Cérebro

Definição cerebral

O cérebro é um órgão que coordena a função do sistema nervoso em vertebrados e a maioria dos animais de invertebrados. O cérebro está normalmente localizado dentro da cabeça, dentro de uma cobertura protetora, como um exoesqueleto ou crânio.

Nos seres humanos, o cérebro pesa cerca de três libras e consome impressionantes 20-25% de toda a energia do corpo!

O cérebro é composto principalmente de neurônios, que enviam impulsos nervosos e armazenam informações, e várias células de suporte que nutrem, isolam e protegem os neurônios para que possam fazer seus trabalhos de maneira confiável.

Os neurônios são um tipo de célula extremamente de alta manutenção, exigindo grandes quantidades de oxigênio e combustível para mantê-los vivos. Para produzir potenciais de ação rapidamente, permitindo o pensamento, o movimento e outras funções de sobrevivência, os neurônios criam um gradiente de íons que deve ser mantido ativamente o tempo todo.

Se o cérebro for privado de oxigênio ou combustível celular, como a glicose, as bombas de íons que mantêm esse gradiente de íons serão desligadas. Isso levará a um influxo de íons e fluido nas células, o que realmente fará com que os neurônios se abram.

É por isso que o cérebro é tão vulnerável à privação de oxigênio. Para um humano, as células do cérebro podem começar a estourar e morrer poucos minutos após a privação de oxigênio.

Como é muito vital para o funcionamento do corpo, o tecido cerebral é separado da corrente sanguínea por uma “barreira hematoencefálica” através da qual apenas certas substâncias podem passar. A barreira hematoencefálica filtra bactérias, alguns vírus e alguns produtos químicos, permitindo que nutrientes e oxigênio atinjam os tecidos cerebrais.

Funções cerebrais

O cérebro está envolvido com praticamente todos os aspectos de nossa experiência. É a arena fascinante onde a experiência humana encontra biologia.

Nossas experiências e sentimentos são processados, armazenados e às vezes criados por processos físicos e químicos no cérebro. Nossos pensamentos e sentimentos podem ser medidos como potenciais de ação; Nossas memórias e personalidades têm forma física como sinapses, que são ramos que conectam células nervosas entre si e determinam como elas interagem.

Nosso cérebro percebe cores, sons e sensações. Percebe e cria estados emocionais. Ele contém nossas habilidades motoras e nosso centro de idiomas. Também libera hormônios que regulam as funções inconscientes de nossos corpos. Uma parte do cérebro chamada tronco cerebral envia impulsos nervosos que controlam e mantêm nossa respiração!

Algumas categorias gerais de funções do cérebro incluem:

Recebendo e processando informações sensoriais
Direcionando o movimento através dos impulsos nervosos
Direciona a respiração através do caule cerebral
Ajudando a manter a homeostase do corpo
Ajudando a direcionar o ciclo reprodutivo do corpo
Formando e armazenando memórias
Armazenando habilidades e informações conceituais
Criação, processamento e regulamentação de estados emocionais
Pensa -se que uma parte específica do cérebro possa criar consciência, unificando todas essas funções em uma única matriz. Esta é uma descoberta relativamente nova e precisa de mais estudos.

Como as funções do cérebro são muitas, é mais fácil discuti -las com mais detalhes, observando a função de cada uma das muitas estruturas do cérebro.

Estrutura do cérebro

O cérebro é um órgão complexo e intrincado, com inúmeras funções. A maneira mais fácil de listar essas funções e discutir como elas são realizadas é estudando a estrutura do cérebro, que é a “máquina” que realiza todas essas funções.

Neurônios

Para entender a função do cérebro, ajuda a entender a estrutura dos neurônios. Assim como outras células, os neurônios têm núcleo, citoplasma e membrana celular. Mas, diferentemente de outros tipos de células, os neurônios também têm braços longos e longos chamados “axônios”, e constantemente criam e destruem pequenas conexões intercelulares chamadas “dendritos”.

A estrutura de um neurônio pode ser vista aqui:

“Dendritos” podem ser considerados os receptores do neurônio. Eles recebem informações de outras células nervosas, a serem processadas no corpo celular. Essa entrada pode ser recebida na forma de um impulso nervoso – ou seja, um impulso eletroquímico direto – ou na forma de neurotransmissores, mensageiros químicos que interagem com os receptores na célula receptora. Os neurônios podem “decidir” se demitir ou não um potencial de ação em resposta a um potencial de ação ou neurotransmissores recebidos de outra célula.

Os meios pelos quais as entradas dendríticas são processadas pela célula não são bem compreendidas. Algumas células nervosas parecem usar soma simples – ou seja, a quantidade de entrada estimulante e inibindo é adicionada pela célula ao decidir não disparar. Mas outras células podem demitir diferentes padrões de potencial de ação, dependendo dos dendritos estimulados, sugerindo que pode haver processamento interno adicional.

O “axônio” do neurônio é a parte do neurônio que dispara um potencial de ação, se a célula “decidir” fazê -lo. Os axônios podem ser longos, abrangendo todo o comprimento do cérebro ou mesmo o comprimento de um braço ou perna! Eles são isolados por uma camada especial de lipídios chamada “bainha de mielina”, que impede que os íons que carregam o sinal do nervo vazem à medida que o impulso do nervo viaja o comprimento do axônio.

O que tudo isso significa é que os neurônios no cérebro são capazes de receber informações de muitos outros neurônios e tomar “decisões” sobre que tipo de ação tomar. Esta complexa rede de insumos, processamento e disparo é o que permite que nosso cérebro transforme cores e linhas simples em imagens de rostos que reconhecemos, entre outras maravilhas!

Dentro do cérebro, existem inúmeras estruturas distintas que executam tarefas exclusivas. Por uma questão de brevidade, não falaremos sobre cada um deles aqui. Em vez disso, focaremos nas principais regiões do cérebro e nas funções que essas regiões desempenham:

Lóbulo frontal

O lobo frontal faz parte do córtex cerebral. Esse córtex cerebral, ou “cérebro”, é a maior parte do cérebro humano e é considerado o mais recentemente evoluído.

A maioria dos outros animais tem um córtex cerebral muito menor que os humanos. Nos seres humanos, os lóbulos do cérebro são responsáveis por tarefas “mais altas”, como controle de pensamento, linguagem, ação e impulso.

O lobo frontal é a região do cérebro encontrada na frente da cabeça, imediatamente atrás dos olhos e da testa. Ele contém as regiões do cérebro que podem realizar matemática e fala, bem como as responsáveis pelo planejamento, solução de problemas, regulação das emoções e tomando decisões conscientes.

Pessoas com danos ao lobo frontal de lesões podem mostrar características como emoções voláteis, falta de autocontrole e falta de comportamento socialmente apropriado. Eles também podem ter problemas para resolver problemas e fazer e aderir aos planos.

Alguns neurologistas chegaram ao ponto de afirmar que, devido à sua conexão com linguagem, matemática, solução de problemas, regulação emocional e tomada de decisão consciente, é o lobo frontal do cérebro que nos torna exclusivamente humanos. Outros neurologistas, no entanto, dizem que é muito mais complicado do que isso!

Lobo temporal

O lobo temporal é onde nosso cérebro processa sons, incluindo o som da fala. É encontrado em ambos os lados do cérebro abaixo e atrás do córtex cerebral. Um bom ponto de referência para a localização do lobo temporal é o local onde a dobradiça da sua mandíbula encontra a cérebro do seu crânio.

O lobo temporal contém circuitos complexos para analisar os sons que ouvimos em busca de tom, tom e significado. Ele até envia dados auditivos para o sistema límbico para determinar o conteúdo emocional de um som e o centro de idiomas para determinar seu conteúdo verbal. O lobo temporal pode até determinar aproximadamente de onde vêm um som através da triangulação, comparando quando o som atingiu um ouvido versus o outro.

O lobo temporal pode armazenar temporariamente a memória auditiva e pode desempenhar um papel na formação de memórias de longo prazo através de sua conexão com o hipocampo.

Lobo parietal

O lobo parietal está localizado no topo do cérebro em direção às costas. Ele se estende aproximadamente do topo da sua cabeça até a metade da parte de trás do seu crânio. Esse lobo processa a entrada sensorial do corpo e também contém o circuito para movimento.

Uma vez, pensava -se que havia realmente apenas um sentido contido na maioria das partes do corpo: o do toque. Agora, no entanto, sabemos que existem pelo menos dois sentidos distintos: toque e propriocepção. A propriocepção usa sensores de movimento e posição no corpo para nos dizer onde diferentes partes do nosso corpo estão no espaço. Isso é essencial para nos permitir executar movimentos complicados e mover -se sem perder o equilíbrio!

O lobo parietal também contém circuitos que podem processar a entrada visual do córtex occipital para nos ajudar a reconhecer rostos e objetos.

Lobo occipital

O lobo occipital é o menor no córtex cerebral. Está localizado na parte de trás da cabeça, perto da base do crânio.

O lobo occipital processa informações visuais. Os nervos ópticos dos olhos passam profundamente no cérebro, através de um centro de processamento e, finalmente, entregam suas informações ao lobo occipital, que decodifica informações visuais em cores, formas e objetos.

Porque temos dois olhos voltados para a mesma direção-uma característica chamada “Visão Binocular”-nosso lobo occipital pode produzir uma imagem tridimensional do mundo, comparando as visões ligeiramente diferentes de nossos dois olhos.

O lobo occipital envia informações visuais através de muitas etapas do processamento, ligando -se aos circuitos de memória para nos permitir reconhecer objetos, pessoas e lugares em nosso ambiente.

Cerebelo

Agora estamos deixando o cérebro – a parte mais recentemente evoluída do cérebro – e nos mudando para estruturas mais antigas. O cerebelo é uma pequena estrutura na base do cérebro, diretamente abaixo dos lobos parietais e occipitais. É responsável pela regulamentação de movimento, postura e equilíbrio – funções muito importantes para qualquer organismo ter!

Pessoas com danos ao cerebelo podem ter dificuldade em caminhar, executando movimentos complexos e até mesmo em pé. Muitas vezes, tomamos essa pequena parte do nosso cérebro como garantida, mas andar com duas pernas não é uma tarefa fácil!

Sistema límbico

O sistema límbico às vezes é chamado de “o cérebro emocional. Encontra -se no centro do cérebro, com o córtex cerebral envolvido em torno dele e o cerebelo escondido atrás dele. É uma estrutura evolutivamente antiga; Também é extremamente vital. O sistema límbico inclui:

O hipocampo, que cria e armazena memórias. Essa estrutura aninhada no centro do cérebro tem conexões que podem estimular a maioria das outras regiões do cérebro, permitindo lembrar as vistas, sons, emoções e outros aspectos dos eventos em nosso passado. Não se sabe exatamente como o hipocampo cria memórias ou se é realmente o local de armazenamento das memórias. Alguns estudos sugeriram que pessoas com danos no hipocampo não podem formar novas memórias, mas ainda podem acessar as memórias antes do dano. Pensa -se que a amígdala pode afetar como o hipocampo armazena memórias, resultando em uma codificação mais forte e mais vívida de memórias que envolvem medo, trauma ou outras emoções fortes. Isso pode ter dado a nossos ancestrais uma vantagem evolutiva, garantindo que eles evitassem situações perigosas ou prejudiciais no futuro.
A amígdala monitora e ajuda a criar estados emocionais. Os estados emocionais agora são considerados um esforço de equipe entre o cérebro e o corpo. A atividade da amígdala é influenciada por pistas do corpo, como freqüência cardíaca, postura e adrenalina. Mas a amígdala também influencia o corpo em troca, desencadeando respostas de medo quando é detectada uma visão, som ou outro estímulo ameaçador associado a uma memória perigosa ou dolorosa. A amígdala também pode enviar sinais para o hipocampo, que fazem com que uma memória seja codificada com mais vividamente se for feita sob circunstâncias de medo ou dor aguda. Pensa -se que essa seja uma adaptação de sobrevivência para nos permitir evitar o medo e a dor de maneira mais eficaz no futuro. Pensa -se também que seja a razão pela qual as memórias traumáticas tendem a ser muito vívidas e às vezes podem ser “desencadeadas” por estímulos sensoriais semelhantes em condições como o TEPT. A amígdala é considerada mais frequentemente relacionada ao medo e à dor, pois esses são alguns dos estados emocionais mais fáceis de se identificar e são comumente estudados por psiquiatra e neurologistas que buscam ajudar as pessoas a se curarem do trauma. No entanto, é possível que a amígdala também possa desempenhar um papel nas emoções positivas que ainda não estão bem compreendidas.
O tálamo atua como o “quadro de distribuição” para o córtex cerebral. Todas as informações sensoriais, exceto para o cheiro, passam pelo tálamo antes de seguir para os centros de processamento cerebral do córtex. Pode ser por isso que você deixa de perceber algumas partes do seu ambiente, como a maneira como suas roupas se sentem contra a pele, enquanto estímulos que são novos ou importantes para o que você está fazendo atraem sua atenção. Pensa -se que o tálamo possa ajudar o cérebro a “decidir” a quais estímulos sensoriais prestarem atenção. Isso pode nos ajudar com a sobrevivência, garantindo que priorizemos coisas relevantes em nosso ambiente, ignorando partes do ambiente que não nos afetam no momento.
O hipotálamo é uma pequena estrutura localizada sob o tálamo. Ele desempenha um papel vital na liberação de mensagens químicas do cérebro para o corpo, que regulam muitas das funções involuntárias do nosso corpo. As mensagens químicas divulgadas pelo tálamo incluem mensagens que nos deixam famintos, com sede e sonolento; As mensagens dizem aos nossos rins quando economizar água; e mensagens que podem efetuar nossos estados emocionais. Problemas com o hipotálamo podem resultar em uma ampla gama de doenças em que os órgãos não funcionam como deveriam, mesmo que o próprio órgão seja saudável e sem danos. Os órgãos que precisam de sinais do hipotálamo para funcionar adequadamente incluem as glândulas adrenais, as glândulas tireoidianas, os rins e os órgãos reprodutivos.

Tronco cerebral

O tronco cerebral é responsável pelas funções mais básicas da vida. Seus deveres incluem fazer com que o diafragma se expanda e se contraa para que possamos respirar; regulando o batimento cardíaco; e regulando a pressão arterial. As partes do tronco cerebral incluem:

O mesencéfalo. Essa estrutura intrigante auxilia com muitos propósitos e pode ter sido considerada mais fortemente por nossos ancestrais muito antigos no início de nossa história evolutiva. Ele desempenha um papel na visão, audição, movimento ocular e movimento corporal. Suas funções mais cruciais incluem: o mesencéfalo contém a substância nigra, que produz toda a dopamina usada pelo sistema motor para permitir o movimento. A doença de Parkinson é normalmente causada pela deterioração da substância nigra, resultando em falta de dopamina no córtex motor. O mesencéfalo também contém o colículo superior, que tem uma habilidade notável. Algumas pessoas que não podem ver devido a danos ao lobo occipital podem executar tarefas visuais básicas usando o colículo superior. Embora o colículo superior não registre conscientemente dados visuais, o corpo parece capaz de usá -los para se mover adequadamente!
O Pons está envolvido no processamento auditivo, controle motor e análise sensorial. Talvez sua função mais única seja seu papel no sono. Durante o sono, o Pons envia sinais para o resto do cérebro, que ativam os processos do sono REM – tornando possível os sonhos, bem como a consolidação do aprendizado e da memória possível!
A medula oblonga é responsável por manter nossa respiração e regular nossa frequência cardíaca. Ele também contém células que podem detectar venenos na corrente sanguínea e desencadear vômitos em resposta. Quando a morte ocorre devido a lesões cerebrais, é mais frequentemente porque o cérebro inchou até o ponto de esmagar o tronco cerebral, que está por baixo das outras estruturas cerebrais. As interrupções na atividade da medula podem fazer com que a respiração pare, resultando em morte.

É por isso que os médicos recomendam que pacientes com certas lesões graves na cabeça sejam despertadas a cada poucas horas quando dormem. Nos casos de inchaço cerebral e sangramento interno, a inconsciência geralmente ocorre antes da respiração. Descobrir que uma pessoa com lesão cerebral está inconsciente e não pode ser acordada às vezes pode permitir que os médicos tomem medidas para impedir a morte por compressão medula.

Colostro

O “Clostrum” faz parte do cérebro que só foi descoberto recentemente e sobre o qual pouco se sabe no momento. É intrigante porque alguns cientistas acreditam que pode ser a parte do cérebro, onde a contribuição de todas as funções acima é combinada na experiência da consciência.

Por muitos anos, a resposta para a pergunta “Como ocorre a consciência?” Como “não temos ideia”. Ainda é – os cientistas não sabem como exatamente o fechamento pode produzir consciência – mas com a descoberta do Clostrum, pelo menos um pequeno pedaço do quebra -cabeça foi resolvido.

Anteriormente, um quebra -cabeça para os médicos era que parecia não haver uma área única do cérebro que interferia na consciência quando danificada. Os danos a diferentes áreas do cérebro podem causar muitos sintomas diferentes, mas as pessoas continuariam a parecer acordadas e conscientes, a menos que a maioria ou todo o cérebro parasse de funcionar. Que parte do cérebro, então, era responsável pela consciência?

A própria existência do Clostrum foi perdida por muitos anos porque é pequena. O fechamento é uma folha fina de tecido que revestem cada hemisfério do cérebro, que recebe entradas – e envia saídas – para praticamente todas as partes do cérebro.

Enquanto tentava tratar um paciente com epilepsia, descobriu -se acidentalmente que a interrupção da atividade de seu fechamento resultou em uma cessação da consciência. Ela não reagiu, experimentou ou se lembrava de nada em períodos em que seu fechamento estava sendo interrompido.

Todas essas descobertas foram feitas apenas nos últimos anos, é necessário muito mais pesquisa. Mas isso o torna uma área muito emocionante de pesquisa a seguir!

Dois hemisférios

Uma das coisas mais notáveis e subestimadas sobre o nosso cérebro é que ele tem dois hemisférios. Nosso córtex cerebral é essencialmente separado em duas metades, cada uma com fiação muito semelhante. As duas metades do nosso córtex cerebral só podem se comunicar diretamente entre si através do corpus caloso – uma faixa de fibras que envia informações entre os dois lados.

Eles podem comunicar informações muito básicas, como emoção e sobrevivência, indiretamente através do sistema límbico e do tronco cerebral que recebem informações de ambos os hemisférios.

Por muitos anos, acreditava -se que isso era simplesmente uma estranheza biológica, mas recentemente os cientistas estão começando a pensar que é muito importante para quem somos. Nossos hemisférios cerebrais geralmente têm fiação ligeiramente diferente, o que fornece a cada um pouco diferente habilidades. Na maioria das pessoas, por exemplo, um centro de fala é encontrado apenas no hemisfério esquerdo; O cérebro direito pode ter pouca ou nenhuma capacidade de linguagem, mas é mais sensível ao conteúdo emocional dos estímulos sensoriais.

Não é tão simples quanto o mito da cultura pop que a matemática e a ciência vivem no cérebro esquerdo, enquanto arte e música vivem à direita. Mas é verdade que os diferentes hemisférios cerebrais têm algumas habilidades diferentes – e podem até ter desejos diferentes e chegarem a soluções diferentes ao resolver problemas.

Um paciente cujo corpus caloso havia sido cortado para controlar crises graves foi entrevistado por cientistas. Ele foi encontrado para ter alguma função de linguagem nos hemisférios do cérebro esquerdo e direito, o que permitia que cada lado fosse entrevistado verbalmente separadamente. Isso foi feito apenas deixando um hemisfério “ver” ou “ouvir” as perguntas, já que cada olho e cada orelha enviam sua entrada sensorial para apenas um hemisfério do cérebro. Os resultados foram bastante surpreendentes! O hemisfério cerebral direito desse paciente deu respostas diferentes do cérebro deixado quando perguntado sobre suas ambições, sentimentos políticos e crenças religiosas.

Experimentos posteriores mostraram que outros pacientes com seu corte de corpus caloso exibiriam “diferenças de opinião” semelhantes entre seus hemisférios cerebrais, como fazer com que cada uma de suas mãos tentasse resolver um quebra -cabeça de uma maneira diferente. Às vezes, as duas mãos parecem lutar pela melhor solução, desfazendo o trabalho um do outro!

Para a maioria das pessoas, os dois hemisférios são unidos por um corpus caloso que nos permite levar em consideração as duas perspectivas. Mas as implicações do cérebro dividido para pessoas saudáveis ainda estão sendo estudadas!

Questionário

1. Qual das alternativas a seguir não é uma função do cérebro? A. Para processar e integrar a entrada sensorial B. para permitir o movimento C. para coordenar funções essenciais da vida D. Nenhuma das opções acima

Resposta à pergunta nº 1

D está correto. Todos os itens acima são funções do cérebro humano!

2. Qual das alternativas a seguir é a parte de um neurônio responsável por disparar um potencial de ação e enviar uma mensagem para outros neurônios? A. Os dendritos B. O núcleo C. O axônio D. A bainha de mielina

Resposta à pergunta nº 2

C está correto. O axônio é a parte de um neurônio que dispara um potencial de ação.

3. Qual dos seguintes sintomas pode ser esperado de alguém com dano ao lobo frontal? AP

Resposta à pergunta nº 3

C está correto. O controle de impulso ocorre principalmente no córtex frontal.

Referências

Shepherd, G.M. (1994). Neurobiologia. Nova York: Oxford University Press.
Estruturas cerebrais e suas funções. (n.d.). Recuperado em 14 de julho de 2017, de http://serendip.brynmawr.edu/bb/kinser/structure1.html
Sporns, O. (2010). Redes do cérebro. MIT Press.
(n.d.). Recuperado em 14 de julho de 2017, em http://www.nytimes.com/health/guides/disease/hypothalamic-dysfunction/overview.html
Kandel, E.R., Schwartz, J.H., & Jessell, T.M. (1995). Itens essenciais da ciência e comportamento neurais. Norwalk, CT: Appleton & Lange.
Rogers-Ramachandran, V. S. (n.d.). Quando a cegueira está na mente, não os olhos. Recuperado em 14 de julho de 2017, em https://www.scientificamerican.com/article/when-blindness-is-in-the-mind/

Última atualização em 19 de agosto de 2022