Doutrina Neuronal.

Ø 1891: Waldejen designou a unidade funcional do Sistema Nervoso como “neurônio”. E Shehhington observou conexões hiatais ou espaços que interligavam os neurônios, como uma fenda, a “sinapse”.

Ø Com a aglutinação de técnicos de coloração, estudo do neurônio e formas de apresentação e estruturação (soma, dentritos, axônio e arbonização), aliado ao conhecimento de bioletiricade, foi estabelecida a Doutrina Neuronal (associação entre estrutura e função), que diz:

a) o neurônio é a unidade estrutural e funcional do Sistema Nervoso;

b) O neurônio apresenta 3 partes: dendrito, corpo celular ou soma e axônio, sendo que o axônio tem arbonização terminal que comunica-se com dendritos ou corpo celular de outro neurônio.

c) A condução elétrica, com fenômenos de despolarização/repolarização, segue em direção dos dendritos ao corpo celular e deste para o axônio e terminações, que continuam até outros dendritos ou corpo celular de outro neurônio e assim , sucessivamente.

d) Neurônio são individuais e não se continuam com outros neurônios, mas que se comunicam entre eles , através de liberação de substâncias nas sinapses.

4. AS FUNÇÕES CEREBRAIS E LOCALIZAÇÕES

(localizacionismo cerebral)

Com todos os conhecimentos descritos, um tema apaixonante começou a interessar o universo das Neurociências, por volta de 1790:

- Onde estariam localizados no Cérebro as diversas funções cognitivas e vegetativas?

Ø Em 1790 – Gall propôs que diferentes funções estariam localizadas em diferentes locais cerebrais e que, o uso maior ou nada das atividades cognitivas ou virtuosas de um homem, se refletiriam na forma externa do crânio.

Em conseqüência, se fosse estudada a forma externa do crânio, o interno seria revelado. Surgia então, a Frenologia (estudo da mente) e outras ramificações, como a cranilogia, psicognomia e fisiognomia, com o mapeamento frenológico de 37 faculdades mentais e morais que tinham projeção na superfície exterior do crânio (proeminências, depressões, forma, etc), sem embasamento científico, porém mobilizaram os neurocientistas a pesquisarem o binômio função - localização cerebral.

Ø Uma das principais descobertas neste assunto, foi feito por Broca 1860-1870, que, ao estudar um paciente afásico, observou que referido doente tinha uma região da córtex anterior cerebral, destruída por neurossífilis, tornando-se essa região conhecida como Área de Broca, sendo responsável pelo controle da fala.

Ø O localizacionismo cerebral era então realizado pelas seguintes técnicas e respectivos efeitos:

a) exérese cirúrgica seletiva de cérebro de animais;

b) estimulação elétrica em área cerebrais seletivas;

c) estudo anatomopatológico em cérebro de pacientes portador es de distúrbios neuropsiquiáticos com respectivos correlacionamentos estruturais.

Ø 1825 – Flourens, detectou que remoção de cerebelo em animais, comprometia o equilíbrio; que a destruição do tronco cerebral, levaria à morte e que a remoção de hemisférios, comprometiam a percepção e julgamento. Deste modo, os hemisférios regulariam as funções superiores; o cerebelo relacionacionaria-se com equilíbrio e tronco cerebral com as funções vegetativas.

Ø 1848 – o ferroviário Phineas Garge, teve, acidentalmente, uma barra de ferro de 1m x 2,5cm, transfixante no crânio e que afetou as regiões ventromediais dos lobos frontais. Garge não morreu pelo acidente, porém tornou-se anti-social, com irritabilidade no trabalho e instabilidade do humor, caracterizando assim que referidas regiões eram responsáveis pela emoção e funções mentais de relacionamento.

Ø A partir de 1900 – O localizacionismo cerebral alcançou o ápice, quando Horley, iniciou os trabalhos com a cirurgia estereotáxica, partindo do pressuposto que a cada doença neurológica e psíquica deveria corresponder a um alteração cerebral e corroborada por Spiegel e Leksell, já que o aparelho estereotáxico é fixado em ponto predeterminados e pode ser então, realizados cirurgias e experimentos em áreas bem determinado tridimensionalmente no cérebro, através de fina cânula.

Ø Porém, os maiores e mais precisos dados sobre localizacionismo cerebral vieram com os técnicos de neuroimagem, que podem ser sintetizados no documentos abaixo e que tinham como premissa, as idéias anteriores que a cada distúrbio neurológico, deveria corresponder uma lesão cerebral e, mais ainda, pela tecnologia PET e SPECT, poderia ser estudado também, a(s) área(s) cerebral(is) relacionadas com determinada função. Assim, se uma pessoa estivesse falando , a área cerebral, em tonalidade vermelha (ou seja de alta atividade), seria a Área de Broca e assim sucessivamente

Linha do tempo das neuroimagens e alguns comentários

MÉTODO	SINÔNIMOS	PRINCÍPIOS	OBJETIVOS	VANTAGENS	DESVANTAGENS
1972-Hounsfield desenvolve a TC (Tomografia computadorizada) T= tomografia (estudo em cortes) C= computadorizada (uso de computadores e software para finalizar imagens)	TCA ou CT (inglês)	- Feixe de RX direcionado a uma área de um órgão e que é avaliada através da atenuação	Visualização de estruturas com maior definição que as imagens por RX simples, porém não informa sobre funcionalidade ou metabolismo.	-Cortes transversais de órgãos -Menos custoso que RMN e PET -Maior disponibilidade mundial	- Exposição à RX
1940- Purcell e Bloch desenvolvem a RNM R= ressonância N= Núcleo M=magnético	RMI (Ressonance Magnétic Imagem)	-Prótons de hidrogênio submetidos a campo magnéticos são alterados e a taxa de retorno é medida	-Visualizacao de estruturas com maior definicao	-Cortes transaxial, coronal e sagital, gerando maior nitidez na imagem. - Não há exposição a RX sendo aplicavel também em crianças e mulheres grávidas	-Campo magnético contra indica uso em portadores de marcapasso -Barulho durante o escaneamento
fRMN (ressonância magnética funcional)	fRMI	Semelhante a RMN , porem com aplicação da tecnica BOLD (blood oxygen level dependent contrast) que baseia-se nas propriedades dia e paramagnéticas da oxi e desoxiemoglobina, e nas alterações em suas concentrações nas áreas onde há aumento do fluxo sanguineo O efeito final na imagem é decorrente do aumento da intensidade do sinal nas áreas ativas, sendo que as imagens ativadas são diminuidas das de repouso, gerandoentao, uma imagem residual de funcionalidade. Além disso, acopla-se a espectroscopia de NMR, sendo possível então, avaliar a intensidade de relaxamento, medindo então, a quantidade da substância no tecido estudado.	-Visualizacao de estruturas com maior definição e devido marcadores, avaliação funcional de ares cerebrias.	-Multiplicidade de cortes e também como não há exposição a Raios. Possibilidade de uso diagnosrico anatômico e funcional em gestantes .	-Campo magnético contra indica uso em portadores de marcapasso -Barulho durante o escaneamento
1974- Phelps, Hoffman e Ter pogossian desenvolvem a PET( Positron Emission Tomograpy)	(continua na pagina abaixo)	-Injecao de molecula com atoma radioativo, p.ex. , glicose-F* ou FDG (fluordextroglicose) , que sra mais captada em área de maior função cerebral. Quando F* radioativo emite um positron e este colide com um elétron,há liberação de raios gama que são captados por analisador PET , gerando um mapeamento da área cerebral que apresenta maior atividade ou função.	-É uma espécie de máquina de tomografia computadorizada que mostra os resultados em cores brilhantes _ Mostrar a funcionalidade de áreas cerebrais de maior atividade que vão desde o vermelho(alta atividade) ate preta (baixa ou nehuma atividade, sendo portanto usada em funcionalidade cerebral. -No cérebro vê-se onde as células nervosas estão trabalhando mais, ou seja, onde está havendo mais atividade	-Maior nitidez que as imagens PET	-Alto custo devido necessidade de , para formar uma molécula ou tracador radioativo, necessitar de ciclotron, que é um acelerador de partícula para produzir radiofarmaco, p. ex., a F*DG.
1990-SPECT (tomografia computadorizada por emissão de fóton )		-Idem ao PET, porem é analisada a emissão de fótons, ao invés de raios gama. -SPECT é um exame muito idêntico ao exame do tipo PET, a única diferencia entre eles é que um emite proton e o outro fótons, que serão analisados.	-Idem ao PET		-Idem ao PET