Fisiologia de Sistemas

Fisiologia de Sistemas
Cérebro IV: Cognição, memória e
aprendizagem
Tiago V. Maia
Combinar horário de dúvidas para o
teste
Fixar este número...
Qual era
o número?
347219
347219
Fazer estas contas mentalmente...
13 x 7
= 91
11 x 17
= 187
137 x 14 = 1918
Qual era o número que eu pedi para
fixar?
347219
Memória de trabalho (working memory)
Manutenção activa por pouco tempo
Por exemplo, empregados(as) de restaurante
Memória de Trabalho (Working Memory)
e o Córtex Pré-Frontal
Modulação da Função e Actividade do
Córtex Pré-Frontal pela Dopamina
Sistema Dopaminérgico
Doenças que Envolvem Distúrbios
Dopaminérgicos
Défice de atenção e
hiperactividade
Esquizofrenia
Doença de
Parkinson
Toxicodependência
Síndrome de Gilles de la
Tourette
TE = total errors
Efeitos de Variações da Quantidade do
Receptor D1 no Comportamento
Takahashi et al., 2008, Journal of Neuroscience
Efeito da Estimulação do Receptor da
Dopamina D1 no Comportamento
Agonista do Receptor D1
Cai & Arnsten, 1997, Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics
Efeito da Estimulação do Receptor D1 na
Actividade do Córtex Préfrontal
U invertido
Vijayraghavan et al., 2007, Nature Neuroscience
Estimulação Moderada do Receptor D1
Mantém o Sinal, Reduzindo o Ruído
Azul: Controle
Encarnado: Estimulação moderada do receptor D1
Vijayraghavan et al., 2007, Nature Neuroscience
Estimulação Exagerada do Receptor D1
Diminui tanto o Ruído como o Sinal
Vijayraghavan et al., 2007, Nature Neuroscience
Sumário dos Efeitos da Dopamina na
Memória de Trabalho
Arnsten, 2011, Biological Psychiatry
Onde é que estavam ontem às 15h?
Memória declarativa
e.g., estudar para exames “de decorar”
Depende do hipocampo
O Hipocampo
O Paciente H.M.
Remoção bilateral do hipocampo para tratamento de
epilepsia (1953)
Depois da cirurgia, incapaz de formar novas memórias
declarativas (“anterograde amnesia”)
Também não se recordava de eventos nos 1-2 anos antes da
cirurgia (“retrograde amnesia”)
Mas recordava-se de eventos mais antigos de forma normal
(de forma gradual – i.e., quanto mais antigos mais normal a
memória)
Conclusão: O hipocampo armazena memórias declarativas
relativamente recentes, que são depois transferidas para outro
sítio (o cortex)
O Paciente H.M. (cont.)
Memória de trabalho preservada
Apesar de não conseguir formar novas memórias declarativas,
conseguia aprender novos “skills” motores (apesar de não se
lembrar de alguma vez ter praticado!)
Conclusão: Há mais do que um sistema de
aprendizagem/memória no cérebro
Múltiplos Sistemas de Memória e Aprendizagem
+ memória de trabalho (cortex préfrontal)
Classificação de Squire and Zola, 1996, PNAS; figura de Henke, 2010, Nature Reviews Neuroscience
Dupla Dissociação Entre Memória Declarativa e Emocional
Estímulos neutros
Estímulo aversivo
Nada
Depois do treino:
• Pacientes com lesões do hipocampo mostram reactividade autonómica
quando se apresenta a côr azul mas não sabem que o estímulo aversivo
segue a côr azul
•Pacientes com lesões da amígdala sabem que o estímulo aversivo segue a
côr azul mas não apresentam reactividade autonómica à côr azul
Bechara et al., 1995, Science
A Amígdala: Memória Emocional
Hábitos
As primeiras vezes é preciso “pensar” e prestar atenção:
interacção entre o cortex préfrontal e o hipocampo
Depois, o caminho torna-se automático
Os hábitos (conhecimento “procedural”, implícito
e automático) dependem dos gânglios da base
Gânglios da Base
Estriado = Caudate + Putamen
Os Gânglios da Base e a Selecção de
Acções
Selecção de Acções nos Gânglios da
Base: Caminho Directo (“Go”)
Gating/
Disinibição
Figura adaptada de Yin et al., 2006, Nature Reviews Neuroscience
Selecção de Acções nos Gânglios da
Base: Caminho Indirecto (“NoGo”)
Figura adaptada de Yin et al., 2006, Nature Reviews Neuroscience
Selecção de Acções nos Gânglios da
Base: Caminho Indirecto (“NoGo”)
Figura adaptada de Yin et al., 2006, Nature Reviews Neuroscience
Selecção de Acções nos Gânglios da Base:
Caminho Hiper-Directo (“Global NoGo”)
Figura adaptada de Yin et al., 2006, Nature Reviews Neuroscience
Selecção de Acções nos Gânglios da Base:
Modulação pela Dopamina
D2-
D1+
A DA aumenta a
tendência para “Go”
Figura adaptada de Yin et al., 2006, Nature Reviews Neuroscience