ASSIMETRIAS CEREBRAIS FUNCIONAIS EM INDIVÍDUOS HEMISFÉRICITOS DIREITOS E HEMISFÉRICITOS ESQUERDOS

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1 ASSIMETRIAS CEREBRAIS FUNCIONAIS EM INDIVÍDUOS HEMISFÉRICITOS DIREITOS E HEMISFÉRICITOS ESQUERDOS Medeiros, Lícia Helena de Oliveira 1. Silva, Vernon Furtado 2 RESUMO O principal objetivo do presente estudo foi confirmar uma possível efetivação de indivíduos hemisféricitos esquerdos, na média de ativação cortical da onda cerebral Alfa no próprio hemisfério esquerdo, durante a execução de uma tarefa nova com exigências metacognitivas. Após a identificação da preferência hemisférica de processamento destes indivíduos, os mesmos passaram a compor três grupos distintos: (HD) hemisféricitos direitos, (HE) hemisféricitos esquerdos e (BH) bi-hemisféricitos. Estes grupos foram testados em termos do teste de estruturação metacognitiva, com uso do EEG. Os escores dos grupos hemisféricitos do teste metacognitivo, com uso do EEG, foram examinados através de uma estatística descrita e inferencial, onde esta última exigiu a aplicação do modelo fatorial para análise de variância. Todos os grupos foram analisados, através de testes posteriores (Post-Hoc) estilo Tuckey. Os resultados em indivíduos hemisféricitos esquerdos mostraram superioridade significativa na média de ativação cortical no próprio hemisfério esquerdo, com a Anova Fatorial no canal A de 0,032, e canal B de 0,026, e 2 graus de liberdade, p<0,05. Tais resultados fornecem importantes conhecimentos para a aprendizagem e reabilitação motora. 1 Terapeuta Ocupacional, Terapeuta Ocupacional do HEAPN e HMLJ, Professora do Curso de Graduação de Terapia Ocupacional da UCB, Especialista em Terapia da Mão (ATOERJ- 1998) e Mestre em Ciência da Motricidade Humana Universidade Castelo Branco, RJ Educador Físico, Professor do Mestrado em Ciências da Motricidade Humana da UCB. Doutor em Educação Física Área de concentração em Desenvolvimento Motor e Aprendizagem Motora University of Maryland, USA Pós- Doutor em Educação Física University of Maryland, USA 1993.

2 PALAVRAS-CHAVE Indivíduos hemisféricitos direitos, indivíduos hemisféricitos esquerdos e Bi-hemisféricitos. ABSTRACT The main objective of the present study was to confirm a possible effectiveness of the hemisphéricitos individuals in the average cortical activation of the alpha cerebral wave in the left hemisphere, during the execution of a new task with metacognitive demands. After the identification of the hemispherical processing preference of these individuals, the same ones started to compose tree different groups: (HD) right hemisphericitos; (HE) left hemisphericitos and; (BH) bi-hemisphericitos. These groups were tested in terms of speed of simple motive reaction and through the test of metacognitiva structuring with the use of EEG. The scores of the hemisphericitos groups phase the metacognitive test was accomplished with use of EEG, where they were examined through the described statistics and inferential, this last one demanded the application of the factorial model for variance analysis. All of the groups were analyzed through subsequent tests (Post-Hoc) style Tuckey. The results Left hemisphericitos individuals showed significant superiority in the average of cortical activation in the same left hemisphere with Factorial Anova in the channel A of 0,032 and channel B 0,026, and 2 degrees of freedom, of p < 0,05. Such results supply important knowledge for the learning and motive rehabilitation. INTRODUÇÃO Durante o século XIX, efetivaram-se os estudos sobre a mente humana. Pesquisadores descobriram que lesões, em determinadas regiões do cérebro, provocavam deficiências mentais específicas, como perda da expressão verbal, cegueira ou surdez. O neurologista francês, Pierre Paul Broca ( ), indignou a comissão científica, quando 2

3 lançou a hipótese de que a linguagem e muitas outras funções cerebrais representavam regiões determinadas no cérebro humano. Broca, em 1863, descreveu oito casos de pacientes que haviam perdido a capacidade da fala sem qualquer paralisia dos músculos da face. Todos apresentavam lesões na mesma região: a porção posterior e lateral do lobo frontal no hemisfério esquerdo (SPRINGER, 1998). A neurociência é a grande responsável pelos avanços de todo o sistema nervoso, em especial, o cérebro. Esta subdivide-se em cinco grandes áreas: a neurociência molecular, a neurociência celular, a neurociência sistêmica, a neurociência comportamental e a neurociência cognitiva. Esta última área apresenta relação direta com a presente pesquisa, pois trata das capacidades mentais mais complexas, como: linguagem, autociências, memória, metamemória, metacognição etc. (LENT, 2001). Com o avanço do tempo, progressos nesta área foram significativos. Atualmente, sabemos que existem especializações para cada hemisfério, e que cada indivíduo apresenta preferências no processamento mental, independente do tipo de informação processada. Bogen (1969) relata que, cada hemisfério é especializado para um tipo particular de informação. O hemisfério não é nem o estímulo nem a própria tarefa, que distingue a especialização, mas o meio pelo qual o material é processado. Seria racional pensar que a perfeita performance da motricidade se daria em função de uma otimizada interconexão entre os dois hemisférios, pois quanto maior a interação entre as duas estruturas cerebrais, maior será sua integração funcional. Acredita-se que, deste modo, a ajuda mútua entre os hemisférios pudesse facilitar a melhor performance; entretanto, o fato da 3

4 existência de indivíduos hemisféricitos poderia ter implicações de ordem discriminativa, possibilitando a não absorção total dos conteúdos de ensino, e, afetando, negativamente e diretamente o comportamento motriz destes indivíduos. Estudos nesta linha apontam que pouca referência tem sido oferecida à condição de existência de dois cérebros para o ato de aprender. Aprende-se por meio de dois hemisférios, o esquerdo e o direito, simultaneamente, ou de forma isolada; apesar da aparente semelhança estrutural, os lobos frontais exibem diferenças e assimetrias morfológicas de gênero. No cérebro do homem, as diferenças inter-hemisféricas, esquerda-direita, estão mais presentes na mulher; esta diferença encontra-se no trajeto frente-trás e são assimetrias que podem caracterizar estilos de aprendizagem, e até o desenvolvimento de certas patologias (GOLDBERG, 2002). Os hemisférios apresentam, ainda, diferenças do ponto de vista bioquímico. A dopamina é um pouco mais predominante no hemisfério esquerdo, e a norepinefrina, no hemisfério direito. Do ponto de vista funcional, cada qual apresenta características próprias e fundamentais para o processo ensino- aprendizagem. Na explanação de Goldberg (2002), os lobos frontais são muito importantes para a formação e o desenvolvimento do comportamento humano; na formação de metas, objetivos; no planejamento de estratégias e de ações necessárias para a consecução destes objetivos. E, ainda eles, coordenam as habilidades requeridas para a implementação dos planos, e julgam as conseqüências das ações tomadas. Todas esses funções podem ser consideradas metacognitivas, mais do que cognitivas, pois não se referem a nenhuma habilidade mental específica, mas oferecem uma organização abrangente entre elas. 4

5 Martin e colaboradores (1997), relatam que na maioria das pessoas, na região frontal, no lobo direito, ocorrem os comandos para lidar com as situações novas, de aprendizagem, entre outras; o hemisfério esquerdo trabalha com as situações cotidianas, embora haja, a todo momento, um ciclo contínuo de informações, que partem do hemisfério direito para o hemisfério esquerdo, contrariando algumas regras clássicas, que determinam que o lobo esquerdo seja dominante, em relação ao hemisfério direito. Deste modo, a integridade do hemisfério direito é crucial para o sentido de identidade e integridade entre os lobos frontais. Um dos trabalhos pioneiros nesta linha de pesquisa foi elaborado por Murray (1979), que investigou a hemisfericidade como um fator de habilidade no aprendizado motor, e encontrou um emparelhamento das características da hemisfericidade, com estratégias de ensino hemisféricas, que podem aumentar o nível de aquisição de habilidades. Murray (1979), em suas pesquisas, comprovou que indivíduos hemisféricitos direitos aprendem mais depressa com estratégias pedagógicas holísticas e não- verbais, enquanto os indivíduos hemisféricitos esquerdos executam a tarefa mais assertivamente, com estratégias de ensino analítica e verbal. De uma forma geral, os referidos autores têm estabelecido relações diretas entre o movimento humano e a aprendizagem cognitiva e a hemisfericidade. Isto quer dizer que, por meio da prática motriz vivenciada sob estruturações declarativas (memória consciente ou cognitiva), e de procedimentos (memória de hábitos e não consciente), o indivíduo pode desenvolver competências intelectuais motoras, estando estas relacionadas com as preferências hemisféricas ao processamento das informações. 5

6 Outra pesquisa conhecida nesta área foi desenvolvida por Fairweather e Sidaway (1994), que investigaram indivíduos sem preferência hemisférica; dividiram estes em três grupos, em que cada grupo recebeu diferentes estratégias de ensino para a habilidade com o golfe. O primeiro grupo era o grupo de indivíduos, hemisféricitos esquerdos, em que as estratégias de ensino para o golfe eram verbais; o segundo grupo era formado de hemisféricitos direitos, em que as estratégias de ensino foram holísticas; e, finalmente o terceiro grupo era composto por bi-hemisféricos, com estratégias holísticas e verbais de ensino. Os melhores resultados para a aquisição e retenção da habilidade com o golfe foram para o grupo bi-hemisférico, pois este teve dois tipos de estratégias de ensino, uma verbal e outra holística, que representa a interação dos dois processos de aprendizagem. As pesquisas relacionadas à aprendizagem metacognitiva iniciaram-se a partir da psicologia cognitiva no período entre 1960 e 1970, que se caracterizou por um período voltado para as preocupações do saber, e de como aprender. Tais preocupações estimularam as mudanças nos processos internos de vida dos indivíduos, provocando, portanto, mudanças em suas atitudes e em suas relações com o meio (SHUELL, 1986). Outros pesquisadores, no decorrer da década de 80, questionaram a diferença da velocidade do processamento mental em cada hemisfério; tinham algumas idéias sobre como as assimetrias perceptuais ocorrem nos indivíduos normais. Uma idéia se refere à Teoria do Acesso Direto, que o hemisfério recebe a informação sensorial e faz o processamento. Se a informação chega no hemisfério não especializado tem-se uma resposta de baixa qualidade. Outra idéia é a do Collosal Realay Model, em que a informação chega ao hemisfério e, se ele 6

7 não for especializado, ele transfere a informação para ser processada no hemisfério especializado (BANICH, 1997). Considerando a noção da possibilidade de tais afirmativas é que o presente estudo propôsse a pesquisar as relações entre as estruturas e as funções cerebrais nos hemisférios. Nesta pesquisa o relator descreve os resultados obtidos através do aparelho de Neurofeedback, no modelo PROCOMP BIOGRAPH PLUS 2.1, em que foram avaliadas as médias de ativação cortical, da onda cerebral ALFA em cada hemisfério antes e durante a execução da atividade metacognitiva. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS A pesquisa na primeira fase contou com 50 alunos do gênero feminino, na faixa etária entre 20 e 30 anos, do curso de graduação de Terapia Ocupacional da Universidade Castelo Branco. Nesta etapa, foram coletados dados para o teste de CLEM, validado através de procedimentos estatísticos que evidenciam níveis altos de correlação deste com testes baseados em eletroencefalografia (GALIN e ORSTEIN, 1974) e fluxo cerebral ( GUR e REIVICH, 1980). Estes indivíduos compuseram três grupos: Grupo (HD): 5 indivíduos hemisféricitos direitos, Grupo (HE): 4 indivíduos hemisféricitos esquerdos e Grupo (BE): 6 indivíduos bihemisféricos. 7

8 INSTRUMENTOS UTILIZADOS NO ESTUDO Os indivíduos foram avaliados em relação a preferência cerebral através de procedimentos de CLEM. O movimento de olhos lateral conjugado é a divergência de ambos os olhos de um foco central em resposta a uma questão reflexiva (BAKAN, 1969). O movimento ocular é contralateral ao hemisfério que controla o movimento e pode ser usado para deduzir o modo prioritário de processamento de um indivíduo. Este fenômeno é usado para avaliar a hemisfericidade. Nas sessões do teste de CLEM, os indivíduos foram postos a dois metros de uma cortina preta pela qual foi projetada a lente de uma câmera de vídeo. Durante um período de problema e resposta, os indivíduos focalizaram seus olhos em um cartão branco de 5 X 10 cm colado, diretamente embaixo da lente da câmera. As perguntas foram organizadas em uma fita K7, e controladas por um experimentador que se posicionava atrás da cortina. Todos os indivíduos receberam cinco problemas analíticos e cinco problemas espaciais. Foi dado um intervalo de 10 segundos entre a resposta do sujeito e a próxima pergunta. O primeiro movimento ocular, constante imediato após uma pergunta, foi marcado para cada sujeito, usando-se o sistema numérico de face de relógio, desenvolvido por Brog (1983). O aparelho para verificação das assimetrias encefálicas (freqüência e amplitude das ondas cerebrais), dos participantes da amostra foi o modelo PROCOMP BIOGRAPH PLUS O PROCOMP é um aparelho computadorizado, que utiliza o programa BIOGRAPH para a aquisição de dados; o sistema utiliza gráficos para observar-se os sinais fisiológicos apresentados. 8

9 O sinal do EEG foi coletado através do couro cabeludo, sendo que uma preparação cuidadosa da pele se fez importante; esta preparação foi contudo facilmente conseguida com um algodão e uma pasta para limpeza (Nuprep). Após a limpeza, os eletrodos foram mantidos fixos por uma pasta eletrolítica (Elefix) ao couro cabeludo. A onda cerebral ALFA foi avaliada inicialmente em uma linha de base, com o indivíduo em repouso, e com os olhos fechados durante 60 segundos, na região C3 e C4, no Vértex Central. Tucker e Williamson (1984) propõem a avaliação e o treinamento para os dois hemisférios nestas regiões, pois trata-se de um ponto central de acordo com as normas internacionais de eletroencefalografia); logo após, foi dado aos indivíduos pertencentes à amostra, um quebra-cabeça denominado: CILADA; este dispõe de 24 peças, um tabuleiro e um estojo. Para começar o jogo, o instrutor selecionou 12 peças; estas o jogador precisou para montar o quebra-cabeça, escolhido previamente ( Tipo 1). Esta atividade estimula o raciocínio e o planejamento das ações, vence a CILADA quem conseguir encaixar todas as peças do quebra-cabeça. A execução do jogo foi monitorado durante 60 segundos nos dois hemisférios cerebrais no Vértex central, neste momento, o pertinente à pesquisa é a fase de planejamento da tarefa, e não a conclusão desta. Como o sensor do EEG, do Neurofeedback, é monopolar, e nesta pesquisa era preciso registrar, ao mesmo tempo, a freqüência e a amplitude da onda cerebral ALFA, em ambos os hemisférios, optou-se por utilizar dois eletrodos monopolares, um ligado ao canal A do Neurofeedback, e o outro ligado ao canal B, pois são as zonas respectivas, usadas na detecção dos sinais eletroencefalográficos. 9

10 Os sensores do EEG funcionam com amplificadores diferenciais. Felizmente, a moderna tecnologia eletrônica de transmissão de sinais por fibra ótica tornou possível medidas precisas, e com alto grau de confiabilidade. A colocação dos eletrodos foi realizada no SISTEMA 10 20, padronizado internacionalmente por Herbert Jasper, em que este descreve a medida antero-posterior. RESULTADOS Os dados a seguir mostram os resultados obtidos da análise da média e o desvio padrão dos três grupos pertencentes à amostra, na tarefa de estruturação metacognitiva com EEG (tabela 1); os resultados da Anova Fatorial (tabela 2); do teste de Bartlett, para homogeneidade (tabela 3) e os resultados post-hoc. 10

11 Tabela 1. Resultado médio dos escores dos grupos (HD) hemisféricitos direitos; (HE) hemisféricitos esquerdos, e (BH) bi-hemisféricitos, no teste de estruturação metacognitiva, com uso do EEG. Grupos Esquerdo (canal A) Direito (canal B) Grupo (HE) Mean N Std Deviation 7.200µv µv Grupo (HD) Mean N Std Deviation µv µv Grupo (BH) Mean N Std. Deviation Total Mean N Std Deviation 5, , µv , , µv na Figura 1. Para facilitar a interpretação dos escores, os mesmos foram plotados, sob forma gráfica Figura 1: Resultado médio dos escores dos grupos (HD) hemisféricitos direitos, (HE) hemisféricitos esquerdos, e (BH) bi-hemisféricitos, no teste de estruturação metacognitiva, com uso do EEG. Fonte: Pesquisa Experimental, realizada no período de março a junho de BH HE HD 0 CANAL A CANAL B 11

12 Conforme revela a figura 1, observou-se que os indivíduos bi-hemisféricitos mostraram maior processamento mental no hemisfério direito durante a tarefa executada. Os indivíduos hemisféricitos direitos mostraram maior tendência de processamento mental no hemisfério direito e os indivíduos hemisféricitos esquerdos mostraram preferência de processamento mental maior no hemisfério esquerdo durante a tarefa executada. Estes resultados servem como teste de validação para a metodologia do CLEM, uma vez que as referidas correspondências hemisféricas foram diagnosticadas por este (CLEM); ou seja, teoricamente, era de se esperar que os tipos hemisféricos tendessem a operacionalizar o conteúdo da tarefa-teste, em hemisférios preferenciais, condição em que plenamente ocorreram. Ainda com referência à figura 1, observou-se que somente o grupo composto por hemisféricitos esquerdos mantiveram uma maior preferência de processamento no hemisfério correspondente (hemisfério esquerdo). Os dois outros grupos, hemisféricitos direitos e bihemisféricitos, revelaram uma tendência de processamento preferencial no hemisfério direito. Para se contabilizar as diferenças de comportamento dos grupos na realização da tarefa, se fez necessário examinar comparativamente tais diferenças, em termos do hemisfério preferencial (canais). A análise fatorial, realizada com tais objetivos, revelou que em ambos os casos os fatores interagiram. Isto é, os grupos revelaram comportamentos processuais diferentes, tanto no que corresponde à análise entre eles, quanto no que concerne a preferência hemisférica (tabela 2). 12

13 Tabela 2: Resultados da Anova Fatorial. Fonte de Variação Valor-p F Graus liberdade Conclusão Canal A 0,032 13,41 2 Rejeitamos HO Canal B 0,026 16,72 Rejeitamos HO HO: σ² canal A = σ ² Canal B / H1: Pelo menos, uma das variância é distinta. Para a realização da análise de variância fatorial, fez-se necessária uma comparação de homogeneidade entre as variáveis (hemisférios), para, posteriormente, prosseguir com os dados estatísticos (tabela 3). Tabela 3: Resultados do Teste de Bartlett para Homogeneidade. Variáveis Valor-p Decisão Grupos 0,1251 Foi rejeitado HO Canais 0,2387 Foi rejeitado HO A análise post-hoc foi realizada para justificar uma amostra representante em um número maior. Notou-se que os indivíduos com preferência de processamento mental esquerdo mostraram-se distintos dos demais no canal A; e os indivíduos com preferência de 13

14 processamento mental direito mostraram-se superiores no canal B. Apesar da significância estatística, não se pode afirmar que, na população, tais resultados devam ser repetir. CONCLUSÃO Os cérebros direito e esquerdo possuem funções diferentes e processam informações de formas diversas. Assim se completam, ampliando as possibilidades de compreensão e atuação no mundo. Partindo dos pressupostos teóricos de que os hemisférios apresentam cada qual condições de especialidades específicas, o estudo preocupou-se em analisar para o hemisfério esquerdo, uma tarefa metacognitiva, que demanda o pensamento lógico, raciocínio e a construção de elementos específicos. Na tarefa de estruturação metacognitiva, a Anova Fatorial e os dados Post-Hoc (Tukey), revelaram significância em indivíduos hemisféricitos esquerdos com superioridade na média de ativação cortical no próprio hemisfério esquerdo sobre os grupo hemisféricitos direitos e bihemisféricitos. Assim sendo, a perspectiva transcende ao ponto hipotético de que um indivíduo hemisféricito esquerdo, quando exposto a uma tarefa desta natureza, deverá resolvêla mentalmente, no próprio hemisfério especialista. Isto porque, conforme a teoria dos tambores neurais, o processamento mental requer tempo, bem como trânsito do impulso nervoso intra e inter-hemisférios. Sendo, neste caso, o hemisfério esquerdo o receptor das informações e processador das mesmas. A hipótese é de que, na versão direta, o hemisfério esquerdo, em hemisféricitos esquerdos, será o processador imediato das informações, portanto o tempo de processamento 14

15 pode ser menor. No caso, medidas de tempo altos de processamento representam a modalidade Collossal Relay. O teste de Tuckey apresentou uma superioridade dos indivíduos hemisféricitos esquerdos no canal A (hemisfério esquerdo), fato esperado, pois a tarefa é direcionada para este hemisfério; e nos indivíduos hemisféricitos direitos ocorreram diferenças no canal B que podem ser explicadas devido a tarefa ter a característica de ser nova, ou seja, que não tenha sido realizada antes, por qualquer participante da amostra. Segundo Martin (1997) na maioria dos indivíduos, o hemisfério direito processa primeiramente todas as informações novas, para depois mandar estas para o hemisfério esquerdo, mantendo assim um ciclo constante de trocas de informações. Esta pesquisa não observou tais dados, os indivíduos hemisféricitos esquerdos, processaram a tarefa nova no próprio hemisfério esquerdo (avaliado através da amplitude da onda cerebral alfa). Existiram algumas diferenças no processo de avaliação, Martin não separou os grupos por tipo de processamento mental e realizou as tomadas pela Tomografia por emissão de prótons, tais fatos podem ter contribuído para que as divergências ocorressem. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. BAKAN, P. Hypnotizability, laterality of eye- movemente and funcction brain asymmentru. Perceptual and motor skills, June 1969, BANICH, Marie T. Fundamentos da Neurociência. New York: Houghton Mifflin Company, BOGEN, J. The other side of the brain II: na appositional mind. Bulletin of the Los Angeles Neurological Society, January, GOLDBERG, Elkhonon. O cérebro executivo: lobos frontais e a mente civilizada/ Elkhonon Goldberb; tradução de Raul Fiker e Márcia Epstein Fiker. Rio de Janeiro: Editora Imago,

16 5. FAIRWEATHER, M. M; SIDAWAY, B. Implicatinos of hemispheric function of the effective teaching of motor skill. National Association for Physical Education in Higher Education, LENT, ROBERTO. Cem bilhões de neurônios: conceitos fundamentais de neurociência. São Paulo. Editora Atheneu, MARTIN, e colaboradores. Modulation of human medial temporal lobe acitivity by form, meaning and experience. Hippocampus, 7, nº6: , MURRAY, Mary Jo. Matching preferred cognitive mode with teaching methodology in learning a novel motor skil. Researlch Quarterly, vol. 50. No. 1, p , SHUELL, T. Cognitive conceptions of learning. Review of educationa research, 56 (4), , SPRINGER, Sally P. Cérebro esquerdo, cérebro direito / Sally P Springer. Georg Deutsch; trad. Thomaz Yoshiaura. São Paulo: Summus,