Sumário
Introdução ................................................................................................................... 1
1. Estrutura dos neurônios .......................................................................................... 2
2. Partes do cérebro .................................................................................................... 4
3. Cérebro de peixe ..................................................................................................... 5
4. Cérebro inferior ....................................................................................................... 6
5. Ato de equilíbrio ...................................................................................................... 8
6. Parte superior do cérebro ........................................................................................ 8
7. Conexão física....................................................................................................... 10
8. Água no cérebro .................................................................................................... 12
Fonte ......................................................................................................................... 12
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COMO FUNCIONA O CÉREBRO
INTRODUÇÃO
O cérebro humano
O cérebro realiza várias tarefas incríveis:
controla a temperatura corpórea, a pressão arterial, a freqüência cardíaca e
a respiração
aceita milhares de informações vindas de seus vários sentidos (visão,
audição, olfato)
controla o movimento físico ao andar, falar, ficar em pé ou sentar
deixa você pensar, sonhar, raciocinar e sentir emoções
Todas essas tarefas são coordenadas, controladas e reguladas por um órgão
que tem mais ou menos o tamanho de uma pequena couve-flor: seu cérebro.
Seu cérebro, medula espinhal e nervos periféricos compõem um sistema de
controle e processamento integrado de informações. O estudo científico do cérebro e
do sistema nervoso é chamado de neurociência ou neurobiologia. Como o campo
da neurociência é tão vasto e o cérebro e o sistema nervoso, tão complexos, este
artigo vai começar dando uma visão geral sobre esse órgão.
Neste trabalho vamos examinar as estruturas do cérebro e o que cada uma
delas faz. Após ver essa explicação geral sobre o cérebro, você vai poder entender
conceitos como controle motor, processamento visual, processamento auditivo,
sensações, aprendizagem, memória e emoções, que vamos cobrir mais
detalhadamente em artigos futuros.
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1. ESTRUTURA DOS NEURÔNIOS
Seu cérebro é composto por aproximadamente 100 bilhões de células
nervosas, chamadas de neurônios. Os neurônios têm a incrível habilidade de juntar
e transmitir sinais eletroquímicos, como se fossem entradas, saídas e fios de um
computador. Os neurônios compartilham as mesmas características e têm as
mesmas partes que as outras células, mas o aspecto eletroquímico os deixa
transmitir sinais por longas distâncias e passar mensagens de um para o outro. Os
neurônios possuem três partes básicas: corpo celular, axônio e dentritos.
Corpo celular - essa parte principal contém todos os componentes
necessários da célula, como o núcleo (que contém DNA), retículo endoplasmático e
ribossomos (para construir proteínas) e mitocôndria (para produzir energia). Se o
corpo celular morrer, o neurônio morre.
Axônio - essa projeção da célula, longa e semelhante a um cabo, transporta a
mensagem eletroquímica (impulso nervoso ou potencial de ação) pela extensão
da célula; dependendo do tipo do neurônio, os axônios podem ser cobertos por uma
fina camada de mielina, como um fio elétrico com isolamento. A mielina é feita de
gordura e ajuda a acelerar a transmissão de um impulso nervoso através de um
axônio longo. Os neurônios com mielina costumam ser encontrados nos nervos
periféricos (neurônios sensoriais e motores), ao passo que os neurônios sem mielina
são encontrados no cérebro e na medula espinhal.
Dendritos ou terminações nervosas - essas projeções pequenas e
semelhantes a galhos realizam as conexões com outras células e permitem que o
neurônio se comunique com outras células ou perceba o ambiente a seu redor. Os
dendritos podem se localizar em uma ou nas duas terminações da célula.
Tipos de neurônios básicos
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Existem neurônios de vários tamanhos. Por exemplo, um único neurônio
sensorial da ponta de seu dedo tem um axônio que se estende por todo o
comprimento de seu braço, ao passo que os neurônios dentro do cérebro podem se
estender por somente alguns poucos milímetros. Os neurônios possuem formatos
diferentes, dependendo de sua função. Os neurônios motores, que controlam as
contrações dos músculos, possuem um corpo celular em uma ponta, um axônio
longo no meio e dendritos na outra ponta. Já os neurônios sensoriais têm
dendritos nas duas pontas, conectados por um longo axônio com um corpo celular
no meio.
Alguns tipos de neurônios: motoneurônio (a), neurônio sensorial (b), célula piramidal (c)
Os neurônios também variam no que diz respeito a suas funções:
os neurônios sensoriais transportam sinais das extremidades de seu
corpo (periferias) para o sistema nervoso central;
os neurônios motores (motoneurônios) transportam sinais do sistema
nervoso central para as extremidades (músculos, pele, glândulas) de seu
corpo;
os receptores percebem o ambiente (químicos, luz, som, toque) e codificam
essas informações em mensagens eletroquímicas, que são transmitidas
pelos neurônios sensoriais;
os interneurônios conectam vários neurônios dentro do cérebro e da
medula espinhal.
O tipo mais simples de via neural é um arco reflexo monossináptico
(conexão simples), como o reflexo patelar. Quando o médico bate no ponto certo de
seu joelho com um martelo de borracha, os receptores enviam um sinal para a
medula espinhal através de um neurônio sensorial. Esse neurônio passa a
mensagem para um neurônio motor, que controla os músculos de sua perna.
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Os impulsos nervosos viajam pelo neurônio motor e estimulam o músculo
específico a se contrair. A resposta é um movimento muscular que acontece
rapidamente e não envolve seu cérebro. Os seres humanos possuem vários reflexos
desse tipo, mas, conforme as tarefas vão ficando mais complexas, o "circuito"
também fica mais complicado e o cérebro se envolve nele.
2. PARTES DO CÉREBRO
O cérebro é composto apenas por arcos reflexos. Por exemplo, vermes
achatados e invertebrados não possuem um cérebro centralizado. Eles têm
associações separadas de neurônios, organizadas em arcos reflexos simples. Os
vermes achatados possuem redes neurais, neurônios individuais conectados que
formam uma rede ao redor do animal.
A maioria dos invertebrados, como, por exemplo, a lagosta, tem cérebro
simples que consistem em grupos localizados de corpos celulares neurais chamados
de gânglios. Cada gânglio controla funções sensoriais e motoras em seu segmento
através de um arco reflexo e os gânglios são conectados para formar um sistema
nervoso simples. Conforme o sistema nervoso evoluiu, as cadeias de gânglios
evoluíram para cérebros simples mais centralizados.
O cérebro evoluiu a partir dos gânglios dos invertebrados. Não importa de que
animal, um cérebro tem as seguintes partes:
tronco encefálico - o tronco encefálico consiste na medula, ou bulbo,
ponte e mesencéfalo; o tronco encefálico controla os reflexos e funções
automáticas (freqüência cardíaca, pressão arterial), movimentos dos
membros e funções viscerais;
cerebelo - integra informações do sistema vestibular que indicam posição e
movimento e utiliza essas informações para coordenar os movimentos dos
membros;
hipotálamo e glândula pituitária - controlam as funções viscerais,
temperatura corporal e respostas de comportamento, como alimentar-se,
beber, respostas sexuais, agressão e prazer;
cérebro superior, também chamado de córtex cerebral ou apenas córtexo cérebro consiste no córtex, grandes tratos fibrosos (corpo caloso) e
algumas estruturas mais profundas (gânglio basal, amígdala, hipocampo);
integra informações de todos os órgãos dos sentidos, inicia as funções
motoras, controla as emoções e realiza os processos da memória e do
pensamento, expressão de emoções e pensamentos são mais
predominantes em mamíferos superiores.
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Dos peixes aos humanos é possível ver que o córtex fica maior, ocupa uma
porção maior da área total do cérebro e se dobra. O córtex aumentado assume
funções superiores adicionais, como processamento de informações, fala,
pensamento e memória. Além disso, a parte do cérebro chamada de tálamo evoluiu
para ajudar a transmitir informações do tronco encefálico e da medula espinhal para
o córtex cerebral.
3. CÉREBRO DE PEIXE
Animais inferiores (peixes, anfíbios, répteis e pássaros) não "pensam" tanto:
eles se preocupam com as atividades diárias de juntar comida, alimentar-se, beber,
dormir, reproduzir-se e se defender. Por isso, seus cérebros refletem os principais
centros que controlam essas funções. Nós também desempenhamos essas funções,
o que nos faz ter um cérebro "de réptil" dentro de nós.
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Parte inferior do cérebro, exibindo tronco encefálico e os nervos cranianos
4. CÉREBRO INFERIOR
A parte inferior do cérebro consiste na medula espinhal, no tronco
encefálico e no diencéfalo; o cerebelo e o córtex cerebral também estão presentes,
mas serão discutidos mais adiante. Dentro de cada uma dessas estruturas estão os
centros das células neurais, chamados de núcleos, especializados em
determinadas funções, respiração, regulação da freqüência cardíaca, sono:
medula - a medula contém núcleos para regular a pressão arterial e a
respiração, assim como núcleos para transmitir informações dos órgãos dos
sentidos que vêm dos nervos cranianos;
ponte - a ponte contém núcleos que transmitem informações sobre
movimento e posição do cerebelo para o córtex. Além de também conter
núcleos que estão envolvidos na respiração, no paladar e no sono;
mesencéfalo - o mesencéfalo contém núcleos que ligam as várias seções
do cérebro envolvidas nas funções motoras (cerebelo, gânglio basal, córtex
cerebral), movimentos oculares e controle auditivo. Uma parte, chamada de
substância negra, está envolvida nos movimentos voluntários; quando não
funciona, aparecem os movimentos de tremor característicos do mal de
Parkinson;
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tálamo - o tálamo conecta vias sensoriais aferentes até as áreas
apropriadas do córtex, determina que informações sensoriais realmente
chegam à consciência e participa da troca de informações motoras entre o
cerebelo, o gânglio basal e o córtex;
hipotálamo - contém núcleos que controlam secreções hormonais da
glândula pituitária. Esse centro governa a reprodução sexual, a alimentação,
a ingestão de líquidos, o crescimento e o comportamento materno, como a
lactação, produção de leite em mamíferos. O hipotálamo também está
envolvido em quase todos os aspectos do comportamento, incluindo seu
"relógio" biológico, que é ligado ao ciclo diário da luz e escuridão (ritmo
circadiano).
Visão interna da parte inferior do cérebro
Medula espinhal: A medula espinhal pode ser vista como um órgão separada
do cérebro ou simplesmente como uma extensão inferior do tronco encefálico. Ela
contém vias sensoriais e motoras do corpo, assim como vias aferentes e eferentes
do cérebro. E ainda possui arcos reflexos que reagem independentemente do
cérebro, como o reflexo patelar.
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5. ATO DE EQUILÍBRIO
O cerebelo é dobrado em muito lobos e fica acima e atrás da ponte. Ele recebe
informações sensoriais da medula espinhal, informações motoras do córtex e
gânglios basais, além de informações sobre a posição vindas do sistema vestibular.
Então ele integra essas informações e influencia as vias motoras do cérebro para
coordenar os movimentos. Para confirmar isso, estique o braço e toque um ponto a
sua frente, como o monitor do computador, por exemplo, sua mão vai fazer um
movimento suave. Se você tivesse algum dano no cerebelo, o mesmo movimento
seria cheio de solavancos por causa da série de pequenas contrações musculares
que seu córtex iniciaria até chegar ao ponto de destino. O cerebelo também pode
estar envolvido na linguagem, finas contrações musculares dos lábios e da laringe e
em outras funções cognitivas.
O sistema vestibular: O sistema vestibular é responsável pela manutenção da
postura, do equilíbrio e da orientação espacial. Parte desse sistema é localizada no
ouvido interno. E ele também inclui o nervo vestibulococlear (o oitavo nervo
craniano) e certas partes do cérebro, que interpretam as informações que o nervo
vestibulococlear recebe.
6. PARTE SUPERIOR DO CÉREBRO
O cérebro é a maior parte do encéfalo humano. O córtex contém todos os
centros que recebem e interpretam informações sensoriais, iniciam movimentos,
analisam informações, raciocinam e sentem emoções. Os centros dessas tarefas
estão localizados em diferentes partes do córtex. Mas antes de falarmos sobre o que
cada parte faz, vamos dar uma olhada nas partes do cérebro.
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6.1. Partes principais do córtex cerebral
O córtex predomina na superfície exterior do cérebro. A área de superfície do
cérebro tem cerca de 1.500 a 2 mil cm2, que é mais ou menos o tamanho de uma a
duas páginas de um jornal. Para fazer essa área caber dentro do crânio, o córtex é
dobrado, formando pregas (giros) e sulcos. Vários grandes sulcos dividem o córtex
em diferentes lobos: o lobo frontal, o lobo parietal, o lobo occipital e o lobo
temporal. Cada lobo tem uma função diferente.
Quando visto de cima, um grande sulco (fissura inter-hemisférica) separa o
cérebro em duas metades: direita e esquerda. Essas metades se comunicam por
meio de um sistema de fibras de matéria branca chamadas de corpo caloso. Além
disso, os lobos temporais direito e esquerdo se comunicam por meio de outro trato
de fibras próximo à parte de trás do cérebro chamada comissura anterior.
Se você tiver uma vista segmentada do cérebro, será possível ver que a área
cortical acima do corpo caloso é dividida por um sulco. Esse sulco é chamado de
sulco cingulado. A área entre esse sulco e o corpo caloso tem o nome de giro
cingulado, também conhecido como sistema límbico ou lobo límbico. Em uma
área mais profunda dentro do cérebro encontram-se o gânglio basal, a amígdala e o
hipocampo.
Massa cinzenta: O cérebro contém massa cinzenta (neurônios sem mielina) e
massa branca (neurônios com mielina, que entram e saem do córtex).
E aqui termina nosso tour pelas principais estruturas do córtex. Agora, vamos
ver o que elas fazem.
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7. CONEXÃO FÍSICA
O cérebro possui várias conexões físicas, assim como um prédio ou um avião
tem suas partes interligadas por fiação elétrica. No caso do cérebro, as conexões
são feitas por neurônios que conectam as entradas sensoriais e as saídas motoras
com os centros nos vários lobos do córtex. Também há conexões entre esses
centros corticais e outras partes do cérebro.
Diferentes áreas do cérebro superior possuem funções específicas.
Lobo parietal - recebe e processa todas as entradas somatossensoriais do
corpo (toque, dor); as fibras da medula espinhal se distribuem pelo tálamo para
várias partes do lobo parietal. E essas conexões formam um "mapa" da superfície do
corpo no lobo parietal. Esse mapa é chamado de homúnculo. O homúnculo tem
uma aparência bem estranha, porque a representação de cada área está
relacionada ao número de conexões sensoriais de neurônios em vez de ao tamanho
físico da área. Consulte What Does Your "Homunculus" Look Like? Mapping Your
Brain (em inglês), para obter mais informações sobre como determinar seu próprio
homúnculo.
Homúnculo, um mapa sensorial de seu corpo
A parte traseira do lobo parietal (próxima ao lobo temporal) tem uma seção
chamada de área de Wernicke, muito importante para compreender as informações
sensoriais (visuais e auditivas) associadas à linguagem. Danos a essa área do
cérebro produzem o que se conhece como "afasia sensorial", na qual os pacientes
não conseguem entender a linguagem mas ainda são capazes de produzir sons.
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Lobo frontal - o lobo frontal está envolvido nas habilidades motoras (incluindo
a fala) e nas funções cognitivas.
O centro motor do cérebro (giro pré-central) localiza-se na parte de trás do
lobo frontal, logo na frente do lobo parietal. Ele recebe conexões da parte
somatossensorial do lobo parietal e processa e inicia as funções motoras. Assim
como o homúnculo no lobo parietal, o giro pré-central possui um mapa motor do
cérebro. Para mais detalhes, consulte A Science Odyssey: You Try It - Probe the
Brain Activity (em inglês), uma odisséia espacial: experimente - examine a atividade
cerebral.
Uma área no lado esquerdo do lobo frontal, chamada de área de broca,
processa a linguagem por meio do controle dos músculos que criam os sons (boca,
lábios e laringe). Danos a essa área resultam na "afasia motora," problema no qual
os pacientes conseguem entender a linguagem mas não podem produzir sons
corretos ou com qualquer significado.
As áreas restantes do lobo frontal
(pensamento, aprendizado e memória).
realizam
processos associativos
Lobo occipital - o lobo occipital recebe e processa informações visuais
diretamente dos olhos e relaciona essas informações com o lobo parietal (área de
Wernicke) e com o córtex motor (lobo frontal). Uma das coisas que ele deve fazer é
interpretar as imagens invertidas que são projetadas na retina pelo cristalino do olho.
Lobo temporal - o lobo temporal processa informações auditivas a partir dos
ouvidos e as relaciona com a área de Wernicke do lobo parietal e com o córtex
motor do lobo frontal.
Ínsula - a ínsula influencia funções automáticas do tronco encefálico. Por
exemplo, quando você prende a respiração, os impulsos da ínsula suprimem os
centros de respiração da medula. A ínsula também processa informações sobre o
paladar.
Hipocampo - o hipocampo localiza-se dentro do lobo temporal e é importante
para a memória de curto prazo.
Amígdala - ela se localiza dentro do lobo temporal e controla o comportamento
sexual e social e outras emoções.
Gânglios basais - os gânglios basais trabalham junto ao cerebelo para
coordenar movimentos precisos, como movimentos da ponta dos dedos.
Sistema límbico - esse sistema é importante no comportamento emocional e
no controle dos movimentos dos músculos das vísceras (músculos do aparelho
digestivo e cavidades do corpo).
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8. ÁGUA NO CÉREBRO
Seu cérebro e medula espinhal são cobertos por uma série de membranas
resistentes chamadas de meninges, cuja função é proteger esses órgãos do atrito
com os ossos do crânio e da coluna. Para uma proteção ainda maior, o cérebro e a
medula espinhal flutuam em um mar de líquido céfalo-raquidiano dentro do crânio
e da coluna. Esse líquido de amortecimento é produzido pelo plexo coróide,
localizado dentro do cérebro, e flui por uma série de cavidades (ventrículos) para
fora do cérebro e dentro da medula espinhal. Esse líquido mantém-se separado do
fornecimento de sangue pela barreira hemato-encefálica.
Sistema ventricular cerebral
Como você pode ver, seu cérebro é um órgão complexo e extremamente
organizado, que comanda tudo o que você faz. Agora que você já está familiarizado
com a anatomia do cérebro, veja os artigos que tratam das funções específicas dele.
FONTE
http://ciencia.hsw.com.br/cerebro.htm
