O que é plasticidade cerebral?

A plasticidade do cérebro , ou neuroplasticidade neuroplasticidade é o potencial do sistema nervoso para se adaptar e reestruturar suas conexões neurais em resposta à experiência sensorial, a entrada de novas informações, o processo de desenvolvimento e até mesmo danos ou disfunção.

Descreva a mudança duradoura no cérebro durante o curso da vida de um indivíduo. O termo ganhou popularidade na segunda metade do século 20, quando pesquisas mostraram que muitos aspectos do cérebro podem ser alterados (eles são “plásticos”) mesmo na idade adulta.

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Essa noção contrasta com o consenso científico anterior de que o cérebro se desenvolve durante um período crítico na infância e permanece relativamente inalterado.

A neuroplasticidade pode ser definida como uma propriedade intrínseca do sistema nervoso (SN). Nós o mantemos longe das crianças ao longo da vida e isso nos oferece a capacidade de modificar e adaptar, tanto as funções quanto a estrutura do nosso sistema nervoso (Pascual-Leone et al., 2011).

As evidências científicas demonstraram de forma convincente que nosso cérebro não permanece imutável, as experiências e o aprendizado nos permitem adaptar-se rápida e eficientemente às mudanças nas demandas ambientais.

Como conseqüência de cada experiência sensorial, atividade motora, associação, recompensa, plano de ação, nosso cérebro muda constantemente (Pascual-Leone et al., 2011).

Características e definição de plasticidade cerebral

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Normalmente, a plasticidade cerebral geralmente está relacionada ao aprendizado que ocorre na fase infantil (Garcés-Vieira e Suárez-Escudero, 2014). Tradicionalmente, pensava-se que, uma vez atingida a idade adulta, não havia possibilidades de adaptação e modificação de nossa estrutura neuronal.

As evidências atuais mostram que nossa estrutura cerebral é capaz de se adaptar a várias circunstâncias, tanto na infância, adolescência e idade adulta, quanto em situações de lesões cerebrais significativas (Garcés-Vieira e Suárez-Escudero, 2014).

Ramón y Cajal foi o primeiro a propor o conceito de plasticidade como base física do aprendizado e da memória (Morgado, 2005). Com base na observação de preparações histológicas, ele propôs que o aprendizado produzisse mudanças estruturais, sendo estritamente necessárias para a formação de novas memórias (Mayford et al., 2012).

Por outro lado, Donald Hebb mostrou o conceito de plasticidade associativa como o mecanismo que nos permite modificar as conexões estruturais do cérebro (Morgado, 2005). Kandel , através de seus estudos com Aplysia, chegou a conclusões semelhantes, pois observou que, quando novos aprendizados ocorriam nesse invertebrado, também ocorriam mudanças estruturais, como formação, estabilização e eliminação de espinhos.

Além disso, William James ofereceu a seguinte definição do conceito de plasticidade: “posse de uma estrutura fraca o suficiente para dar lugar a uma influência, mas forte o suficiente para não ceder de uma só vez”.

A plasticidade é essencial para o estabelecimento e manutenção de circuitos cerebrais. Pode ser um mecanismo benéfico para o indivíduo, porque nos permite adquirir novas habilidades ou nos adaptar após uma lesão, mas também pode se tornar um mecanismo patológico, dando origem a uma ampla variedade de sintomas.

Assim, o funcionamento normal dos mecanismos plásticos pode agravar as manifestações de uma mutação genética ou um evento ambiental prejudicial, e o fraco desenvolvimento dos mecanismos plásticos também pode induzir manifestações anormais (Pascual-Leone et al., 2011).

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Um déficit de plasticidade implicará que o cérebro é incapaz de se ajustar às demandas ambientais. Por outro lado, se o cérebro é muito plástico, as conexões estruturais podem ser instáveis ​​e os sistemas funcionais necessários para a cognição e o comportamento podem ser comprometidos (Pascual-Leone et al., 2011).

Apesar da ocorrência de processos anormais nos mecanismos plásticos, o cérebro é uma estrutura muito interconectada. Portanto, a plasticidade média nos múltiplos níveis do nosso sistema nervoso, dos microcircuitos às grandes redes. As mudanças mais focadas e locais podem ser compensadas no nível do circuito, impedindo uma deterioração significativa do comportamento (Pascual-Leone et al., 2011).

Estudos recentes mostraram que os processos de aprendizagem e memória levam a mudanças na conectividade sináptica por meio de processos de ganho, estabilização ou perda, o que nos leva a pensar sobre a importância desses processos plásticos (Caroni et al., 2012).

Os primeiros estudos realizados com o microscópio revelaram que a plasticidade sináptica poderia levar a alterações no tamanho e na forma dendrítica (Mayford et al., 2012). No caso da aprendizagem de habilidades motoras, pode-se observar o crescimento dos espinhos dendríticos de determinadas populações neuronais (Caroni et al., 2012), uma consequência de certos mecanismos celulares e moleculares. (Mayford et al., 2012).

Embora seja verdade que as mudanças ocorram localmente, com aumentos ou diminuições no número de espinhas dendríticas em determinadas áreas, essas mudanças afetam o nível global, pois o cérebro é um sistema que age globalmente, aumentando e diminuindo em partes locais.

Mudanças plásticas ao longo da vida (desenvolvimento)

Como mencionamos anteriormente, o processo de plasticidade cerebral tem um papel importante ao longo de toda a vida; no entanto, há períodos em que é mais essencial.

No caso da infância, o cérebro está em uma situação altamente modificável devido à entrada maciça de experiências e novos conhecimentos. A plasticidade cerebral no caso das crianças é máxima, o que permite a incorporação de novas aprendizagens e memórias em seu repertório cognitivo-comportamental.

Esses mecanismos plásticos, à medida que o indivíduo cresce, mostram uma tendência de queda, ou seja, existe uma associação entre a idade e a redução da magnitude desse processo (Pascual-Leone et al., 2011).

Apesar dessa tendência generalizada, cada pessoa mostra uma trajetória diferente. Dependendo dos fatores genéticos intrínsecos e das influências ambientais específicas às quais estamos expostos, cada indivíduo apresentará uma inclinação única no funcionamento da plasticidade cerebral (Pascual-Leone et al., 2011).

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Entre os fatores importantes a considerar com probabilidade de contribuir para diferenças, existem mecanismos genéticos e epigenéticos (por exemplo, polimorfismos, expressão genética), fatores hormonais (por exemplo, sexo, ciclo menstrual), morbidade (por exemplo, diabetes , câncer ou infecções) e experiências de vida (por exemplo, lesão cerebral traumática, exposição a toxinas, estresse, falta de sono, abuso de substâncias, reserva cognitiva, dieta pobre, estilo de vida sedentário, etc.) (Pascual-Leone et al., 2011).

Diferentes estudos utilizando ressonância magnética funcional e estrutural, tomografia por emissão de pósitrons e outras técnicas de neuroimagem forneceram evidências da alegação de que a plasticidade sofre alterações ao longo da vida.

Por exemplo, estudos transversais identificaram consistentemente a associação entre idade e alterações morfométricas cerebrais que incluem afinamento cortical regional, redução de volume subcortical e dilatação ventricular (Pascual-Leone et al., 2011).

Por outro lado, há mudanças associadas ao envelhecimento no desempenho de tarefas cognitivas, alterações na ativação neural resultantes dessas tarefas cognitivas.

é amplamente estabelecido que o envelhecimento normal em humanos está associada com a diminuição do desempenho cognitivo, incluindo a velocidade de processamento de domínios, a memória de trabalho , a memória episódica , controle da atenção, controlo inibitório e função executiva (Pascual-Leone et al., 2011).

No entanto, apesar disso, os mecanismos plásticos continuam a funcionar em qualquer estágio evolutivo. A construção da reserva cognitiva permite que a função cognitiva seja mantida ou minimamente alterada na velhice e pode suportar uma quantidade maior de dano neuropatológico antes dos sinais e sintomas de deterioração cognitiva (Pascual-Leone et al., 2011).

Plasticidade e dano cerebral

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Dano cerebral adquirido, como lesão cerebral traumática, ou certas doenças sistêmicas, como diabetes, depressão ou câncer, podem afetar a capacidade de plasticidade (Pascual-Leone et al., 2011).

Quando sofremos uma lesão ou dano cerebral, nosso cérebro tenta compensar os déficits derivados dele através da implementação de diferentes mecanismos compensatórios, estando na base dessa plasticidade cerebral.

A interconectividade, organização e estrutura do nosso sistema nervoso nos permite recuperar substancialmente após uma lesão. Diferentes autores propuseram que o sistema nervoso sofra uma série de processos que permitem que uma área homóloga ao lesado tenha a capacidade de assumir sua função. Isso é possível graças à grande rede distribuída formada por conexões cerebrais (Dancause & Nudo, 2011).

Estudos que usaram estimulação cerebral profunda em animais sugeriram que a reorganização neuronal que ocorre tanto no hemisfério lesionado quanto nas áreas intactas do hemisfério é essencial para a recuperação, especificamente quando a lesão se refere a áreas motoras ( Dancause e Nudo, 2011).

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No entanto, evidências recentes demonstram a reorganização da conectividade funcional após uma lesão adquirida que, inicialmente é adaptativa ou benéfica, pode posteriormente limitar adaptações compensatórias por alterações relacionadas à idade nos mecanismos de plasticidade cerebral. (Pascual-Leone et al., 2011).

De fato, as mudanças plásticas podem enfraquecer a capacidade de reorganizar o córtex para desempenhar sua função principal, particularmente no contexto do treinamento de reabilitação.

Por exemplo, no caso de indivíduos cegos, a reorganização cortical que ocorre na área occipital como resultado da ausência de informações sensoriais do tipo visual, pode fornecer sensações táteis fantasmas na ponta dos dedos de indivíduos competentes em leitura de Braille (Merabet e Pascual-Leone, 2010).

Mecanismos de modificação

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Embora a plasticidade cerebral seja um mecanismo fortemente determinado pela genética, fatores ambientais contribuirão decisivamente para diferenças individuais em sua eficácia e funcionalidade.

Experiências educacionais formais e informais, interações sociais e familiares, antecedentes culturais, alimentos, fatores hormonais, de diferentes patologias, exposição a agentes nocivos, como abuso de substâncias, estresse ou exercício físico regular, são Alguns fatores destacam as evidências científicas como moduladoras desse mecanismo de adaptação (Pascual-Leone et al., 2011).

De fato, a qualidade do ambiente social de cada indivíduo pode ter profundas influências no desenvolvimento e na atividade dos sistemas neurais, com repercussões em uma variedade de respostas fisiológicas e comportamentais.

Nesse caso, as mudanças na plasticidade do cérebro em pessoas que vivem em ambientes disfuncionais podem ser diferentes das mudanças naquelas que têm proteção e apoio (Pascual-Leone et al., 2011).

Fatores de estilo de vida, incluindo educação, complexidade do trabalho, rede social e atividades, contribuirão para gerar uma maior capacidade de reserva cognitiva, nos ajudarão a criar uma “loja de reserva” que nos proteja eficientemente do sofrimento de ferimentos.

Um exemplo disso é o fato de que as pessoas que receberam uma educação ampla, incluindo aquelas com doença de Alzheimer, podem apresentar um risco menor de manifestação clínica do processo demencial.

Essa evidência sugere que a manifestação dos sintomas é adiada, devido a uma compensação eficiente, graças à posição de uma maior capacidade de reserva cognitiva (Pascual-Leone et al., 2011).

Por outro lado, além desses fatores relacionados à vida cotidiana, várias tentativas também foram feitas para modificar a plasticidade cognitiva no nível experimental.

Nos últimos anos, foram desenvolvidas abordagens para aumentar a plasticidade na fase subaguda da recuperação de indivíduos que sofreram danos cerebrais. Por exemplo, o uso de drogas para aumentar o nível de aurosal e aprendizado, arborização dendrítica, plasticidade anatômica ou restauração da função na área do peri-infarto (Dancause & Nudo, 2011).

Além disso, outra técnica recentemente pesquisada é a estimulação cortical para aumentar ou diminuir a atividade de áreas específicas do cérebro. O uso da estimulação tem as vantagens potenciais destinadas a promover a recuperação com poucos efeitos colaterais.

Conclusões

O funcionamento eficiente dos mecanismos neurofisiológicos da plasticidade cerebral tem um papel essencial ao longo da vida, durante o desenvolvimento, desde a infância até a idade adulta e o envelhecimento em indivíduos saudáveis ​​e com algum tipo de patologia (Pascual-Leone et al. 2011).

Sua ação nos permitirá adquirir novos aprendizados e conhecimentos ao longo de nossas vidas.

Referências

  1. Cáceres-Vieira, M. e Suárez-Escudero, J. (2014). Neuroplasticidade: aspectos bioquímicos e neurofisiológicos. Rev CES Med, 28 (1), 119-132.
  2. Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Plasticidade estrutural na aprendizagem: regulação e funções. Nature, 13 , 478-490.
  3. Dancause, N. & Nudo, R. (2011). Moldar a plasticidade para melhorar a recuperação após lesões. Prog Brain Res., 292 , 279-295.
  4. Mayford, M., Siegelbaum, SA e Kandel, ER (sf). Sinapses e armazenamento de memória.
  5. Merabet, LB e Pascual-Leone, A. (2010). Reorganização neural após perda sensorial: a oportunidade de mudança. Nature, 11 , 44,52.
  6. Morgado, L. (2005). Psicobiologia da aprendizagem e da memória: fundamentos e avanços recentes. Rev Neurol, 40 (5), 258-297.
  7. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M.,. . . Rotenberg, A. (2011). Caracterizando a plasticidade cortical do cérebro e a dinâmica da rede em toda a faixa etária em saúde e doença com TMS-EEG e TMS-fMRI. Cérebro Topogr. (24), 302-315.

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