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1 Curso - Psicologia Disciplina: Bases Biológicas do Comportamento Resumo Aula 2- Estrutura e Função do Sistema Nervoso Características Básicas do SN Estrutura complexa como o cérebro, é necessário usar termos que indiquem direções: As direções no SN são normalmente descritas em relação ao neuroeixo;

2 Ipsilateral: estruturas no mesmo lado do corpo; Ex: Bulbo olfatório envia axônios para o hemisfério ipsilateral. Contralateral: estruturas em lados opostos do corpo; Ex: Córtex cerebral esquerdo controla os movimentos da mão contralateral. Para vermos o que há no SN, temos que cortá-lo e abri-lo; Podemos cortar o SN de três maneiras: 1) Transversalmente, obtemos secções transversais; 2) Paralelo ao chão, obtemos secções horizontais; 3) Perpendicular ao chão e paralelo ao neuroeixo, obtemos secções sagitais;

3 SNC cérebro e medula espinhal; SNP nervos cranianos, nervos espinhais e gânglios periféricos;

4 Suprimento Sanguíneo do SN Cérebro recebe quase 20% do fluxo sanguíneo proveniente do coração; Não pode estocar nutrientes (sobretudo glicose); Não pode obter energia na ausência de O 2 ; Uma interrupção de 6s produz inconsciência; Danos permanentes ocorrem em poucos minutos;

5 Dois principais grupos de artérias abastecem o cérebro: Artérias Vertebrais: irrigam a porção caudal do cérebro. Artérias Carótidas Internas: irrigam a porção rostral do cérebro. Meninges do SN O cérebro e medula espinhal são cobertos por tecido resistente: Meninges: divididas em 3 camadas: - Dura-máter - Membrana Subaracnóide = Espaço Subaracnóide preenchido pelo líquido cérebroespinhal entre a membrana subaracnóide e a pia-máter; - Pia-máter O SNP corresponde aos nervos cranianos e espinhais e gânglios periféricos cobertos por tecido resistente: Meninges: 2 camadas

6 Dura-Máter e Pia-máter: se fundem e envolvem o SNP Sistema Ventricular e a Produção de LCE Cérebro é muito macio e gelatinoso; Pesa cerca de 1400g; O líquido cérebro-espinhal (LCE) envolve o cérebro e a medula; Função: Reduz os choques no SNC por movimentos bruscos da cabeça; Cérebro contém cavidades = câmaras interconectadas (ventrículos); Maiores câmaras correspondem aos ventrículos laterais conectados ao 3º ventrículo, este por sua vez que conecta ao 4º ventrículo por meio do aqueduto cerebral. Extraído do sangue semelhante ao plasma na sua composição; Produzido pelo plexo corióide: tecido especial com suprimento de sangue bastante rico em nutrientes que se projeta dentro dos 4 ventrículos; LCE é produzido continuamente;

7 Caminho do LCE: Ventrículos laterais 3º ventrículo 4º ventrículo Espaço subaracnóide Reabsorvido pela corrente sanguínea pelas Granulações aracnóides Seio sagital superior (vaso sanguíneo que drena as veias que irrigam o cérebro) LCE interrompido: 1)Tumor cerebral que pode se projetar para o aqueduto cerebral, bloqueando seu fluxo. 2)Criança nasce com aqueduto pequeno para acomodar um fluxo normal de LCE - Pressão aumenta nos ventrículos, as paredes dos mesmos se expandem e produz uma condição conhecida como hidrocefalia obstrutiva! Desenvolvimento do SNC 18º dia - início do desenvolvimento do SN; Parte da ectoderme espessa-se e forma uma placa - Camadas dessa placa formam dobras na direção rostro-caudal;

8 21ºdia - dobras tocam-se e fundem-se, formando um tubo, tubo neural origina o cérebro e a medula espinhal; Parte superior destas dobras desprende-se do tubo neural - Gânglios do Sistema Nervoso Autonômico; 28ºdia - tubo neural se fecha e sua extremidade rostral dá origem a três câmaras interconectadas que origina três regiões principais do cérebro: prosencéfalo, mesencéfalo e o rombencéfalo Prosencéfalo: Três regiões principais do cérebro: prosencéfalo, mesencéfalo e o rombencéfalo Região em volta dos ventrículos laterais - Telencéfalo Região em volta do 3º ventrículo - Diencéfalo A câmara do mesencéfalo torna-se estreita formando o aqueduto cerebral; Duas estruturas desenvolvem-se do rombencéfalo: Metencéfalo e Mielencéfalo

9 Detalhes do Desenvolvimento do SNC O desenvolvimento cerebral começa com um tubo delgado e termina com uma estrutura contendo centenas de bilhões de células; Desenvolvimento do Córtex cerebral: Células da camada interna do tubo neural da zona ventricular células do SNC (Neurônios, glia) migram do centro para periferia; 1ª s células produzidas pela zona ventricular migram a curta distância e estabelecem a primeira camada - últimas células a ser produzidas devem passar por todas aquelas que surgiram antes para formar o córtex cerebral; Célula glial indica o caminho dos neurônios durante a migração; Glia radial: uma glia especial contendo fibras que crescem radialmente para fora, da zona ventricular para a superfície do córtex, fornece um guia para os neurônios que estão migrando para fora durante o desenvolvimento cerebral; Células fundadoras pertencem a zona ventricular, dão origem aos neurônios; Célula fundadora se divide simetricamente e aumentam o tamanho da zona ventricular; Sete semanas após a concepção, a célula fundadora recebe um sinal para realizar divisões assimétricas formando duas células diferentes, uma célula fundadora permanece na zona ventricular e a outra dá origem a um neurônio que segue para o córtex cerebral. Todo esse processo ocorre em três meses.

10 Após migração dos neurônios para locais definitivos; Começam formar conexões com outros neurônios por meio de sinais físicos e químicos; Processo Evolutivo Zona ventricular origina mais neurônios que o necessário; ~50% não encontram uma vaga na célula pós-sináptica, e acabam morrendo; Este fenômeno também envolve um sinal químico; Quando um neurônio pré-sináptico estabelece conexões sinápticas, ele recebe um sinal da célula pós-sináptica que lhe permite sobreviver. Alguns experimentos sugerem que a especialização de determinada região do córtex cerebral é induzida pelos axônios que fornecem aferência para esta região; Assim, pesquisadores removeram parte do córtex cerebral no início do desenvolvimento, antes do tálamo ter enviado suas aferências para o córtex Após o desenvolvimento cerebral completo, os pesquisadores registraram a atividade de neurônios em várias regiões do córtex;

11 Viram que o limite das regiões especializadas eram diferentes daqueles observados em cérebro normal; Todas regiões estavam presentes, mas reduzidas no espaço disponível; A experiência também afeta o desenvolvimento cerebral; Ex: sinal para percepção de profundidade surge do fato que cada olho obtém uma visão ligeiramente diferentes; Forma de percepção profunda estereopsia obtido de filme 3D; Circuito neural localizado no córtex cerebral somente se desenvolverá se uma criança tiver experenciado a visão de objetos com ambos olhos durante o período crítico da vida; Músicos que tocam instrumentos de corda; Evolução do cérebro humano Cérebros dos 1 os vertebrados eram < e mais simples do que os últimos animais; Processo evolutivo trouxe mudanças genéticas responsáveis pelo desenvolvimento do cérebro mais complexo (mais regiões e interconexões); Fator importante na evolução de cérebros mais complexos é a duplicação genética;

12 A maioria dos genes realiza funções importantes, uma mutação faz com que genes realizem algo novo, assim a função anterior pode ser perdida; Geneticistas descobriram que os genes podem se duplicar, genes envolvidos com o desenvolvimento, chamados de genes-mestre; Gene-mestre: controlam a atividade de grupos de outros genes que estão ativos durante o desenvolvimento. Ex: Rombencéfalo de vertebrados possui 8 segmentos (rombômeros), controlado por um gene-mestre diferente. Diferença entre os tamanhos cerebrais Cérebro humano é maior que aquele de qualquer outro animal em relação ao tamanho do corpo - Quais são os tipos de alterações genéticas necessárias para produzir um cérebro maior? Contudo, o fato de a diferença entre os genes dos seres humanos e chimpazés é apenas de 1,2%; - Uma pequena percentagem destes 1,2% é dedicada ao cérebro; Tamanho da zona ventricular aumenta durante a divisão simétrica das céls. fundadoras; Tamanho definitivo do cérebro é determinado pela zona ventricular; Assim, 3 ou 4 divisões simétricas adicionais das células fundadoras poderia explicar a diferença no tamanho desses dois cérebros; Proséncefalo Circunda a extremidade rostral do tubo neural e dá origem ao Telencéfalo e Diencéfalo Telencéfalo - inclui > porção dos dois hemisférios Hemisférios cerebrais cobertos pelo córtex cerebral - Contêm Sistema Límbico e Núcleos da Base, localizados em regiões subcorticais do cérebro

13 Córtex Cerebral Nos humanos é extremamente circunvolucionado Sulcos (pequenas depressões), Fissuras (grandes depressões) e Giros (protuberâncias entre os sulcos e as fissuras adjacentes) Substância Cinzenta( aparência marrom acinzentada): Córtex é formado pela glia, corpos celulares, dendritos Substância Branca (grande quantidade de mielina): Abaixo do córtex cerebral milhões de axônios que conectam os neurônios do córtex cerebral Dividido em várias regiões: 4 áreas ou lobos: Lobos frontal, temporal, parietal e occipital Contêm dois de cada lobo, um em cada hemisfério;

14 Órgãos Sensoriais possuem três áreas do córtex cerebral: 1) Córtex visual primário: recebe informações visuais, localizado na superfície interna dos hemisférios cerebrais, na região do osso occipital; 2) Córtex auditivo primário: recebe informações auditivas, localizado na região do osso parietal lateral; 3) Córtex somatossensorial primário: uma faixa vertical do córtex imediatamente caudal ao sulco central; recebe informações sobre a sensibilidade do corpo; Região do osso parietal; Córtex motor primário: região do córtex cerebral envolvida mais diretamente no controle dos movimentos; Os neurônios em diferentes regiões do córtex motor primário estão conectados aos músculos em diferentes regiões do corpo; Córtex sensorial e motor primários ocupam apenas uma pequena parte do córtex cerebral; Resto do córtex executa: entre sensação e ação Percepção, aprendizagem, memória, planejamento e ação - ocorrem nas áreas de associação

15 De um modo geral: Região anterior: envolvida com as atividades relacionadas aos movimentos Região posterior: envolvida com percepção e aprendizagem Cada área sensorial primária envia informações para regiões adjacentes no córtex sensorial de associação que analisam as informações recebidas do córtex sensorial primário, e nele ocorre a percepção e as lembranças são ali estocadas. Danos ao Córtex Cerebral Córtex sensorial de associação da porção posterior do cérebro estão envolvidos na percepção e lembrança; Córtex frontal de associação (córtex pré-motor) - Controla o córtex motor primário Que afeta o comportamento diretamente; Hemisférios cooperam um com o outro, mas não realizam função idêntica - Algumas funções são lateralizadas; Localizadas principalmente em um dos lados do cérebro; Hemisfério Esquerdo (HE): reconhecimento de eventos seriados, como falar, compreender e escrever; Hemisfério Direito (HD): especializado em síntese, habilidades em desenhar, ler mapas, construir objetos; Danos aos hemisférios prejudicam essas habilidades...

16 Unificação das Informações Hemisférios realizam funções um pouco diferentes; Percepção e lembrança são unificadas corpo caloso que conecta regiões lobos parietal direito e esquerdo e assim por diante; Sistema Límbico Inclui: - Hipocampo - Envolvido com aprendizagem e memória - Fórnix - Corpos mamilares - Amígdala - Envolvido nas emoções e sensações memórias emocionais, reconhecimento de sinais emocionais em outras pessoas

17 Núcleos da Base (envolvido com o controle do movimento) São uma coleção de núcleos subcorticais no prosencéfalo, localizado abaixo dos ventrículos laterais; Principais regiões dos núcleos da base são: - núcleo caudado - putâmen - globo pálido

18 Diencéfalo Segunda > divisão do prosencéfalo Situado entre o telencéfalo e o mesencéfalo Circunda o 3º ventrículo Suas duas estruturas mais importantes são o tálamo e o hipotálamo Diencéfalo Tálamo Compreende a parte dorsal do diencéfalo; Possui dois lobos conectados por uma ponte de substância cinzenta (massa intermédia); Massa intermédia provavelmente não é uma estrutura importante, pois está ausente no cérebro de muitas pessoas; Maioria das aferências neurais para o córtex cerebral é proveniente do tálamo; Córtex pode ser dividido em regiões que recebem projeções de regiões específicas do tálamo;

19 Fibras de projeção são grupos de axônios que se originam de corpos celulares localizados em uma região do cérebro e fazem sinapses em neurônios localizados em outras regiões; Tálamo é dividido em vários núcleos; Núcleos= Grupos de axônios que apresentam forma similar; Alguns núcleos recebem informação sensorial dos sistemas sensoriais. Ex: Núcleo geniculado lateral; Outros núcleos talâmicos projetam-se para regiões específicas do córtex cerebral, mas eles não retransmitem informações sensoriais; Ex: Núcleo ventrolateral; Diencéfalo Hipotálamo Abaixo do Tálamo; Controla o SN autônomo, sistema endócrino, organiza os comportamentos relacionados com sobrevivência da espécie: fuga, luta, alimentação e acasalamento; Situado em ambos lados do 3º ventrículo; Estrutura complexa contendo muitos núcleos e tratos de fibras nervosas; Hipófise = base do hipotálamo (Adenohipófise e Neurohipófise)

20 > parte do sistema endócrino é controlada pelos hormônios produzidos pelas células do hipotálamo; Hormônios hipotalâmicos são secretados por neurônios especializados = células neurossecretoras; Esses hormônios estimulam a adenohipófise secretar os seus hormônios; Ex: hormônios de liberação das gonadotrofinas estimulam a liberação dos hormônios gonadotróficos (exercem papel na reprodução e no comportamento); Mesencéfalo Cérebro medial circunda o aqueduto cerebral e consiste em duas regiões principais: o teto e o tegumento Teto: Telhado - Suas estruturas principais são os colículos superiores e inferiores (4 eminências na superfície do tronco encefálico) - Colículos superiores são parte do sistema visual; - Colículos inferiores são parte do sistema auditivo; - Colículos estão envolvidos com o comportamento agressivo;

21 Tegumento: Cobertura - Cobertura = consiste da porção do mesencéfalo abaixo do teto; - Inclui: - a extremidade rostral da formação reticular - vários núcleos que controlam os movimentos dos olhos - matéria cinzenta periaquedutal comportamento medo/aversivo - núcleo rubro, - a susbtância negra comportamento medo/aversivo - área tegmental ventral

22 Formação reticular: - estrutura grande que consiste em muitos núcleos; - Caraterizada por rede difusa de neurônios; - Interconectada com complexo de dendritos e axônios; - Recebe informação sensoriais de várias vias e projeta axônios para o córtex cerebral, tálamo, medula espinhal; - Papel importante sobre o sono, vigília, atenção, tônus muscular, etc; Matéria cinzenta periaquedutal: Maioria parte consiste de corpo celular de neurônio; Contém circuitos neurais que controlam sequências de movimentos como luta e acasalamento; Núcleo rubro e substância negra: São componentes importantes do sistema motor; Rombencéfalo Circunda o quarto ventrículo; Constituído de duas divisões principais: metencéfalo e mielencéfalo;

23 Metencéfalo: - Formado pela ponte e cerebelo; Cerebelo: - Revestido pelo córtex cerebelar e possui um conjunto de núcleos cerebelares profundos; - Núcleos do cerebelo recebem projeções do córtex cerebelar e enviam projeções para fora do cerebelo para outras regiões do cérebro; - Cada hemisfério do cerebelo está conectado aos pedúnculos cerebelares; - Recebe informações visual, auditiva, e de cada movimento muscular que está sendo dirigido pelo cérebro; - Danos ao cerebelo prejudicam a manutenção da postura ereta, caminhar, coordenação, etc. - Integra essas informações e modifica a resposta motora, exercendo um efeito de coordenação e suavidade sobre os movimentos; Ponte: - Grande saliência no tronco cerebral localiza-se ventralmente ao cerebelo; - Contém no seu interior uma porção da formação reticular, incluindo alguns núcleos que parecem importantes ao sono e a vigília; - Também possui um grande núcleo que envia informações do córtex cerebral ao cerebelo;

24 Mielencéfalo: - Contém uma estrutura denominada de bulbo que corresponde à porção mais caudal do tronco encefálico; - Função do Bulbo: Regulação do sistema cardiovascular, respiração e do tônus muscular esquelético; Medula Espinhal Estrutura longa, cônica; Principal função distribuir as fibras motoras para os órgãos efetores do corpo (glândulas e músculos) e coletar informações somotossensoriais que são enviadas ao cérebro; Possui certo nível de autonomia em relação ao cérebro; Protegida pela coluna vertebral, passando pelos orifícios (forâmes espinhais); A medula espinhal está localizada nos 2/3 ao longo da coluna vertebral; Espaço restante está preenchido por uma massa de raízes espinhais formando a cauda equina; Bloqueio caudal (cirurgia pélvica e parto), anestésico local pode ser injetado dentro o LCE;

25 Grupos desses feixes fundem-se e formam os trinta e um pares das raízes dorsais e das raízes ventrais; Raízes ventrais e dorsais fundem-se, passam através dos forames intervertebrais e formam nervos espinhais;

26 Consiste em substância branca e cinzenta; Diferente do cérebro, substância branca consiste em feixes de axônios mielinizados ascendentes e descendentes está localizada na parte externa; Substância cinzenta consiste de corpos celulares de neurônios e de axônios curtos nãomilenizados localizada na parte interna; Lesões na Medula Espinhal Lesões cervicais (pescoço) Sintomas: - Atingem principalmente os braços, as pernas e a parte central do corpo; - Dificuldades respiratórias em decorrência da paralisia dos músculos respiratórios, (principalmente quando a lesão ocorre na parte superior do pescoço); Lesões torácicas (tórax) - Atingem principalmente as pernas; - Lesões na medula cervical ou na medula torácica superior também podem resultar em problemas de pressão arterial, sudorese anormal e problemas para manter a temperatura corporal normal. Lesões lombossacrais (parte inferior das costas) - Sintomas de vários níveis podem afetar uma ou ambas as pernas e, também, os músculos que controlam os intestinos e a bexiga.

27 Sistema Nervoso Periférico (SNP) Cérebro e a Medula Espinhal (SNC) comunica-se com o SNP através dos nervos cranianos e espinhais; Nervos Espinhais: - Originam-se nas junções das raízes ventrais e dorsais da medula espinhal; - Deixam a coluna e direcionam-se para os músculos e aos receptores sensoriais; - As ramificações desses nervos seguem os vasos sanguíneos, especialmente aqueles que inervam os músculos esqueléticos; - Corpos celulares de todos os axônios que trazem informação para o cérebro e medula ficam fora do SNC; Exceção: sistema visual (retina do olho é uma parte do cérebro) - Axônios que estão chegando e caminham em direção ao sistema nervoso, são do tipo unipolar; São denominados axônios aferentes porque caminham em direção ao SNC; - Os axônios que deixam a medula espinhal por meio de uma raiz ventral controlam músculos e glândulas. São denominados axônios eferentes porque eles deixam o SNC; Nervos Cranianos: - 12 pares de nervos; - A maioria executam funções sensoriais e motoras da cabeça e pescoço; - 10º nervo, (nervo vago), regula as funções dos órgãos nas cavidades torácicas e abdominais;

28 - As informações somatossensoriais (gustação) são recebidas, dos neurônios unipolares pelos nervos cranianos; - As informações auditivas, vestibulares e visuais são recebidas pelas fibras dos neurônios bipolares; - Informações olfativas são recebidas pelos bulbos olfativos, que recebem informações dos receptores olfativos do nariz;

29 Sistema Nervoso Autonômo e Sistema Nervoso Somático (SNP) Sistema Nervoso Somático = Recebe informações dos órgãos sensoriais e que controla o movimento dos músculos esqueléticos Sistema Nervoso Autonômo = Simpático e Parassimpático (efeito contrário), Ocupa-se da regulação dos músculos lisos, músculo cárdiaco e das glândulas Sistema Nervoso Simpático Maior envolvimento com atividades com gasto de energia; Ex: organismo excitado Fibras dos neurônios motores simpáticos + nervos espinhais saem pela raiz ventral, se ramificam e passam pelos gânglios simpáticos

30 Exemplo: Sistema Nervoso Parassimpático Garantem atividades envolvidas com o suprimento de energia; Inclui salivação, motilidade gástrica, intestinal, secreção de sucos digestivos, aumento do fluxo sanguíneo para sistema gastrintestinal; Gânglios parassimpáticos estão localizados próximos aos órgãos-alvo

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