Ciências da Linguagem e da Cognição Localização Funcional

Ciências da Linguagem e da
Cognição
Localização Funcional
Cognição vs Emoção
As apresentações power-point resultam de contribuições de:
! 
António Branco
! 
Helder Coelho
! 
Luis Antunes
! 
João Balsa
1
Sistemas Funcionais
" Os
grandes sistemas funcionais
!  Motricidade
" Mecanismos
destinados a mover o corpo e
os membros: força para subsistir, agindo
sobre o ambiente envolvente.
! Sensibilidade
" Dor
" Visão
" Audição
2
Localização funcional
"  Como
determinar?
"  Exemplo: Motricidade
"  Experiência de Roland: ver débitos
sanguíneos
! 
3 situações experimentais
execução de sequência motora simples (1),
"  execução de sequência motora complexa (2),
"  representação mental sem execução motora:
intenção da acção. (3)
" 
! 
Medição da activação de zonas cerebrais:
3
Localização funcional
(1)
(2)
(3)
4
Localização funcional
"  Principais
! 
! 
! 
! 
! 
áreas
córtex motor
córtex somestésico
córtex visual
córtex auditivo
córtexes associativos
Sternberg, p.53
5
Organização topográfica
"  No
! 
córtex visual
Áreas corticais adjacentes representam
áreas adjacentes do campo visual.
"  Activação
do córtex visual de
macacos, no lobo occipital
injecta-se material radioactivo na
corrente sanguínea.
"  áreas do cérebro mais activas à
custa de mais alimentação
sanguínea.
"  mais concentração sanguínea induz
mais concentração radioactiva.
"  scanner + software constroem
imagem de áreas activadas
(organização topográfica).
" 
Anderson, p.26
Estímulo visual (a), presente a um
macaco, produz um padrão de
activação cerebral (b), o qual se
adequa fortemente à estrutura 6do
estímulo.
Organização topográfica
"  No
córtex motor primário
"  No córtex somestésico primário
! 
! 
áreas adjacentes processam informação/comandam áreas
adjacentes do corpo.
Neurónios próximos uns dos outros processam informação de parte
do corpo próximas:
" 
minimizar distâncias neuronais e optimizar tempos de
reacção.
Mapeamento das partes do corpo no tecido neuronal
Sternberg, p.58
Habib, p.119
7
Organização funcional-topográfica
8
Execução de um movimento
" 
Dois sistemas regulam
velocidade,
execução,
precisão
de um movimento
" 
Cerebelo
" 
! 
Corrector do movimento
! 
Programação do movimento
! 
Lesões levam ao atraso no início do movimento
Gânglios de Base
9
Execução do Movimento – Gânglios de
Base
"  Lesões
-> doença de Parkinson
Córtex Cerebral
Córtices Associativos
+
Córtex Motor
Tálamo
Estriado
Pallidum
1
2
3
4
–
–
–
–
núcleo caudado
putâmen
pallidum
tálamo
dopamina
Substância negra
10
Áreas de Brodmann
" 
Brodmann (1909)
! 
Morfologia
52 áreas corticais,
"  com base em diferenças no tipo dos
neurónios constitutivos e na sua organização.
" 
" 
Mais tarde
! 
Funcionalidade
" 
mostrou-se que algumas destas áreas têm
valências funcionais específicas. Alguns
exemplos:
# 
# 
# 
# 
3 - área somestésica primária
4 - motora primária
17 - visual primária
41 - auditiva primária
Changeux, p.33
Anderson,
11
Brodmann 3,1,2 - área somestésica
primária
12
Mapa de Brodmann
4- Motora primária
3- Área somestésica primária
17 - Visual primária
41 - Auditiva primária
13
Organização distribuída e
evolutiva
" 
Funções motoras e cognitivas (sobretudo superiores)
! 
Informação neuronal codificada em termos de padrões de activação
" 
Corolário: um mesmo neurónio da área motor estará activado no controle de diferentes partes
do corpo (i.e. integrando vários padrões de activação).
! 
Intervenção de várias áreas
! 
Evolução individual
" 
"memorização" com prática
" 
(a) IRMf: corte axial superior
" 
(b) IRMf: corte axial inferior
" 
sobreposição de imagens diferidas no tempo
. vermelho: estádio inicial da resolução de um problema
complexo
. verde: estádio subsequente, após prática
Anderson,
14
Conexões e hierarquia das
áreas
"  Hierarquia
funcional
bifurcada
esquemática
! 
meio exterior
" 
! 
entre as áreas primárias e
as áreas associativas não
específicas
meio interior
" 
entre o hipotálamo e as
áreas associativas não
específicas
Habib, p.65
15
Diferença específica dos
seres humanos
" 
Peso médio do encéfalo
! 
! 
! 
! 
! 
Homem: 1 250 g
Elefante Africano: 5 700 g
Roaz azul: 6 000 g
Homens: 8,3g encéfalo / 1 cm altura
Mulheres: 8 g / 1 cm
para 1.65 m de altura, homens com mais 45 g que
Mulheres.
" 
" 
Peso Encéfalo/PesoCorpo
! 
Descrição:
" 
" 
" 
" 
Ordenadas: peso do encéfalo (g) - logaritmo de 10
Abcissas: peso do corpo (Kg) – logaritmo de 2
pontos: espécies
Insectívoros e primatas
16
Espécies
Peso do
encéfalo
17
Peso do corpo
Diferença específica do
homem
Peso Encéfalo/PesoCorpo: Interpretação:
! 
linhas:
grupos zoológicos homogéneos
"  entre espécies do mesmo grupo a proporção encéfalo/corpo
é comum
" 
! 
#  insectívoros de base: musaranho, ouriço
#  insectívoros evoluídos:
#  pro-símios: lémur
#  símios evoluídos: macaco
#  hominóides: orangotango, chimpanzé, gorila
#  homem moderno
linhas são paralelas:
entre grupos há saltos evolutivos, qualitativos
"  cada grupo alinha pela mesma progressão da proporção
" 
! 
em coordenadas logarítmicas, inclinação 0.63(=2/3):
" 
proporcionalidade directa entre peso do encéfalo e
superfície do corpo (NB: e não o peso do corpo)
18
Diferença específica do
homem
"  Índice
! 
! 
de encefalização:
Assunção: índice 1 para insectívoros de base
Homem: índice = 28,7
Um homem com o peso de um
musaranho teria um encéfalo 28,7 vezes
mais pesado
"  Um musaranho com o peso de um
homem teria um encéfalo de 46 g
" 
! 
! 
! 
Chimpanzé: índice = 11,48
Foca: índice = 15
Golfinho: índice = 20
19
Evolução morfológica
" 
Estrutura do encéfalo
! 
é comum a todos os vertebrados
Changeux, p.59: encéfalo de um peixe (toit: lobo visual; cervelet: cerebelo; última secção: bulbo raquidiano)
" 
" 
Corticalização
! 
Proporção entre vesículas e estrangulamentos difere
! 
expansão do córtex em espécies evolutivamente posteriores
Corte vertical de um hemisfério
! 
Esq. p/ dir.: répteis / mamífero primitivo (marsupial) / homem (vista anterior, hem. direito)
" 
v - ventrículo
" 
b - tálamo
" 
cc - corpo caloso
" 
p - lobo olfactivo
" 
n - neo-córtex
Changeux, p.60
20
Evolução morfo-funcional
21
Evolução morfo-funcional
"  Rearranjo
morfológico vai
a par com rearranjo
funcional
! 
! 
! 
! 
! 
! 
! 
! 
! 
a - mamífero primitivo (ouriço)
b - insectívoro
c - primata prossímio
d - homem
P - córtex piriforme (lobo olfactivo)
M - área motora
S - área somestésica
V - área visual
A - área auditiva
22
O Método da Experiência
" 
A TMS (Transcranial Magnetic Stimulation) recorre a uma corrente
eléctrica que passando por uma bobine colocada junto ao crânio de
um paciente cria um campo magnético no cérebro.
" 
Este campo corta o processamento cerebral na área particular, o
que permite que se desliguem ou inibam certas áreas do cérebro.
" 
Mostram-se 2 palavras num ecrã aos participantes.
! 
Tarefa 1: Pede-se para eles decidirem se as palavras são sinónimas (ex.
biscuit, coach, gift).
! 
Tarefa 2: Pede-se para eles decidirem se as palavras são homófonas (ex.
hear, serial, links).
23
Como o Cérebro Processa as
Palavras
4) Quando a TMS foi aplicada contra a região anterior, os
participantes levam mais tempo nos sinónimos, mas o
seu desempenho nos homófonos não foi afectado.
Quando a TMS foi aplicada contra a região posterior, o
inverso foi verdadeiro.
" 
Conclusão: Os sons das palavras são processados em
partes do cérebro diferentes das que estão ligadas ao
significado das palavras. A parte frontal da área de
Broca lida com os significados e a parte de trás com os
sons das palavras.
24
Cognição vs. Emoção
"  Como
se articula a cognição com a emoção?
Cognição:
Reconhecimento de Padrões
Memória
Atenção
Categorização
Emoção
Resolução de Problemas
Raciocínio
Tomada de Decisão
25
Mente como um Filme:
segundo Damásio
"  Como
a velha capacidade humana de processar
emoções acompanha as experiências cognitivas
muito rápidas?
"  O
que está na mente?
"  Vemos
a vida como “um filme dentro de um
filme” (eu auto-biográfico)
26
Como é que os filmes podem ser ferramentas para
explorar a mente, para preencher a necessidade
humana de experimentar emoções, ou para imitar o
processo de edição que os nossos cérebros
realizam?
"  O cinema, o teatro e a literatura têm sido modos de
inquirir a mente humana, ao olharem para a mente
e o comportamento humano.
"  John Huston chamou uma vez a atenção para o
modo como um filme é montado, pois o corte das
cenas no cinema é feito ao ritmo do pestanejar.
" 
27
“Being John Malkovich”
Este filme ilustra bem o modo como podemos
simular no cinema as experiências subjectivas de
uma outra pessoa. Os neurocientistas cognitivos
estão também continuadamente a ligar as
experiências mentais subjectivas e as coisas
objectivas observáveis.
"  A trilogia Matrix exemplifica como olhamos para as
imagens em movimento. A definição do que é um
filme fica exposta, assim como entramos
explorarmos o que é entrar em realidades virtuais.
"  Os jogos de vídeo são populares pois de facto o
que eles fazem é jogar com uma narrativa e permitir
que os jogadores olhem para uma história. Temos
assim formas diferentes de criar ambientes onde
podemos entrar e sofrer a alteração das nossas
disposições.
" 
28
Emoções
Segundo Peter Greenway o cinema não fez mais do
que ilustar as novelas do século XIX, pois segue
uma narrativa compreensiva.
"  A nova tecnologia digital permitiu amplificar os
efeitos especiais e inventar outro tipo de duplos, e
assim permitir modos diferentes de contar histórias
e de fazer os espectadores experimentar novas
emoções (ou as que gostariamos de ter e não ter) e
realidades. Ver um personagem e depois olhar para
o mundo através dos seus olhos é o que uma
narrativa faz, e assim não existem grandes
mudanças quanto à sua estrutura.
" 
29
Emoções
"  Com
o cinema procuramos alimento para as
nossas emoções. E a Biologia ajuda-nos a
perceber a diferença entre cognição e emoção.
"  Há uma diferença no modo como o cérebro e o
nosso organismo em geral processa a cognição
e a emoção.
30
Cognição / Emoção
"  A
cognição (pensamento) é como a iluminação:
é muito rápida e tem potencial para se tornar
ainda mais rápida com as novas tecnologias.
"  Isto não quer dizer que teremos processos
emocionais (disposições, receios) mais rápidos
porque estes são muito antigos em termos da
evolução.
"  As emoções são muito rígidas e mais difíceis de
mudar em pouco tempo.
31
Controle do peso pelo
cérebro
" 
O cérebro regula a ingestão de alimentos e o gasto de calorias com o
objectivo de manter estável o peso do corpo. Quando algo ocorre mal com
este processo, surge a obesidade.
" 
3 Fases:
" 
1) o cérebro recebe informação sensorial do corpo, incluindo a informação
das hormonas (leptin e ghrelin, e das energias como a glucose e os ácidos
das gorduras);
" 
2) integra esta informação com elementos que recebeu do mundo externo
(aromas) e com o estado emocional do organismo;
" 
3) faz alterações adequadas à ingestão da comida e ao gasto de energia,
de modo a manter o equilíbrio energético e impedir a obesidade. A proteína
receptora MC4R é crítica ao longo deste processo.
32
Estudos da Cocaína no
Cérebro
" 
Estudos sobre o efeito da cocaína no cérebro incidiram na ligação entre
duas regiões particulares:
" 
1) por um lado, o cortex pré-frontal, responsável pelos comportamentos
cognitivos, tais como conduta social e personalidade, e a zona junto ao
hipocampo, a qual governa a memória, a aprendizagem e a emoção;
" 
2) e por outro lado, o nucleus accubens, que processa as boas
sensações, tais como ser recompensado por um certo comportamento.
" 
Ao estudarem-se os circuitos cerebrais que ligam as duas áreas em ratos,
descobriu-se que a cocaína restringe a capacidade do cérebro em criar
novos caminhos neuronais, e assim novas respostas, a partir de novas
experiências.
33
Estudos da Cocaína no
Cérebro
" 
Os estudos comportamentais dos ratos após a injecção
de cocaína mostraram que estes procuravam mais
recompensas e eram menos capazes em aprender
novas estratégias.
" 
As consequências fisiológicas são: os utilizadores
comportam-se menos adequadamente porque os seus
cérebros estão menos aptos a alterarem as suas
respostas perante as novas situações.
" 
Estes estudos podem ter implicações no tratamento da
esquizofrenia, da depressão e do stress pós-traumático.34
Emoção vs Sentimentos
35