Videoaula: Introdução ao cérebro

O encéfalo é o órgão mais complexo do corpo humano. Muitos também o consideram o órgão mais importante, a jóia da coroa. Ele é responsável pelos pensamentos, pelos movimentos, pela memória, pelos sentimentos e é através dele que interpretamos nossa experiência no mundo. Essa massa de tecido gelatinoso com formato de noz pesa cerca de 1.4 quilogramas, e contém inacreditáveis 100 bilhões de neurônios. Esse é mais ou menos o mesmo número de estrelas na via láctea.

Você provavelmente já sabe que o encéfalo pode ser dividido em três partes principais - o cérebro, o tronco encefálico e o cerebelo. Nesse vídeo vamos fazer uma introdução sobre a sua maior parte, o cérebro.

Quando vemos uma imagem do encéfalo, geralmente a primeira coisa que notamos é o cérebro, que é essa parte aqui situada no aspecto mais superior do encéfalo. Estruturalmente, o cérebro é dividido em dois hemisférios, um direito e um esquerdo, separados pela fissura interhemisférica, também conhecida como fissura longitudinal.

A comunicação entre os hemisférios direito e esquerdo é realizada por estruturas conhecidas como comissuras cerebrais, como o corpo caloso, que é o maior feixe de substância branca que conecta os dois hemisférios cerebrais.

Apesar de parecer que os hemisférios cerebrais são imagens em espelho, eles possuem funções especializadas diferentes. Por exemplo, o hemisfério esquerdo está tipicamente envolvido em tarefas relacionadas à linguagem, como a formação e compreensão das palavras, enquanto o hemisfério direito possui um papel maior em habilidades espaciais e no processamento do raciocínio abstrato. Entretanto, para a maioria dos processos, os hemisférios trabalham juntos, e muitas funções cognitivas exigem sua atividade integrada.

Cada hemisfério cerebral é formado por uma camada superficial de substância cinzenta, conhecida como córtex, sobreposta a um centro de substância branca, que contém massas profundas também formadas de substância cinzenta, conhecidas como núcleos da base.

Vamos começar a explorar os hemisférios cerebrais discutindo a substância cinzenta superficial.

A superfície externa do cérebro, ou seja, o córtex cerebral, possui várias cristas elevadas de tecido, conhecidas como giros. Os giros são separados por espaços conhecidos como sulcos. A morfologia contorcida dos sulcos e giros se deve à necessidade de maximizar a área de superfície do cérebro dentro dos limites do crânio. No seu formato contorcido, cada hemisfério cerebral possui uma área de 1/10 de 1 metro quadrado. Entretanto, se fossem desdobrados, cada hemisfério cobriria uma área de cerca de 1 metro quadrado. Há três sulcos principais em cada hemisfério: o sulco central, o sulco parieto-occipital e o sulco lateral.

Nós podemos dividir cada hemisfério do cérebro anatomicamente em seis lobos, como você pode ver aqui. Vamos ver cada um desses lobos em breve. Vale lembrar que alguns autores não consideram o lobo límbico como um lobo anatômico verdadeiro. Para eles o cérebro possui apenas cinco lobos. 

De uma perspectiva funcional, podemos alternativamente organizar o córtex cerebral em diferentes áreas: a área motora primária, as áreas sensitivas primárias e as várias áreas de associação, que são áreas onde as informações motoras ou sensitivas são integradas, permitindo funções mais complexas.

As áreas de associação unimodais integram um tipo específico de informações, geralmente relacionadas à percepção. Por exemplo, sua área visual primária pode ver um veículo, mas a sua área de associação visual reconhece sua forma para identificar o objeto como um carro, e a sua cor para identificá-lo mais especificamente como um táxi.

Áreas de alta ordem, ou áreas de associação multimodais, funcionam combinando estímulos de diferentes fontes. Por exemplo, o estímulo visual de ver um táxi pode ser combinado com o estímulo auditivo de uma buzina, que informa que o táxi está vindo na sua direção. A informação é passada para áreas de associação motoras que iniciam o curso de ação apropriado para evitar o perigo.

Conforme exploramos cada lobo do cérebro vamos ver mais detalhes sobre algumas dessas áreas funcionais.

Como eu mencionei, cada hemisfério do cérebro é subdividido em seis lobos. A maioria deles é nomeado de acordo com os ossos sobrejacentes: frontal, temporal, parietal, occipital. Além disso, há o lobo insular e o lobo límbico, que nem todos os autores reconhecem. Vamos explorar cada um dos lobos do cérebro enquanto discutimos sua anatomia macroscópica e funcional.

O lobo frontal é o maior dos seis lobos, representando mais de um terço do volume cortical total. Ele está localizado na fossa craniana anterior, e seu aspecto superolateral se conforma à superfície interna do osso frontal. Se estende da parte mais anterior do cérebro, o polo frontal, até o sulco central, que o separa do lobo parietal. O lobo temporal está localizado posterior e inferior ao lobo frontal, do qual é separado pelo sulco lateral.

Várias partes do lobo frontal estão associadas a diferentes funções e responsabilidades. Talvez a mais conhecida delas seja o papel do lobo frontal no controle motor, que envolve a participação de várias áreas do lobo frontal. A primeira é a área motora primária, ou córtex motor primário, localizado na região desse giro, o giro pré-central. Ela envia os impulsos elétricos do córtex motor para o corpo, e precisa de pouco estímulo elétrico para promover movimentos.

Anteriormente à área motora primária há duas regiões motoras adicionais: a área pré-motora e a área motora suplementar. Estas áreas são áreas de associação unimodais, envolvidas no planejamento e na coordenação dos movimentos. Acredita-se que a área motora primária seja importante nos movimentos guiados por estímulos externos, enquanto a área motora suplementar está envolvida com movimentos aprendidos, realizados a partir da memória.

Anteriormente às áreas motoras temos a área de associação pré-frontal, frequentemente chamada simplesmente de córtex pré-frontal, que está localizado nos aspectos anteriores dos giros frontais superior, médio e inferior. O córtex pré-frontal frequentemente é descrito como o centro cerebral da personalidade, que torna cada um de nós seres humanos únicos.

Através de extensas conexões com outras áreas corticais, o córtex pré-frontal está envolvido em vários processos cognitivos de alta ordem relacionados à função executiva. É nessa área que nosso cérebro compara diferentes pensamentos, diferencia o que é bom do que é ruim, e toma decisões com base nos resultados esperados, entre outras atividades desse tipo. É ainda um centro de expressão da personalidade e moderação do comportamento social. Lesões nessa área sabidamente causam alterações dessas funções.

Antes de continuarmos, duas outras áreas importantes do lobo frontal são a área de Broca, que é essencial na produção do componente motor e na articulação da fala, e o campo ocular frontal, que controla movimentos dos olhos relacionados à atenção visual, ou seja, guia os nossos olhos em direção a estímulos visuais relevantes.

E isso é tudo sobre o lobo frontal. Em seguida, vamos explorar o lobo temporal.

O lobo temporal é o segundo maior lobo do cérebro. Ele ocupa grande parte da fossa craniana média, e seu nome se deve à proximidade com o osso temporal. O lobo temporal é limitado superiormente pelo sulco lateral, que o separa do lobo frontal e de parte do lobo parietal. Posteriormente, ele é limitado pela incisura pré-occipital, que marca o início do lobo occipital.

Funcionalmente, o lobo temporal contém áreas corticais que processam a audição, os aspectos sensoriais da fala e a memória. A área auditiva primária está localizada ao longo do giro temporal superior, e representa a parte especializada do córtex cerebral responsável pela recepção da informação auditiva.

A área de associação auditiva também pode ser encontrada no giro temporal superior do lobo temporal. Ela serve como uma etapa intermediária no processamento auditivo, responsável por analisar características sonoras mais sofisticadas, como distinguir os diferentes tipos de estímulos auditivos, como a fala, músicas ou sons ambientes.

As informações processadas na área de associação auditiva são então enviadas para outras áreas de associação para integração e interpretação adicional. Uma dessas áreas é a área de Wernicke, que está localizada na parte posterior do giro temporal superior, geralmente no hemisfério cerebral esquerdo. Ela é responsável pela compreensão da linguagem escrita e falada, o que significa que ela funciona processando as informações enviadas pelo córtex de associação auditivo, interpretando o significado das palavras e frases e permitindo a compreensão da linguagem falada.

O restante do lobo temporal é formado por áreas de associação não auditivas, como a área de associação límbica, localizada ao longo da parte anterior e ventral do lobo temporal, se estendendo a partes dos lobos frontal e límbico. Ela serve para dar contexto emocional a impulsos sensitivos, função relacionada à memória e à aprendizagem. Por exemplo, quando você está com fome é um alívio ver comida na geladeira, e essa é a resposta emocional que te ajuda a entender que este é um bom lugar para encontrar comida da próxima vez que estiver com fome.

Agora é hora de explorar o lobo parietal. Ele se estende anteriormente do sulco central, que o separa do lobo frontal, até o sulco parieto-occipital, posteriormente, marcando sua fronteira com o lobo occipital O sulco lateral forma seu limite inferior, separando-o da parte anterior do lobo temporal. Um sulco intraparietal cursa a partir do sulco pós-central em direção ao polo occipital, dividindo a parte lateral do lobo parietal nos lóbulos parietais superior e inferior.

Funcionalmente, o lobo parietal é conhecido pelo seu envolvimento na percepção sensorial do corpo, ou seja, a sensibilidade da pele, a percepção dos movimentos e a consciência espacial do corpo, conhecida como propriocepção. Além disso, esse lobo participa da percepção das sensações dos órgãos internos. Então é aqui que o seu cérebro processa e interpreta sensibilidade ao toque, pressão, temperatura, dor e a posição do corpo.

O processamento inicial desses tipos de sensações acontece na área somatossensorial primária, que se localiza nesse giro aqui, o giro pós-central. As informações da área somatossensorial primária são então integradas e interpretadas na área de associação somatossensorial, que está em grande parte localizada na região do lóbulo parietal superior. Essa área tem um papel importante no reconhecimento tátil de objetos, bem como na percepção da posição e dos movimentos das diferentes partes do corpo.

O lóbulo parietal inferior, por outro lado, contribui para a formação de uma grande e complexa área de associação de alta ordem conhecida como área de associação posterior. Essa área está envolvida em uma longa lista de funções neurológicas complexas, e possui um papel fundamental na integração e combinação de informações auditivas, visuais e somatossensoriais. É aqui que nós obtemos uma compreensão mais profunda e damos contexto para a linguagem, percebemos sinais sociais e interpretamos a linguagem corporal. Também é aqui que ocorrem o processamento e as operações numéricas. E essas são só algumas das muitas funções desta área.

Continuando para o menor dos lobos do cérebro, o lobo occipital, que está localizado posteriormente aos lobos temporal e parietal, e superiormente ao cerebelo. Funcionalmente, o lobo occipital é a área de processamento visual do cérebro. Duas áreas funcionais são encontradas nesse lobo: a área visual primária e a área visual de associação, também conhecida como córtex visual secundário.

A área visual primária está localizada de cada lado do sulco calcarino, na superfície medial do lobo occipital, e se estende ao polo occipital. Ela atua recebendo impulsos visuais dos olhos, e, portanto, assim como as outras áreas sensoriais primárias, é a primeira a receber estímulos visuais vindos das células receptoras fotossensíveis da retina.

A área de associação visual ocupa as demais regiões do lobo occipital e pequenas partes dos lobos adjacentes. Essa região atua na interpretação de atributos visuais como cor, forma e movimentos de objetos, e na percepção de profundidade.

O penúltimo lobo da nossa lista de hoje é a ínsula. Esse lobo está escondido no assoalho do sulco lateral, coberto por partes dos lobos frontal, parietal e temporal, que em conjunto são conhecidas como opérculo. Quando o sulco lateral é aberto e a ínsula e exposta, podemos ver um sulco central que divide a ínsula em uma parte anterior, formada por giros curtos, e uma parte posterior, formada por um único giro longo.

Funcionalmente, a ínsula não é tão bem compreendida como as outras regiões do cérebro. Entretanto, acredita-se que ela abrigue a área gustativa primária, além de servir como centro para interocepção, que é o processo de tomar consciência das condições fisiológicas do corpo.

Por exemplo, ela contribui para a percepção da fome, sede e da necessidade urgente de ir ao banheiro. Ela integra ainda estados emocionais e sensações físicas. Por exemplo, a ínsula participa do componente instintivo na tomada de decisões, e nas sensações físicas relacionadas à empatia e compaixão.

O último lobo da nossa lista é o lobo límbico. O lobo límbico possui um formato arqueado, e se refere a um grupo de estruturas anatômicas encontradas ao longo das superfícies mediais dos hemisférios cerebrais, ao redor do corpo caloso.

Funcionalmente, o lobo límbico realiza um conjunto de funções diversas que estão relacionadas de alguma forma com as emoções, a memória e o comportamento. Essa é uma das regiões que participa da resposta de luta ou fuga, e que também deixa seu coração acelerado em um momento de profunda paixão. Ela também é a parte do nosso cérebro que abriga o córtex olfatório, o que explica porque alguns cheiros podem trazer vívidas memórias ou emoções.

E assim acabamos de explorar o córtex cerebral, que, como dissemos, representa a substância cinzenta superficial do cérebro. Mas não podemos nos esquecer que o cérebro contém também várias estruturas profundas de substância cinzenta. Vamos dar uma olhada.

As principais estruturas de substância cinzenta do cérebro são conhecidas como núcleos da base. Eles são encontrados profundamente na substância branca de cada hemisfério cerebral, e são formados de três componentes principais: o núcleo caudado, que é a estrutura de substância cinzenta em forma da letra C, visto aqui; o putâmen e o globo pálido.

Os núcleos da base possuem um papel fundamental na modulação e na regulação dos movimentos voluntários. São eles que fazem sua dança ter movimentos rítmicos e harmônicos. Eles também estão envolvidos na aprendizagem de habilidades motoras, ajudando a transformar movimentos difíceis e complexos em tarefas que realizamos sem nem precisar pensar. Eles participam ainda dos processos cognitivos que ajudam a determinar as respostas motoras apropriadas dependendo dos objetivos e percepções sensoriais.

Agora que exploramos quase todo o cérebro, vamos finalizar com uma breve discussão sobre a substância branca cerebral.

A substância branca do cérebro é formada por axônios de neurônios originados em diferentes áreas. Você pode ou não saber disso, mas todos os neurônios do cérebro, independente das suas funções, são interneurônios. Isso quer dizer que eles só se comunicam com outros neurônios.

Há dois tipos de interneurônios: os de axônio curto, ou interneurônios locais, encontrados principalmente na substância cinzenta formando circuitos com neurônios vizinhos na mesma região; e os de axônio longo, ou interneurônios de transmissão, que são aqueles que se estendem de uma região de substância cinzenta a outra. São os axônios desses neurônios que formam a substância branca.

A maioria desses axônios é revestido por uma bainha adiposa chamada bainha de mielina, e é ela que dá à substância branca a sua coloração. Enquanto a substância cinzenta facilita o processamento de informações, a substância branca tem a importante função de permitir a transmissão e a integração de informações.

Há três tipos de fibras que formam a substância branca do cérebro. Primeiro, temos as fibras de associação, que conectam diferentes regiões corticais no mesmo hemisfério cerebral, como aquelas que nós mencionamos que formam conexões entre as áreas motora ou sensitiva primárias com áreas de associação. Em seguida, temos as fibras comissurais, que são aquelas que formam conexões entre os hemisférios cerebrais. A maior estrutura comissural é o corpo caloso, uma placa densa localizada na profundidade da fissura inter-hemisférica.

E por fim, temos fibras de projeção, que conectam diferentes regiões corticais com regiões inferiores do encéfalo ou com a medula espinal. Um exemplo desses tratos de substância branca é a cápsula interna, que é uma grande via para axônios ascendentes e descendentes que cursam entre o cérebro e estruturas como o tronco encefálico e a medula espinal.

E com isso nós cobrimos as principais informações sobre o cérebro. Há muito mais para aprender, mas já começamos nossos estudos sobre essa parte do encéfalo.

Consolide seus aprendizados com nossos testes e demais materiais na nossa unidade de estudo. E, quando estiver pronto, continue sua jornada aprendendo mais detalhes sobre cada uma das diferentes partes do cérebro.

Nos vemos no próximo vídeo.