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Uma soneca para potencializar a memória

Uma soneca para potencializar a memória

Os últimos 20 anos forneceram consideráveis evidências do papel fundamental do sono na consolidação da memória. O núcleo das pesquisas nessa área refere-se a importância do descanso noturno por períodos mais longos. Por esse motivo o tempo de sono realmente necessário para que seus efeitos sobre a memória se tornem significativos, do ponto de vista comportamental, ainda não foi suficientemente investigado, avaliam os neuroendocrinologistas Manfred Hallschmid e Suzanne Diekelmann da Universidade de Lüebeck, Alemanha. Mas há razões para presumir que, mesmo períodos curtos de descanso podem, de fato, melhorar a eficiência da memória.

Existem poucos estudos que investigam o efeito de um breve cochilo na consolidação de memórias declarativas ─ as que envolvem fatos e eventos. A maioria desses estudos descreve um melhor desempenho após o sono, quando comparado com a vigília, mostrando melhoras na eficiência de 4% a 46% na memória para pareamento de palavras após uma sesta. Até um cochilo rápido, em torno de cinco minutos, melhora a eficiência da memória em relação à vigília. Já uma soneca mais prolongada, de 35 minutos, mostra resultados muito superiores. Curiosamente, uma série de experimentos mostra que o sono beneficia a memória independentemente da hora em que se dorme, o que destaca o potencial cognitivo do cochilo após as refeições.

Uma pesquisa sobre memória procedural, ─ que inclui habilidades perceptivas e motoras, como aprender a tocar um instrumento ─ mostra que uma sesta de 60 a 90 minutos melhora a percepção visual apenas se, nesse período de sono, os olhos fazem os dois movimentos de ondas lentas e rápidas, as duas fases que o cérebro atravessa enquanto cochilamos.

Os estudos se concentraram nas habilidades motoras como, por exemplo, aquelas em que os participantes devem digitar várias vezes certas seqüências em um teclado. Após um sono de 60 ou 90 minutos há melhora no desempenho da digitação, mas resultados muito melhores são obtidos após uma noite inteira de sono.

Em resumo, essas observações sugerem que um cochilo pode ajudar uma pessoa a se lembrar do que acabou de aprender, mas ela precisa de períodos mais longos, com os olhos fechados, para extrair o pleno potencial do sono.

Suzana Herculano-Houzel

Suzana Herculano-Houzel
Sexo é um assunto tão importante em termos biológicos e evolutivos (pois, afinal, é quem torna possível a continuidade das espécies) que existem regiões do cérebro dedicadas a ele. Várias ficam no hipotálamo, estrutura responsável pela regulação de vários aspectos do funcionamento do corpo, como a freqüência cardíaca, a pressão arterial e, acredite, comportamentos razoavelmente complexos como a aproximação sexual e mesmo a cópula.
Mexa no hipotálamo do jeito certo, e você mexerá no comportamento sexual do animal. Em artigo publicado esta semana na revista da Academia Nacional de Ciências dos EUA, um grupo de pesquisadores mostrou que o bloqueio da produção de um único receptor para hormônios femininos em uma área específica do hipotálamo é suficiente para abolir o comportamento sexual de camundongas. Com o hipotálamo, e somente o hipotálamo, tornado insensível a estrogênio, camundongas adultas deixam de aceitar investidas dos machos. Pior: elas passam a rejeitá-los. E tudo isso porque um único gene foi silenciado.
Outros artigos publicados recentemente também acrescentaram lenha à fogueira da preferência sexual, e dessa vez em humanos. Dois estudos de pesquisadores do Instituto Karolinska, na Suécia, mostraram recentemente que diferenças no hipotálamo estão associadas a uma de nossas características individuais mais fundamentais: a sexualidade.
Para desespero daqueles que acham que podem “consertar” as preferências sexuais dos outros (e geralmente para consolo das partes mais interessadas), toda a neurociência aponta para uma determinação biológica (genética e hormonal) da preferência sexual, e precoce, ainda no útero. Que padres e políticos esperneiem à vontade, mas não há qualquer evidência de que o ambiente social influencie a preferência sexual humana. Cerca de 10% dos homens e das mulheres procuram preferencialmente parceiros do mesmo sexo, e o número não muda entre pessoas criadas por pai e mãe, dois pais, duas mães, com religião ou sem ela. Não se trata, portanto, de “opção” sexual, tanto que tentativas sociais de convencer humanos ou outros animais a mudar de preferência ou identidade sexual nunca deram muito certo. Ao que parece, a preferência sexual está associada à maneira como o hipotálamo responde a feromônios, segundo os dois estudos suecos.
Feromônios são substâncias produzidas por indivíduos de uma espécie que são detectadas por outros indivíduos da mesma espécie e produzem nestes alterações fisiológicas e comportamentais, sempre de cunho social. Numa definição ainda mais ampla e curiosa, feromônios são usados pelas mais variadas espécies, das leveduras que fermentam a cerveja aos javalis, passando pelo ser humano, para unir gametas, promovendo o encontro dos seres que os transportam. O esquema é engenhoso: cada indivíduo produziria o feromônio característico da sua espécie, na versão “homem” ou “mulher”, dependendo do tipo de gameta produzido, e esse feromônio surtiria um efeito avassalador sobre o cérebro de indivíduos do sexo oposto. Portadores de gametas de um e outro tipo então se aproximariam, passando pela versão de paixonite aguda possível àquela espécie, e acabariam por, digamos, colocar seus gametas em contato. Se tudo funciona, o casal é premiado com um rebento, que por sua vez produzirá certos feromônios e será atraído por outros, de acordo com seu sexo – e o esquema se auto-propaga.
Todos os feromônios são voláteis: entram pelo nariz, onde são detectados pelo órgão vomeronasal (e não pelo epitélio olfativo, razão pela qual não têm cheiro detectável), e esse órgão encaminha a informação ao hipotálamo. O comportamento que se segue parece depender radicalmente de como o hipotálamo se ativa em resposta. Nos homens heterossexuais, mas não nas mulheres heterossexuais, o hipotálamo responde fortemente ao feromônio feminino EST (estra-1,3,5(10),16-tetrae-3-nol). Ao contrário, nessas mulheres, e não nesses homens, o hipotálamo responde ao feromônio masculino AND (4,16-androestadie-3-nona). Com tudo o que se conhece sobre a região envolvida do hipotálamo, deve se seguir uma cascata de eventos em outras regiões do cérebro, como a amígdala, o córtex cerebral e o sistema de recompensa, que provocam excitação sexual e fazem com que se busque o dono, ou a dona, do feromônio que ativou o hipotálamo. E assim eles preferirão se aproximar delas, e elas, deles – sem saber que tudo começou no nariz.
Segundo os estudos suecos, no entanto, nem todo hipotálamo masculino responde a feromônios femininos, e nem todo hipotálamo feminino prefere feromônios masculinos. O padrão de resposta do hipotálamo concorda não com o sexo de cada pessoa, e sim com sua preferência sexual. Homens e mulheres que gostam de mulheres possuem hipotálamos que respondem ao EST, feromônio feminino, e não ao AND; se gostam de homens, o hipotálamo responde ao AND, feromônio masculino, e não ao EST.
Com base em estudos anteriores que já apontavam para a mesma direção, é razoável concluir que é a preferência do hipotálamo por um ou outro feromônio que dita nossa preferência sexual. Seja sensível a EST, e você, qualquer que seja o seu sexo, irá atrás de mulheres; ao contrário, responda a AND, e você buscará os homens. Claro, existe a possibilidade teórica de a preferência do hipotálamo ter mudado por causa do comportamento homossexual dos voluntários, ao invés de tê-lo causado. No entanto, com tudo o que se conhece sobre a dificuldade de “converter” heterossexuais em homossexuais e vice-versa e a indiferença da sexualidade a influências sociais, isso é muito pouco provável.
O que cada um faz com a sua preferência sexual já é outra estória, esta sim uma opção, que lamentavelmente deve levar em conta todas as dificuldades psicológicas que a discriminação traz. Mas, até onde se sabe, para a neurociência a preferência sexual é biológica, e não psicológica. Revelada quando o cérebro adolescente, sensibilizado pelos hormônios sexuais produzidos sob seu controle, expressa o caminho que tomou ainda na gestação, preferência sexual não se escolhe: descobre-se. Tentar mudá-la é como insistir que uma pessoa troque a cor da pele, se torne mais baixa, ou tenha olhos de outra cor. É inviável, é inútil, e é injusto.

  1. Escrevi recentemente a respeito dessas descobertas para os jornais O Estado de São Paulo e Folha de São Paulo e, como o assunto é polêmico, claro que recebi comentários de todos os tipos. Um psicanalista reclamava contra o “determinismo” e “reducionismo” da neurociência, que, segundo ele, ignora as constatações de Freud a respeito da sexualidade humana, supostamente “fruto de complexas interações sociais”, segundo o missivista. Algumas mensagens pediam mais informações sobre o assunto – o que sempre me deixa feliz, pois abrir mentes e despertar a curiosidade e o interesse do leitor são os maiores objetivos de quem escreve divulgação científica.
    Mas as mensagens que mais me alegraram vieram dos maiores interessados no assunto: dois rapazes homossexuais que me agradeciam por explicar, através da neurociência, o que eles sentiam. Nas palavras de um deles, “a informação científica sobre nós seres humanos como ANIMAIS é fundamental para entendermos nossas necessidades e manter nossa sobrevivência no futuro. Muito obrigado por tornar público o fato de sermos iguais a todos os outros seres humanos e a muitos dos animais na terra”. Transcrevo suas palavras aqui como encorajamento, na esperança de que você, profissional da neurociência e todas as áreas afins, veja a diferença que seu trabalho pode fazer para o cidadão comum.

Neuromarketing, neuroeconomia, neuroconfiança

Que a neurociência afeta a vida de cada um de nós por razões que vão muito além de gerar tratamentos novos para doenças do sistema nervoso, é praticamente certo que nenhum neurocientista duvide. O impressionante é que a abrangência do impacto da neurociência sobre a vida cotidiana não só aumenta constantemente, como fica cada vez mais evidente para o grande público.

Não que isso seja necessariamente bom: algumas notícias geram alarme, como a descoberta recente de que um simples borrifo de ocitocina no nariz pode, por agir sobre o cérebro, deixar o cidadão comum mais propenso a entregar todo o seu dinheiro a um banqueiro de idoneidade desconhecida. Outras reavivam debates antigos, como o pronunciamento do reitor de Harvard, Larry Summers, onde este argumentou que a pouca presença de mulheres nas ciências exatas poderia ter razões biológicas e acabou gerando incontáveis matérias em jornais e revistas de divulgação, moda ou cotidianas sobre as diferenças entre homens e mulheres. Outras, ainda, geram novos debates, como a possibilidade do uso tanto terapêutico quanto para pesquisa de células-tronco embrionárias humanas.

Nesta edição, o uso terapêutico de células-tronco é novamente abordado na revisão de Charles André e colegas sobre perspectivas de diagnóstico e tratamento do infarto cerebral; a descoberta e as implicações da ação promotora-de-confiança da ocitocina são comentadas; e outro tema de grande impacto para o público, a construção de falsas memórias, como as que geraram a “epidemia” de denúncias de abuso sexual na infância nos EUA na década passada, é revisado.

Ao dar voz aos neurocientistas brasileiros, a revista Neurociências, que na próxima edição completa um ano de vida, já vem contribuindo para o entrosamento entre especialistas e para a divulgação de seus trabalhos aos seus pares. A propósito, é com alegria que anunciamos ao leitor a admissão de dois membros do nosso Conselho Editorial na Ordem Nacional do Mérito Científico, na classe de Comendador: Eliane Volchan e Luiz Carlos de Lima Silveira, que uniram-se a outros 15 neurocientistas brasileiros já condecorados anteriormente, entre eles Dora Fix Ventura, também deste Conselho Editorial, admitida em 1998 na classe de Grã-Cruz.

Com hoje mais de 1.000 assinantes, a Neurociências também já desempenha seu papel de apresentar aos leitores não-especialistas os expoentes da neurociência brasileira, além de levar-lhes as novas conquistas da especialidade. O interesse do público pela pesquisa do cérebro torna cada vez mais necessário que neurocientistas sejam capazes de explicar as implicações e aplicações à vida comum das novas descobertas da neurociência. Polêmicas, por mais que sejam preocupantes, quando reforçam mitos infundados e despertam medos no público, trazem à ciência oportunidades de expor seus pontos de vista, e assim cultivar a confiança do público.

O público está ouvindo. Neurocientistas, falem!

Neurociências fazendo História

Este mês a Neurociências está em festa: comemoramos um ano de existência, e já trazendo na bagagem mais de mil assinantes, graças a todos vocês, leitores, e especialmente aos autores que nos trouxeram até aqui. Suas contribuições tornam possível que esta revista avance na sua missão de promover a integração de toda uma comunidade de especialistas nas várias áreas da ciência que revolvem ao redor da compreensão de como o sistema nervoso faz de nós o que somos.

Para comemorar o primeiro ano da história da Neurociências, trazemos neste número um pouco da história das Neurociências – esta área tão jovem, e já tão mudada desde suas origens. A constatação de que a história desta área se (re)constrói a cada novo dia é reforçada por dois artigos propondo a revisão de um conceito relativamente novo e muito útil em sua época, mas que talvez já tenha expirado: o relógio biológico.

Inauguramos neste número uma nova seção: a Prata da Casa, para divulgar publicações recentes da nossa comunidade em periódicos internacionais. Neurocientistas, por favor contribuam para esta seção chamando nossa atenção para seus trabalhos! Lamentavelmente, tivemos que abrir também nesta revista a seção In Memoriam, para homenagear dois neurocientistas que nos deixaram recentemente, Cesar Timo-Iaria e Ary Ramoa. Koichi Sameshima e Edna Yamasaki aceitaram graciosamente dividir conosco a honra que foi tê-los como seus respectivos mestres e amigos. Homenageá-los ainda em vida, no entanto, teria sido nosso desejo. Por isso, esperamos que In Memoriam seja a seção mais minguada e inconstante de toda a história por vir desta revista. Neurocientistas, por favor NÃO contribuam para a continuidade desta seção!

Por fim, e continuando na linha histórica, trazemos ainda uma Perspectiva sobre um tema que permeia a história da ciência como um todo: sua relação com a Arte, particularmente hoje que a própria Neurociência pode aspirar a desvendar conceitos como apreciação estética e criatividade. Nas palavras do escritor dinamarquês Tor Norretranders, “Science is about what we can share in an unambiguous way; art is about what we can share in an ambiguous way”. No entanto, Neurociência e Arte, diferenças à parte, se fundem no que Norberto Garcia-Cairasco, autor da Perspectiva, propõe chamar Neuro-Arte e demonstra nas quatro obras de sua autoria e inspiração neurocientífica que ilustram a capa deste número.

Como o autor nos lembra, a arte de fato sempre esteve presente na Neurociência. Mais de um século atrás, sua presença mais óbvia era nos desenhos, ricos em alguns detalhes e pobres em outros conforme a visão do artista e o entendimento do cérebro vigente na época. Hoje em dia, se computadores substituiram os bicos-de-pena, a presença da arte e do senso estético se faz clara até no que à primeira vista parece a representação mais objetiva do cérebro humano: as neuroimagens funcionais, cuja apresentação passa, no entanto, por um intenso trabalho artístico feito por neurocientistas em busca da melhor e mais bonita maneira de comunicar seus conhecimentos.

E aqui o círculo se fecha: quando a Neurociência se torna capaz de examinar, e representar artisticamente (porque mesmo ilustrações científicas são artísticas), em revistas especializadas, o cérebro do cidadão comum apreciando a arte – feito impensável poucas décadas atrás, mas hoje já reportado em cada vez mais artigos científicos. Em menos de 150 anos de vida, até isso a Neurociência conseguiu…

Cognição e consciência: história e perspectivas, do cérebro ao corpo

Cognition and consciousness: history and perspective, from the brain to the body

Resumo

Buscar explicações para como a Cognição e a Consciência humana nascem da atividade do cérebro é o objetivo mais ousado e ambicioso da Neurociência, presente desde a sua infância. Através da história da Neurociência, este artigo busca mostrar como essa disciplina tem abordado e principalmente modificado a concepção de o que são e quais são os mecanismos da Consciência e da Cognição, desde a era pré-Neurociência até as recémnascidas Neuroeconomia e Neurociência Social e às novas teorias que consideram as emoções como fundamentalmente associadas à consciência.

Abstract

Explaining how human cognition and consciousness arise from brain activity is the most daring and ambitious goal of Neuroscience, present from its infancy. By exploring the history of Neuroscience, this review seeks to show how this discipline has examined and, particularly, changed the conceptions regarding the brain mechanisms of consciousness and cognition, from pre-Neuroscience eras up to the newborn fields of Neuroeconomy and Social Neuroscience and the new theories that consider emotions as fundamentally linked to consciousness.

In “Revista Neurociências Volume II Nº 4: Revisões”.

O impacto social das neurociências

Suzana Herculano-Houzel

Cientistas gostam de pensar nas suas respectivas ciências como coisas boas: conhecimentos que contribuem para aumentar a longevidade e a qualidade de vida, trazem entendimento sobre a natureza humana, geram tecnologias e promovem a interação entre países e povos. No entanto, nem tudo são sempre flores na ciência, infelizmente. Ou felizmente: historicamente, os próprios problemas gerados pela ciência têm sido motores que propulsionam novas perguntas, novas direções, e uma aplicação mais consciente dos conhecimentos.

Este é o caso hoje das neurociências. Implantes eletrônicos, intervenções cirúrgicas, e fármacos que melhoram o desempenho cognitivo já são realidade, e têm aplicações asseguradas, algumas hoje triviais. Pegue, por exemplo, o caso do café: contém substâncias psicoativas, é um estimulante poderoso até hoje usado como padrão-ouro de comparação de novas drogas, melhora o desempenho em tarefas de atenção e memória, e é democrático, pois pode ser encontrado em qualquer esquina por até menos de R$ 1,00. Dificilmente alguém se oporá ao uso disseminado do café como aprimorador cognitivo. O que dizer, no entanto, das novas drogas em desenvolvimento? O que dizer da aplicação inusitada de novas tecnologias, como a ressonância magnética funcional, à detecção de mentiras diretamente na origem, como relatado na Seleção dos Editores deste número? Como a sociedade deve agir face a distúrbios graves hoje já da alçada das neurociências, como as sociopatias, de hereditariedade certa e fundo neurológico, mas sem qualquer perspectiva de cura ou sequer tratamento? É preciso ter ciência das aplicações potencialmente problemáticas das neurociências e discuti-las desde já, como chama à atenção do leitor Roberto Lent, na Perspectiva deste número.

O impacto social das neurociências é cada vez mais claro, e foi ilustrado em outubro de 2005 no colóquio Cérebro, Mente, Mundo: o impacto das neurociências na cultura, organizado pelo Instituto de Medicina Social da UERJ. Nascidas da neurologia e mais tarde voltadas para as bases celulares e moleculares do funcionamento normal e anormal do sistema nervoso, esse conjunto de ciências hoje já transcende os limites do cérebro individual e se preocupa em entender como cérebros interagem uns com os outros. É a nascente Neurociência Social, sacramentada em revista com este título, Social Neuroscience, a ser lançada em março de 2006 pela Psychology Press. Tratase de uma aproximação bem-vinda entre as ditas Humanidades e as Ciências Biomédicas, que já não podem mais, ou não deveriam mais, traçar caminhos paralelos. Pois ambas tratam, em última análise, da mesma questão: o comportamento humano. Se a longa disputa entre Natureza e Ambiente, Biologia e Sociedade, já mostrou que todos os caminhos levam ao cérebro, é natural que os dois campos, ambos filhos da filosofia separados há alguns séculos e hoje ensinados inclusive em prédios diferentes nos campus universitários, voltem a se encontrar aqui: nas neurociências.

Amor, meditação e o Dalai Lama

Suzana Herculano-Houzel

Coisas estranhas têm acontecido nas reuniões anuais da Society for Neuroscience, entidade norte-americana que agrega neurocientistas de vários países. Os corredores antes ocupados apenas por estruturas moleculares, eletrofisiologia sensorial, desenvolvimento, neurotrofinas e outras drogas agora abrigam várias dezenas de pôsteres falando sobre temas inusitados: estresse social, decisões econômicas, apreciação musical, meditação, sexo e paixão.

Muito vem do advento da ressonância magnética funcional, que permite vasculhar o cérebro acordado em busca de zonas ativadas ou desativadas conforme os pensamentos do dono. Graças a ela, agora a neurociência pode se meter nos sentimentos mais nobres, subjetivos e pessoais de quem se voluntaria à ciência. Há quem não goste dos resultados, que invadem a privacidade alheia e mostram milimetricamente onde faíscas se acendem no cérebro enquanto ele decide entre 20 reais agora ou 40 amanhã, se arrepia com uma música, medita, vê a pessoa amada, admira fotos eróticas, ou mesmo tem um orgasmo (sim, sim, quem tem orgasmos é o cérebro).

Amor, paixão e desejo não deveriam ser quantificados ou parametrizados, muito menos explicados, reclamam alguns. Outros protestam indagando o que se ganha sabendo “onde” essas coisas acontecem no cérebro. O que a neurociência faz, além de comprovar e sugerir mecanismos para o que o senso comum já sabia: que a paixão nos cega, nos torna obsessivos, nos tira do rumo? Por outro lado, quanto não se perde da poesia, quando “eu te amo” passa a poder ser trocado por “meu núcleo acumbente quer muito ficar perto de você”? A beleza da música não se torna menor se for decomposta em cumprimento de expectativas e sincronia entre regiões cerebrais? E se o estado de iluminação, normalmente alcançado às custas de anos de meditação, pudesse ser atingido com um único eletrodo situado estrategicamente no cérebro?

Curiosamente, a resposta dada à última pergunta pelo Dalai Lama em pessoa é “eu seria totalmente a favor”. Convidado a proferir a primeira palestra da série Diálogos entre Neurociência e Sociedade na 35a reunião anual da SfN, sediada em Washington, DC em novembro de 2005, Sua Santidade o Dalai Lama falou meia hora sobre sua infância de menino questionador e contestador, e durante outra meia hora respondeu a uma série de perguntas de uma audiência mesmerizada perante sua figura singela, simpática e sorridente.

Seu trato com pessoas comuns é informal porque, em suas palavras, a verdade é mais importante do que uma atitude cerimoniosa. Quando um dia lhe foi recomendada cautela com a ciência, por ser esta uma destruidora da realidade, ele replicou que a ciência apenas faz o que o budismo faz: busca a verdade. Sem investigação, não é possível enxergar a realidade. Budistas, como cientistas, são céticos – e é saudável para ambos, ele diz, rejeitar a tradição quando face a contradições.

Apreciador de longa data da neurociência, o Dalai Lama adota perante esta uma postura condizente com seu empenho em promover dois valores humanos: o intelecto e o afeto. Quando perguntado se a compaixão para com todos os seres pode conviver com a pesquisa animal, Sua Santidade lembrou que seus companheiros tibetanos não-vegetarianos se deparam com problema semelhante. Se matar um animal é necessário, que isso seja feito com algum sentimento, com empatia. Sua atitude em relação a pesquisas que promovam emoções positivas é de encorajamento. “Eu gostaria de ser o primeiro paciente a ter removidas as regiões cerebrais responsáveis pela raiva e pela inveja”, disse. Se a neurociência tornasse mais fácil a meditação sem prática, ele seria a favor? “Como para a cirurgia do cérebro, sim. Mas, como as drogas ansiolíticas, não é o ideal se, para dar tranqüilidade, uma medicação adormece partes do cérebro que são fundamentais. Bom seria manter a faculdade crítica, um nível de consciência metacognitiva que consegue enxergar suas próprias falhas”.

Quanto à possibilidade de a neurociência fazer progressos sobre a relação cérebro-mente, o Dalai Lama acredita que primeiro será necessário chegar a uma boa definição do que seja a consciência. No que tange a funções específicas, no entanto, ele está certo de que a compreensão dos circuitos cerebrais envolvidos trará avanços. “E se você fosse se tornar neurocientista amanhã, qual seria o tema da sua tese?”, perguntou um espectador, provavelmente certo de ouvir “Meditação” como resposta. Mas não: sábio, e sempre sorridente, o Dalai Lama respondeu que precisaria de mais uns dias para pensar com muito cuidado…

E assim, reconfortados pelo Dalai Lama de não estarem destruindo a realidade ou a poesia da vida, vários milhares de neurocientistas voltaram para seus hotéis, para então seguirem investigando as bases cerebrais do amor, da empatia, e das decisões econômicas, como o leitor encontrará nesta edição. E, por que não, da consciência, palavra cuja definição escapa até ao Dalai Lama.

Stevens Kastrup Rehen, presidente da SBNeC

Suzana Herculano-Houzel
Stevens Kastrup Rehen é neurocientista, professor adjunto do Departamento de Anatomia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, recém-chegado ao país após cinco anos de pós-doutorado nos EUA. Mas não se engane com o nome estrangeiro: por trás dele há um carioca de 35 anos, doutor há apenas seis anos e já com 21 artigos científicos e a atual presidência da Sociedade Brasileira de Neurociência e Comportamento (SBNeC) no currículo. A origem do nome, aliás, reflete aquela mistura de povos tão brasileira: Kastrup é o sobrenome do tataravô dinamarquês, que se casou com uma gaúcha; Rehen é do tataravô Ulrich Rehen, franco-alemão da Alsácia que foi para Ilhéus, na Bahia, se casou com Don’Anna e fez uma família grande da qual Stevens conhece apenas o avô, que veio para o Rio. Com sobrenomes tão incomuns, o prenome não poderia ficar para trás: Darwin foi a primeira opção do pai, que sempre se interessou por ciência. “Por sorte ele mudou de idéia e me chamou de Stevens. Eu nunca ia conseguir trabalhar com ciência se eu me chamasse Darwin!”, brinca.
Em entrevista concedida em seu laboratório à revista Neurociências, Stevens fala sobre o começo da sua carreira; sua experiência de pós-doutorado nos EUA, onde descobriu que os neurônios no cérebro adulto normal não possuem todos o mesmo genoma, ao contrário do que dizem os livros didáticos de biologia; as dificuldades para trabalhar com células-tronco embrionárias humanas; e os novos rumos da SBNeC, que ele presidirá por mais um ano.

Suzana: Você começou sua carreira em biologia na Unicamp. Eu só o conheci mais tarde, na UFRJ, mas lembro que você fez vestibular sentado na minha frente, por causa do nome totalmente incomum na carteira de identidade sobre a sua mesa!

Stevens Kastrup Rehen: Foi na época do vestibular nacional para a Unicamp, nós sentávamos próximos por causa dos nomes! A Unicamp era muito bem cotada, e eu me senti atraído. Eu comecei a estudar lá, mas estava muito ligado ao Rio e voltei no segundo semestre, para cursar Biologia na UFRJ.

S: E desde o começo você tinha interesse em neurociências?

SKR: Eu tinha uma visão romântica da neurociência, lia muito SuperInteressante e Ciência Hoje e vi na revista um artigo do Dr. Rafael Linden [hoje diretor do Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, UFRJ] que me interessou. A oportunidade de trabalhar com ele no Instituto de Biofísica veio a calhar, então acabei fazendo meu primeiro estágio de iniciação científica com o Rafael, em um projeto da Prof. Ana Maria Blanco Martinez, da Histologia, em microscopia eletrônica. Eu trabalhei com isso uns 6 ou 7 meses e então comecei a me envolver com a cultura de explantes, que virou minha tese de mestrado.
S: E depois você fez carreira no laboratório do Rafael, com a cultura de explantes.
SKR: Eu fiz o mestrado e o doutorado com ele. No laboratório, eles preparavam explantes [de retina] para produzir meio de cultura condicionado, em busca de identificar fatores tróficos produzidos pela retina que poderiam ser importantes para a sobrevivência das células. Eu propus que, ao invés de usar o explante como um simples produtor de fatores tróficos, a gente examinasse o próprio explante em cultura, já que ele é um tecido muito mais próximo de uma retina íntegra do que as células dissociadas em cultura que se estudavam habitualmente.

S: E foi aí que vocês começaram a fazer ensaios de morte celular no explante.

SKR: Essa é uma das memórias que eu acho mais interessantes. Eu apresentei um seminário sobre o trabalho de um pesquisador chamado Peter Clarke. Nesse trabalho eles tentavam inibir a produção de fator trófico usando um inibidor de síntese protéica. Como na época não sabíamos qual era o fator presente no explante, aliás não sabíamos nem se era uma proteína, eu sugeri que usássemos um inibidor de síntese protéica para ver se, na sua presença, o meio condicionado pelos explantes ainda teria efeito trófico. Ao mesmo tempo, quisemos olhar o material do explante para ver se ele não havia degradado. Então veio o primeiro problema: o explante de retina tem toda uma estrutura tridimensional que precisávamos cortar sempre da mesma maneira específica. Na época a gente criou o INOREX – INstrumento ORientador de Explante –, duas chapinhas de metal que eu fiz com o José Nilson dos Santos, nosso técnico, para conseguir orientar e cortar o material. Aí veio o fenômeno interessante. Nessa fase do desenvolvimento, a retina tem essencialmente dois tipos de células: as ganglionares, que enviam seus prolongamentos para o cérebro, e as progenitoras, na camada neuroblástica. Ao fazer o explante, as células ganglionares normalmente morriam, pois tinham o axônio cortado. Quando usávamos o inibidor de síntese protéica, as ganglionares não morriam mais, mas muitas das células da camada neuroblástica morriam. Eram efeitos antagônicos na mesma retina, e o mestrado foi em cima disso: tentar caracterizar o que acontecia na retina sob bloqueio da síntese de proteínas. A gente propôs que existia um mecanismo de morte celular dependente de síntese protéica e outro independente de síntese protéica, na verdade um mecanismo onde era necessário produzir proteínas para matar as células, e outro para salvar as células. Fiquei o mestrado e o doutorado tentando caracterizar esses dois mecanismos.

S: E vocês chegaram a identificar o fator?

SKR: Não. Foi um período em que era legal e ao mesmo tempo frustrante estar no Brasil. Você começa a ter um monte de idéias interessantes, mas a capacidade do grupo para investigar os genes anti-apoptóticos e avançar era limitada. Foi a época em que começaram a surgir Bcl-2, Bcl-x e outros fatores que talvez fossem produzidos ou reprimidos na retina. Era uma época difícil para fazer neurociência molecular no Brasil, e a ponte entre biologia molecular e neurociências ainda não estava, como ainda não está, solidificada no país. Meu colega Alysson Renato Muotri levou a biologia molecular aprendida no Brasil para o laboratório do Dr. Fred Gage, que estuda células-tronco, no Instituto Salk, e isso gerou um salto qualitativo imenso na pesquisa do laboratório em função do background do Alysson em técnicas de biologia molecular. Esse é só um exemplo. É preciso fazer o mesmo aqui, pegar o pessoal craque em biologia molecular e colocá-los nos laboratórios de neurociência. Na época não tínhamos essa formação, mas pudemos descrever as fases do desenvolvimento em que as células são sensíveis ou resistentes ao inibidor de síntese protéica: não é só a célula proliferante que depende de síntese protéica para não morrer, é a célula que acabou de sair do ciclo celular, e antes de se diferenciar, como se ela tivesse um período de “alforria” em que ela produz proteínas que evitam que ela morra.

S: Foi nessa época que você fez concurso para professor no Departamento de Anatomia da UFRJ?

SKR: Isso. Na época o Roberto [Roberto Lent, professor titular do Departamento] estava renovando o Departamento de Anatomia, houve um concurso, e ele me perguntou se eu não gostaria de tentar uma vaga. Eu entrei para o departamento em 1995 como professor auxiliar, ainda fazendo o mestrado, depois me transferi para o Instituto de Biofísica em 1999, e só defendi o doutorado em 2000. Eu saí para o pós-doutorado um mês depois de defender o doutorado.

S: Há uma tradição de sair do país para fazer pós-doutorado em laboratórios de pesquisadores que já conhecemos pessoalmente. Foi o seu caso?
SKR: Não, no meu caso foi completamente diferente. Eu queria estudar as origens da diversidade no cérebro: o que faz com que um neurônio se torne diferente do outro? Há uma relação com a morte celular que eu tinha visto no doutorado? Se há proteínas que fazem umas células morrerem e outras sobreviverem, isso poderia fazer parte de um mecanismo de seleção de quais células devem compor uma estrutura, conforme sua necessidade? Fui procurando linhas de pesquisa e laboratórios que me interessavam, dentro dessa idéia de relacionar seleção natural de células com diversidade do cérebro. Foi uma estratégia de busca um pouco ingênua, mas por sorte eu me saí bem. Busquei pós-doutorados com o Karl Herrup [na Case Western Reserve University], Susan McConnell [Stanford University] e Jerold Chun [University of California in San Diego, atualmente no Scripps Research Institute]. Fiz entrevistas com os três, e simpatizei muito com o Jerold e com sua linha de pesquisa. Ele tinha trabalhado com o David Baltimore, ganhador do prêmio Nobel, e descreveu a expressão no cérebro de RAG-1, uma proteína importante para rearranjos de DNA no sistema imunitário. Ao mesmo tempo, ele estava interessado em trabalhar com proteínas que faziam recombinação de DNA, como a XRCC-4 e a Ligase-4, e participou de um trabalho fantástico com o Fred Alt mostrando que no knockout para XRCC-4 e Ligase-4 as células que morrem são as pós-mitóticas recentes, ou seja, as mesmas que morrem quando eu inibia a síntese protéica! Eu pensei que talvez fossem essas as proteínas envolvidas na morte celular nos explantes que eu tinha estudado no doutorado: e se essas fossem as proteínas importantes para selecionar se uma célula deveria sobreviver ou não?

S: Mas sua experiência no doutorado também contribuiu bastante para o laboratório do Jerold, não?
SKR: O Jerold descreveu receptores para ácido lisofosfatídico (LPA) na zona ventricular do cérebro em desenvolvimento, e estava estudando os efeitos do LPA sobre neurônios em cultura, dissociados. Como eu trabalhava aqui com explantes de retina, minha visão era muito mais do tecido, do órgão, do que das células isoladas. Eu usei minha experiência do doutorado para criar um modelo para estudar a anatomia do córtex cerebral em cultura. Colocamos explantes do córtex em cultura, aplicamos LPA, e observamos que o córtex do camundongo, normalmente liso, se torna girificado, devido a uma redução da morte celular. Daí surgiu a idéia de que o LPA pode ser um fator intrínseco do cérebro que ajude na girificação do córtex. Esse foi um trabalho feito em paralelo com o estudo do possível rearranjo de DNA em neurônios.
S: Você achava, então, que as proteínas que fazem rearranjos de DNA também estariam envolvidas na geração de diversidade neuronal?

SKR: Essas enzimas importantes para o rearranjo de DNA no sistema imunitário também poderiam gerar diversidade no sistema nervoso. O que faz com que neurônios diferentes expressem proteínas diferentes e tenham morfologias diferentes talvez não fosse apenas o controle de expressão gênica, como se acredita tradicionalmente, mas também rearranjo de DNA, parecido com o que gera diversidade de anticorpos no sistema imunitário.

S: Como você descobriu as aneuploidias no sistema nervoso [alterações no número normal de cromossomos da célula], que já lhe renderam seis publicações?

SKR: Parece que a aneuploidia não tem relação com sobrevida celular, mas tem tudo a ver. Na época, era muito difícil detectar rearranjos de DNA em neurônios individuais. Era preciso fazer PCR em células isoladas, o que não é trivial. Por outro lado, estavam surgindo em citogenética ferramentas moleculares de análise de seqüências de DNA usando sondas de cores diferentes: o FISH (hibridização in situ fluorescente) e o SKY (cariotipagem espectral), que é um FISH sofisticado, onde você pega sondas de todas as seqüências, misturadas, e aplica sobre as células. Como estávamos procurando rearranjos de DNA, nossa hipótese era que haveria translocações de DNA no sistema nervoso, dependentes da expressão de RAG-1, XRCC4 e Ligase-4, e sem as quais as células morreriam. Se essa hipótese estivesse correta, deveria ser possível encontrar microdeleções ou translocações nos cromossomos dos neurônios. Ninguém tinha olhado isso antes, e a única maneira de olhar isso seria através de cariotipagem molecular [técnica de identificação e contagem dos cromossomos duplicados em células na metáfase da divisão celular].

S: E você sabia fazer cariotipagem?

SKR: Eu não sabia, nunca tinha visto um cromossomo antes, e me botaram para fazer isso com um livro nas mãos. Nós conseguimos, ficamos animados, mas toda vez que fazíamos a cariotipagem, obtínhamos um número “errado” de cromossomos. Trabalhávamos com camundongos na época, e ao invés de encontrarmos 40 cromossomos nas células progenitoras do córtex cerebral, contávamos 39, ou 38. Nós achávamos que estávamos fazendo errado, então procuramos controles para checar o método. Usamos linfócitos, como de costume nos laboratórios, e o resultado era sempre 40 cromossomos. Ficamos mais confiantes e voltamos para os neurônios, mas o número de cromossomos continuava variando: às vezes era 39, às vezes 37. Parecia que havia alguma coisa interessante ali. Nos trabalhos, as pessoas normalmente contavam 20 esfregaços de cromossomos, então resolvemos exagerar e contar 200. Fizemos tudo exagerado, e os resultados se mantinham. Fazíamos a cariotipagem e SKY, mas não encontrávamos translocações, somente aneuploidias.

N: Mas essas aneuploidias não poderiam ser o resultado de uma enorme taxa de erros na divisão celular?

SKR: A princípio, sim, a aneuploidia poderia ser matéria-prima para seleção: células aneuplóides morreriam em seguida, e sobrariam apenas as outras, euplóides. Isso justificaria inclusive a alta taxa de morte na região [a zona ventricular do córtex cerebral]. Foi então que passamos a estudar neurônios pós-mitóticos, usando FISH simples, com uma ou duas sondas para cromossomos específicos, já que a cariotipagem só pode ser feita em células em divisão, num animal em desenvolvimento. E observamos que, também no animal adulto e normal, havia vários neurônios diferenciados que apresentavam essa anomalia cromossômica. Curiosamente, e ao contrário do que se acreditava, talvez a aneuploidia seja a norma no sistema nervoso adulto, uma característica de neurônios diferenciados, e possivelmente um mecanismo padrão de gerar diversidade celular no sistema nervoso, diferente do que ocorre no sistema imunitário.

S: Você continua seguindo essa linha de pesquisa até hoje, aqui no Brasil?

SKR: Sim. Se essa hipótese é verdadeira e é preciso perder cromossomos para que uma célula se diferencie em neurônio, uma célula-tronco só deveria perder cromossomos se ela se transformar em neurônio, e não em célula cardíaca, por exemplo – ou talvez ela somente se transforme em neurônio se ela perder cromossomos. Nós não sabemos quem é causa e conseqüência, mas esta é a razão para trabalharmos com células-tronco embrionárias aqui no laboratório: examinar células primitivas, o mais pluripotentes possível, e tentar manipular a ploidia da célula para ver se isso influencia a diferenciação em neurônio.
S: Como você manipula a ploidia da célula? É possível remover um cromossomo específico?

SKR: A maneira simples é fazer o inverso: induzir a diferenciação da célula e contar seus cromossomos. Já temos resultados preliminares mostrando que quando você induz a diferenciação da célula-tronco em neurônio, ela perde cromossomos. Outra maneira, que parece ficção científica, é usar a técnica de pinça óptica para tentar remover cromossomos específicos das células. Estamos começando a tentar fazer isso, em colaboração com Nathan e Moysés Nussenzweig, aqui no departamento.

S: Você passou cinco anos trabalhando com o Jerold Chun. Boa parte dos nossos cientistas que deixam o país não voltam. Você sempre pensou em voltar?

SKR: Eu fui para os EUA certo de que voltaria para o Brasil. Dois anos depois eu fiquei balançado, mas eu já estava montando este laboratório no Departamento de Anatomia, com material doado pelo Jerold e pelo Dr. Fred Gage, do Instituto Salk, e que eu trazia aos poucos. Eu nunca perdi contato com o Brasil. A volta não foi sofrida, eu não me arrependo e estou extremamente feliz. Mas acho que poderia estar bem lá, também. Não acho que as pessoas que estão lá sejam melhores ou piores do que as daqui. Acho que é preciso optar e estar feliz onde quer que você esteja.

S: Mas como você compara fazer o tipo de neurociência que você faz no Brasil e no estrangeiro? Há dificuldades?

SKR: Há, sim, há problemas cruciais que é preciso resolver, não só para a neurociência como para outras áreas também, como a importação de material biológico, o problema com a greve da ANVISA, o preço e tributação exorbitante em cima dos reagentes.

S: Quando você voltou ao Brasil, você já trabalhava com células-tronco. Nos EUA você já tinha dificuldades para trabalhar com essas células?
SKR: Sim, a lei de agosto de 2001 do governo Bush limita o trabalho financiado pelo governo às linhagens de células-tronco embrionárias humanas do NIH [Institutos Nacionais de Saúde norte-americanos]. São as primeiras linhagens descritas, e elas têm vantagens e desvantagens. Em colaboração com o grupo do Salk, eu trabalhava com uma linhagem do NIH e com células-tronco embrionárias derivadas por uma empresa privada, e era uma situação louca. Meu salário vinha de fonte privada, não do governo americano. Minha pipeta não podia tocar no material do governo americano, o fluxo laminar e as caixas de lâminas também não. Era um mini-laboratório dentro de um laboratório maior, exclusivamente para trabalhar com as células do NIH.

S: Como era a situação no Brasil da pesquisa com células-tronco embrionárias em 2005, quando você voltou ao país?Já havia grupos trabalhando com essas células?

SKR: Não, nós fomos o primeiro grupo a usar células-tronco embrionárias humanas aqui. Eu trouxe uma linhagem de células-tronco embrionárias fornecida pelo Dr. Douglas Melton, da Universidade Harvard, não autorizadas pelo Governo Bush. São oferecidas gratuitamente à comunidade científica internacional, enquanto um tubo das demais células-tronco embrionárias disponíveis nos Estados Unidos (incluindo as do NIH) custa 5 mil dólares. Douglas Melton é um super pesquisador em biologia do desenvolvimento, sensível à importância da pesquisa com células-tronco embrionárias por ter dois filhos com diabetes, então ele oferece essas células gratuitamente para quem quiser pesquisá-las.

S: E logo depois de você chegar começou a discussão para a regulamentação do uso de células-tronco embrionárias.
SKR: A lei de biossegurança foi proposta em 24 de março de 2005, e sancionada em novembro. A lei permite a pesquisa, e não aplicações como a transferência nuclear para clonagem. Mas para a pesquisa que precisamos fazer agora, ela já é suficiente.

S: Mas havia outros grupos no Brasil usando células-tronco, não?

SKR: Não células-tronco embrionárias humanas. Havia grupos que trabalhavam com células-tronco adultas fazendo coisas fantásticas, havia também a Lygia Pereira da Veiga, na USP, fazendo um trabalho muito interessante com células-tronco embrionárias de camundongo. Hoje felizmente há outros grupos brasileiros que também conseguiram células-tronco embrionárias humanas com o Dr. Douglas Melton, e já começaram a fazer pesquisas com elas. Estamos inclusive conversando bastante, discutindo protocolos e estratégias de cultivo, pois a comunidade científica brasileira precisa se unir para avançar rapidamente nesses estudos. As células-tronco embrionárias humanas são diferentes das embrionárias de camundongo e das células-tronco adultas: são mais sensíveis, e exigem um meio de cultura bem mais específico e caro.

S: Muito da discussão sobre o uso de células-tronco embrionárias humanas girava ao redor da definição de vida e o problema de destruir um embrião para colher células-tronco. Qual é a sua visão sobre o assunto?

SKR: Eu tenho uma posição bem clara na minha cabeça. Definir quando começa a vida é impossível, e as definições variam segundo o momento histórico e a cultura. Os judeus acham que a vida começa quando ocorre a nidação [a implantação do embrião no útero]; os muçulmanos têm uma visão parecida, e aceitam que o embrião seja usado em prol de um bem maior. O que eu tento usar como definição é o seguinte: se você define a morte como a perda de funcionamento do sistema nervoso central, a vida deveria ser definida de forma semelhante, a partir da existência de um primórdio do sistema nervoso central. Isso só surge a partir do 14º dia de gestação. Quando se trabalha com blastocistos ou embriões anteriores a esse período, não há vida ainda, no sentido oposto da definição de morte aceita hoje.

S: Quais são suas linhas de pesquisa hoje?

SKR: Nós estamos examinando a influência de fatores fosfolipídicos, como o LPA, sobre a diferenciação de células-tronco neurais, não-embrionárias. Trabalhamos com neurosferas e examinamos a interação dos neurônios com outras células, mediada por esses fatores fosfolipídicos. Outra linha é o exame do papel da aneuploidia, ou da estabilidade cromossômica, para a manutenção e cultivo de células-tronco embrionárias e eventualmente no processo de diferenciação neuronal. Temos hoje três alunos de doutorado, cinco alunos de iniciação científica, colaborações com a Unifesp, USP, Incor, UFF, Biofísica da UFRJ, Instituto Salk. Eu e Jerold também temos o desejo de continuar colaborando, e estamos buscando financiamento específico para isso.

S: Logo ao chegar, você foi eleito presidente da SBNeC. Parece que a diretoria estava apenas esperando que você chegasse…

SKR: Fui sondado dois dias antes da reunião da FeSBE de 2005, em que houve a eleição, sobre assumir a presidência, e disse “Não, de forma alguma!” Depois de muita conversa e algumas cervejas eu mudei de idéia… Eu fico feliz e honrado, mas durante os primeiros três meses após a eleição pensei que talvez não tivesse sido o momento ideal. Mas agora já estou conseguindo administrar a presidência, junto com a diretoria. Estamos revitalizando o site da SBNeC, que tem cerca de 2.000 membros. Criamos também a Medalha de Neurociências, que será entregue ao Prof. Carlos Eduardo Rocha-Miranda na próxima reunião da FeSBE. Estamos investindo muito em resgatar a história da neurociência no Brasil. Queremos fazer um livro, um DVD e uma rádio em podcasting sobre o assunto, começando com o Carlos Eduardo Rocha-Miranda, Ivan Izquierdo, Frederico Guilherme Graeff, Eduardo Oswaldo Cruz. Queremos ainda conversar com pessoas que trabalharam com pesquisadores que já faleceram e resgatar sua história.

Sono, Aprendizagem & Memória

Sono, Aprendizagem & Memória

Ao despertar, avaliava a qualidade da noite anterior e anotava detalhes em um diário. Leonardo da Vinci (1452-1519) acordava antes do resto da humanidade, mas reservava quinze minutos a cada duas horas para tirar uma soneca. O pintor da Mona Lisa e idealizador do princípio do vôo do helicóptero conseguia assim encarar seus desafios com a mente descansada. Albert Einstein (1879-1955) determinou ser a luz a única constante do universo, mas gostava mesmo era de penumbra. Ele dormia dez horas por noite e, a cada idéia nova, se premiava com uma hora extra na cama. Intuitivamente, os três gênios perseguiam uma rotina noturna pessoal capaz de prover combustível a suas mentes poderosas. Só agora a medicina está explicando os efeitos notados por Edison, Da Vinci e Einstein. A qualidade do sono afeta diretamente as funções intelectuais e artísticas de modo decisivo, regulando as forças mentais durante o período ativo do dia e armazenando o conhecimento e as experiências valiosas da pessoa enquanto ela dorme.

O efeito do sono, ou da falta dele, sobre a disposição física e mental das pessoas é conhecido desde tempos imemoriais. A medicina está conseguindo agora, em primeiro lugar, explicar a origem físico-química desse efeito. Mas, principalmente, as pesquisas atuais ajudam a estabelecer um cronograma das horas do dia nas quais a pessoa estará mais apta a aprender. Esse cronograma, claro, depende de como a noite anterior foi aproveitada. Em segundo lugar, está ficando cada vez mais nítido o processo pelo qual o cérebro humano seleciona e armazena os milhares de informações adquiridas durante o dia. Isso se dá durante o sono. Cada etapa do sono é usada pelo cérebro para estocar determinado tipo de informação. As musicais são gravadas logo nos primeiros minutos. Aquelas ligadas ao pensamento lógico e matemático são registradas durante as etapas finais dos ciclos do sono, marcadas pela movimentação veloz dos olhos sob as pálpebras e permeadas de sonhos. Essa é a chamada fase REM, a sigla em inglês para rapid eye movement. O alemão Jan Born, da Universidade de Lübeck, coordenador da pesquisa, resume: “Deciframos finalmente o fantástico processo de armazenamento do conhecimento na mente humana”.

Ao longo de um ano, os alemães de Lübeck observaram todas as noites a atividade cerebral de sessenta pessoas enquanto elas dormiam. Com imagens obtidas por meio de aparelhos de ressonância magnética, os cientistas puderam enxergar claramente o processo de consolidação das informações aprendidas durante o dia. Eles mapearam com precisão todo o trajeto de uma informação, desde o momento de sua absorção em estado de alerta até a gravação durante o sono. A gravação é um processo químico sem o qual os fatos do dia seriam simplesmente apagados. Os pesquisadores descobriram uma faceta extraordinária desse processo justamente na fase de sono REM. Nela, uma substância-chave está com sua atividade reduzida no cérebro. Esse composto é a acetilcolina, justamente a substância responsável pela retenção das informações no hipocampo, uma região do cérebro onde os dados são armazenados temporariamente e de onde podem evaporar se não forem coletados a tempo para se tornar memória de longo prazo em outra área – o neocórtex. A nova pesquisa mostra com nitidez a trajetória da informação do hipocampo ao neocórtex. Esse valioso processo só se dá enquanto a acetilcolina está “adormecida”. Sua inércia, ocorrida durante o sono, abre caminho para os neurônios formarem uma rede por meio da qual as informações farão a viagem do arquivo temporário rumo ao depósito duradouro. A ilustração na página 98 mostra graficamente esse processo.

O estudo alemão reforça a teoria do sono como fator fundamental da boa memória. Uma nova leva de pesquisas fez avançar ainda mais o entendimento desse processo ao medir os efeitos do repouso sobre o desempenho das pessoas, submetendo-as em diversas fases do dia a testes intelectuais. Elas são unânimes em mostrar os danos à memória provocados por uma noite mal dormida e como tudo melhora depois de um bom período de descanso. Um grupo de pesquisadores da Universidade Harvard, nos Estados Unidos, traduziu essa situação em números. O estudo de Harvard, apresentado no último congresso da Academia Americana de Neurologia, é o mais abrangente sobre o assunto já feito com voluntários. Eles foram monitorados ao longo de seis meses. Ao cabo de oito horas seguidas de sono, os voluntários da pesquisa de Harvard lembravam, em média, 44% mais fatos aprendidos no dia anterior em comparação com aqueles privados de sono. “A relação entre sono e memória é de uma clareza geométrica”, diz o pesquisador Jeffrey Ellenbogen, um dos autores do estudo. Uma segunda etapa da pesquisa americana investigou ainda em que medida o sono pode ajudar a atenuar certos problemas de aprendizado (veja quadro).

Ao investigarem a memória durante o sono, os especialistas obtiveram ainda respostas sobre o processo de seleção de informações quando o cérebro está em estado de repouso noturno. Trava-se ali uma competição frenética entre as informações assimiladas. Apenas uma parte delas, afinal, fará a jornada rumo ao arquivo duradouro no neocórtex, cuja capacidade é limitada. Qual o critério de decisão para separar as informações valorosas o suficiente para ser guardadas daquelas descartáveis? A neurociência hoje pode responder com certeza a essa questão. A resposta é surpreendente. As informações absorvidas quando a pessoa está sob algum tipo de emoção forte são justamente aquelas aptas a conquistar, durante a noite, um lugar definitivo no cérebro. Por essa razão, as pessoas tendem a se lembrar em profusão de detalhes dos mais lindos momentos da vida, mas também dos mais desagradáveis. A emoção é a chave de entrada das informações no neocórtex. Quando em excesso, a emoção pode ter efeito diametralmente oposto. Razão pela qual as pessoas não se recordam de instantes finais de acidentes ou mesmo reprimem inconscientemente as lembranças de fatos aterrorizantes, como, por exemplo, testemunhar o assassinato da mãe pelo pai. Conclui o neurofisiologista Flávio Alóe, do Hospital das Clínicas de São Paulo: “O processo de esquecimento durante o sono é tão vital quanto o do armazenamento das informações. Sem ele, o cérebro entraria em colapso”.

Esse conjunto de conclusões sobre o sono derruba definitivamente a velha – e equivocada – teoria segundo a qual sua exclusiva contribuição ao aprendizado seria a de proporcionar ao cérebro um momento de descanso, ao protegê-lo das influências externas. Com o ocaso da antiga teoria surge uma nova, a da “inatividade” noturna como vital para o armazenamento das informações acumuladas no decorrer do dia. O fisiologista Alfred Loomis, da Universidade Princeton, foi o primeiro a descrever, em 1937, o cérebro noturno como um dínamo em atividade. Amparado pelo eletroencefalograma, então um exame revolucionário, Loomis flagrou uma intensa atividade elétrica noturna no cérebro de seus pacientes. Sua observação inicial mostrou o sono se desenvolvendo em fases, cada uma com uma freqüência elétrica diferente. Isso permitiria, mais tarde, distinguir as cinco etapas do sono. Apenas recentemente os cientistas começaram a fazer uso das conclusões de sete décadas atrás para entender melhor os caminhos do aprendizado e sua fixação na memória. As duas primeiras modalidades de memória a ter seus processos desvendados foram a motora (o drible de um jogador, o salto de um atleta) e a espacial (o projeto de um arquiteto). Os alemães ajudaram a colocar mais um tijolo no edifício ao rastrear os mecanismos de fixação da memória intelectual durante o sono.

Outras pesquisas fizeram sintonia fina das descobertas anteriores. Elas centraram suas atenções nos períodos mais indicados ao trabalho mental (veja quadro). São dois, principalmente. Um deles, o da parte da manhã, ocorre mais ou menos duas horas depois do despertar. Nesse momento o corpo libera uma quantidade maior de hormônios estimuladores dos neurônios. O cérebro chega, então, ao auge de sua atividade – e permanece assim por mais quatro horas. Uma das descobertas mais recentes, feita por um grupo de pesquisadores da Universidade de Buenos Aires, na Argentina, flagrou situação igualmente positiva cerca de doze horas depois do despertar, quando ocorre no cérebro a produção acelerada de um tipo de proteína cuja concentração estimula as conexões entre os neurônios. Foi possível observar justamente nesse momento – e nas três horas seguintes a ele – uma espécie de replay das informações aprendidas ao longo do dia, fenômeno batizado de “reverberação” pelos cientistas. Afirma um dos autores do trabalho, o neurocientista Iván Izquierdo, argentino radicado no Brasil: “Esse momento de replay é a hora mais favorável para fazer uma revisão de matéria aprendida em outros momentos do dia”.

Certos hábitos noturnos também têm influência – positiva ou negativa – sobre o aprendizado, e os cientistas já sabem como explicar isso. Para 90% das pessoas, o repouso ideal tem a duração de oito horas. É o tempo necessário para concluir cinco ciclos de sono – um padrão favorável tanto ao descanso como à memória. Há quem alcance o mesmo efeito antes disso, mas é uma minoria. Ainda segundo as pesquisas, o melhor sono para o aprendizado se encerra por volta das 6 da manhã. Por duas razões. Primeiro, porque o corpo está biologicamente “programado” para o repouso até essa hora. A temperatura do corpo está 1 grau Celsius mais baixa. O segundo motivo: quem acorda mais cedo consegue aproveitar todos os picos de aprendizado. Quem sai da cama por volta das 8 da manhã tem o período favorável à atividade intelectual reduzido em 20%. Há um certo consenso sobre a impossibilidade de compensar mais tarde o tempo de atividade máxima perdido pela manhã. Por volta das 9 da noite, o corpo começa a liberar hormônios indutores do sono e os neurônios de novo se preparam para as funções noturnas. Diz John Fontenele Araujo, do laboratório de cronobiologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte: “Estudo depois dessa hora é sempre menos produtivo”.

Um novo e revolucionário capítulo sobre sono e aprendizado foi aberto pelas descobertas dos processos de aquisição e armazenamento de conhecimento. Para onde se caminha agora? A nova fronteira a ser quebrada é explicar a inter-relação entre os dados armazenados.

Um recente estudo da Universidade Harvard vai exatamente nessa direção. Ele mostra os neurônios durante o sono fazendo conexões entre informações aparentemente díspares ou adquiridas em situações diferentes. “Isso explica o fato de muita gente acordar com a sensação de ter tido uma brilhante idéia enquanto dormia”, disse a VEJA o neurocientista Robert Stickgold, coordenador da pesquisa. Muitas foram as soluções arquitetadas durante a noite por sábios da história. O químico russo Dmitri Mendeleiev (1834-1907) teve o clique decisivo para criar a tabela periódica dos elementos durante o sono. O canadense Frederick Banting (1891-1941), um dos agraciados com o Prêmio Nobel pela descoberta da insulina na década de 20, contou ter sonhado com a solução. O caso mais intrigante é o do alemão Friedrich Kekulé (1829-1896). Debruçado sobre os mistérios da química orgânica, ele saiu-se com a estrutura da molécula de benzeno depois de sonhar com a forma arredondada de uma cobra devorando a si mesma. À luz das novas descobertas talvez não seja assim tão inútil passar um terço da vida dormindo.

 

O SONO DOS GÊNIOS

A ciência do sono nem sequer existia quando alguns dos maiores gênios da história já intuíam que, de algum modo, o repouso tinha papel fundamental em seus inesgotáveis processos criativos. Cada um adotou uma rotina de descanso própria, por vezes excêntrica, em busca do sono perfeito. Três exemplos:

Time Life Pictures/Getty Images 

LEONARDO DA VINCI
(1452-1519)

O pintor da Mona Lisa e idealizador do princípio do vôo do helicóptero perseguia o descanso da mente com uma rotina incomum: trocava o sono noturno por cochilos de quinze minutos a cada duas horas

AFP

THOMAS A. EDISON 
(1847-1931)

O inventor da lâmpada mantinha um diário onde avaliava a qualidade do sono na noite anterior. Não queria perder tempo. Não passava mais de três horas na cama

 

AFP

ALBERT EINSTEIN 
(1879-1955)

Ele hibernava dez horas seguidas todas as noites, exceto quando estava às voltas com uma nova idéia. Nessas ocasiões, premiava-se com uma hora extra na cama

QUANDO O REMÉDIO É DORMIR

As pesquisas sobre os efeitos das mudanças de hábito noturno já têm aplicação terapêutica em diversos casos

Problema: falta de concentração.
Quando é mais freqüente: na infância.
Como o sono pode ajudar: a mais abrangente pesquisa sobre o assunto, conduzida pelo Hospital Sacré Coeur, do Canadá, concluiu que o hábito de dormir dez horas seguidas reduz em 40% o risco de uma criança apresentar problemas de concentração. Para aquelas com dificuldade em dormir tanto, o estudo indica uma hora de atividades físicas diárias – cientificamente reconhecido como ótimo estimulante do sono infantil.  

Problema: dificuldade em resolver questões que envolvem raciocínio lógico.
Quando é mais freqüente: na adolescência.
Como o sono pode ajudar: promove um necessário momento de descanso aos neurônios. Um estudo da Universidade Harvard mostra que, quando alguém passa dezoito horas seguidas sem dormir, perde cerca de 30% da capacidade de resolver problemas que exigem raciocínios complexos. Por essa razão, o melhor é fazer uma pausa noturna e só retomar os estudos pela manhã. A pesquisa revela que o desempenho intelectual melhora depois disso.

Problema: perda da capacidade de memória.
Quando é mais freqüente: a partir dos 60 anos.
Como o sono pode ajudar: uma das causas para a redução da memória nessa faixa etária é que o sono se torna mais leve e a fase REM – justamente durante a qual se consolida a memória de longo prazo – passa a durar 50% menos tempo. A saída, dizem os cientistas, é esticar o número de horas na cama. Aos 60 anos, as pessoas dormem, em média, cinco horas. O ideal para a memória seriam pelo menos oito.

Riso cura

Riso cura

Ao ser diagnosticado como portador de uma doença que afeta a coluna cervical, Norman Cousins ouviu dos médicos que nada podia ser feito para ajudá-lo e que ele sofreria dores horríveis até morrer. Cousins resolveu então se confinar num quarto de hotel com todos os filmes de humor que pôde encontrar-os irmãos Marx,
os Três Patetas,etc.

Viu e reviu todos os filmes, vezes sem conta, dando as gargalhadas mais altas e mais intensas que podia. Depois de seis meses dessa terapia do riso, os médicos ficaram atônitos com o que constataram: a doença de Cousins fora completamente curada-simplesmente desaparecera! Este espantoso resultado levou à publicação do livro de Cousins, A força curadora da mente, e ao começo de uma intensa pesquisa sobre as funções das endorfinas. As endorfinas são substâncias químicas liberadas pelo cérebro quando rimos. Com uma composição química similar à da morfina e da heroína, ela produz um efeito tranqüilizante sobre o corpo,ao mesmo tempo em que reforça o sistema imunológico.Isso explica porque raramente as pessoas felizes adoecem, e as infelizes e queixosas sempre parecem estar doentes.

Desvendando os segredos da Linguagem Corporal
Allan & Barbara Pease


Postado por Nan no Bliss em 5/01/2008 09:09:00 AM

Resumos de artigos Neurocientíficos

Resumos de artigos Neurocientíficos

Relógio biológico – prazo de validade esgotado?
Biological clock – a concept losing validity?
Luiz Menna-Barreto

Resumo
Apresento o uso crescente da expressão “relógio biológico” no meio acadêmico e em meios de comunicação de massa. Em seguido faço um breve retrospecto histórico da evolução do conhecimento sobre o tema, incluindo uma caracterização de seu estado atual. Embora reconheça o impacto positivo causado pelo conceito, concluo propondo sua substituição pela expressão “sistema de temporização” a meu ver mais precisa e adequada ao conhecimento contemporâneo e, sobretudo, mais aberta ao entendimento do funcionamento dos organismos.

Abstract
In this article I comment on the increasing use of the expression “biological clock” in the academic world and in mass media. A brief historical account of the evolution of knowledge about the theme, concluding with a characterization of its “state of the art”. Although recognizing the positive impact provoked by the concept, I conclude suggesting its replacement by the expression “timing system”, in my opinion more precise and adequate to present knowledge and, most of all, more open to the understanding of how organisms function.
Fonte: Neurociências Volume II Nº 4: Revisões

Neurociência e arte: existe uma neuro-arte?
Norberto Garcia-Cairasco

There is no doubt that strong relationships between Science and Art always existed. Cave Men expressed their ideas through Art, as in “Cave Art”. One might consider if there was a transition from the Manual Arts or crafts to Art and from Naturalism and Realism to Science in the way we consider them nowadays. Regarding the relationship between Neuroscience and Art, paradoxically, the way we do research on the Brain-Mind relationships affects how we model the object of our study, the brain itself. Classical, Renaissance, Modern, and Contemporary views of both Neuroscience and Art permeate this discussion.
Fonte: Neurociências Volume II Nº 4: Perspectivas

Neurociência do esporte e do exercício
Neuroscience of sport and exercise
Emílio Takase

Resumo
Os avanços tecnológicos de imageamento cerebral, nos últimos dez anos, resultaram em uma maior compreensão da mente humana, contribuindo, ainda, para o progresso de uma subárea da Ciência do Esporte: a Psicologia do Esporte e Exercício (PEE). Mesmo assim, ainda existem poucos trabalhos sendo desenvolvidos e aplicados pelos psicólogos do esporte e exercício cujo enfoque seja a Neurociência Cognitiva e Comportamental (NCC). Assim, neste artigo pretendo apresentar alguns resultados de pesquisas recentes na área da NCC e sugerir mudanças de paradigmas na atuação do futuro profissional em PEE. Nesse contexto, seria relevante pensar em uma nova proposta – a Neurociência do Esporte e do Exercício – para estimular a criação de um novo caminho para as questões de performance e saúde mente-corpo.

Abstract
The technological advances of cerebral mapping, in last the ten years, have contributed towards the understanding of the human mind, and to the development of one particular subarea in Sport Sciences: the Psychology of Sport and Exercise (PSE). Nevertheless, little has been advanced by psychologists of Sport and Exercise with an emphasis in Cognitive and Behavioral Neuroscience (CBN). Thus, in this article I intend to present some relevant results in NCB and to suggest paradigm shifts for the future professional in PSE. In this regard, it would be interesting to create a new Neuroscience of Sport and Exercise to stimulate the development of novel ways to approach sports performance and mind-body health.

Fonte: Neurociências Volume II Nº 5: Revisões

Suicídio, genes e serotonina
Suicide, genes and serotonin
Ana Luiza Garcia Cunha, Gustavo Silveira e Silva, Antônio Lúcio Teixeira, Rodrigo Nicolato, Marco Aurélio Romano-Silva, Humberto Corrêa

Resumo
A mortalidade por suicídio tem tido taxa crescente, fazendo dessa condição uma causa freqüente de morte e um sério problema de saúde pública em todo o mundo. Algo que chama a atenção é o fato de que segundo dados da Organização Mundial de Saúde (OMS), cerca de 1.000.000 de pessoas morreram devido ao suicídio em 2001 (1,8% de todas as causas de morte) e projeções dessa organização estimam que em 2020 cerca de 1,5 milhão de pessoas poderão se suicidar (2,4% de todas as mortes). O comportamento suicida apresenta um determinismo multifatorial resultante de uma complexa interação entre três componentes principais: a doença psiquiátrica, fatores neuroquímicos e genéticos. Recentemente, diversos estudos têm demonstrado a existência de relações entre polimorfismos nos genes responsáveis pela função serotoninérgica e o comportamento suicida, confirmando a existência de uma base biológica e hereditária para tal complicação psiquiátrica.

Abstract
Mortality rates of suicide are rising, making this condition one of the most frequent causes of death and a serious world health problem. According to the World Health Organization (WHO), 1.000.000 people died of suicide in 2001 (1.8% of all death causes) and it is estimated that about 1.5 million people will commit suicide (2.4% of all death causes) in 2020. Suicidal behavior shows a multifactor determinism, resulting from a complex interaction between three main components: psychiatric disease, neurochemistry and genetic factors. Recently, several studies have demonstrated the existence of an association between polymorphisms in genes responsible for serotonergic transmission and suicidal behavior, corroborating the existence of a biological and hereditary base for this psychiatric complication.

Fonte: Neurociências Volume II Nº 5: Revisões

Neuroética: a ousadia de Prometeu retomada
Roberto Lent

Neuroethics analyzes the system of values attributed to neuroscientific knowledge, whose advance is about to make real the mythical Promethean audacity of recreating human nature. Under the neuroethical prism, it becomes necessary to discuss two fundamental aspects: the use of neurotechnologies for the treatment of brain and mind diseases, and their utilization for neurocognitive enhancement of the normal person. This analysis reveals that therapeutic advances do not present ethical dilemmas of great impact, but those that offer enhancement raise important ethical issues for mankind, albeit solvable by open and rational discussion.

Fonte: Neurociências Volume II Nº 5: Perspectivas

Neuropsina: uma enzima da família das serino-proteases
Neuropsin: an enzyme of the serine-proteases family
Reinaldo Barros Geraldo, Paula Campello Costa Lopes, Michele Aguiar, Carlos Rangel Rodrigues, Sadao Shiosaka, Helena C. Castro

Resumo
A neuropsina é uma serino-protease expressa em neurônios e células gliais, que está diretamente envolvida nos processos de memória e aprendizado. Este trabalho inclui uma revisão sobre esta enzima, abordando aspectos relacionados a sua estrutura, atividade biológica e papel no sistema nervoso central. Comparamos ainda a estrutura da neuropsina com a tripsina, uma enzima digestiva, e a Lm-TL, uma enzima do tipo trombina presente no veneno de Lachesis muta, que apresenta um efeito no sistema nervoso central da presa. Com este estudo pretendemos observar os requerimentos estruturais necessários para realização das atividades biológicas destas enzimas, que apesar de tão diferentes, possuem alto grau de homologia.

Abstract
Neuropsin is a serine-protease express in neurons and glial cells, which is directly involved in the process like learning and memory. This work includes a review about this enzyme, its structure, biologic activity and role in the central nervous system. We also compared neuropsin with trypsin, a digestive enzyme, and Lm-TL, a thrombin-like enzyme present in Lachesis muta venom, which affects the prey central nervous system. Our purpose is to observe the structural requirement of these enzymes for presenting their specific and different biological activities although their high degree of homology.

Fonte: Neurociências Volume II Nº 6: Revisões

Aplicação do Bilingual Aphasia Test (Italian version) a um paciente trilíngüe
Assessment of a trilingual patient applying the Bilingual Aphasia Test (Italian version)
Leonor Scliar-Cabral

Resumo
Resultados obtidos a partir da aplicação do Bilingual Aphasia Test (BAT) em um paciente afásico trilíngüe na cidade de Florianópolis são apresentados e discutidos. PQ deu entrada no hospital em 17 de maio de 1992, quando estava com 72 anos, com um acidente vascular cerebral isquêmico que afetou a artéria cerebral média, com fibrilação atrial, como conseqüência de embolia cerebral e hemiplegia direita, como seqüela. Uma equipe de três pessoas aplicou a BAT em suas três versões: italiano, espanhol e português. É importante observar que o paciente não apresentou nenhuma dificuldade maior em repetir as pseudo-palavras: uma explicação para este desempenho e a outra evidência (processos automáticos) podem ser o salto entre os estágios de planejamento e de execução toda a vez em que a comunicação criativa é decisiva. Outra competência intacta foi a de desenhar: apesar da impossibilidade em utilizar a mão direita, o paciente desenhou um excelente auto-retrato, o que demonstra que ele não havia perdido a linguagem para desenhar (nem interna nem para produzir desenhos), um argumento muito forte em favor de que o desenho era processado no hemisfério não danificado.

Abstract
Results obtained from the application of BAT on one trilingual aphasic patient in the city of Florianópolis are presented and discussed. PQ was admitted to the hospital on 1992 May 17th, when he was 72 years old, with an ischaemic CVA, damaging the medium cerebral artery, with atrial fibrillation as a consequence of cerebral embolism. Sequela was paralysis on the right side. A team of three persons applied the Paradis test in its three versions: Italian, Spanish and Portuguese. It is worthwhile to observe that the patient did not show any great difficulty in repeating pseudo-words: an explanation for this performance and the other evidence (automatic processes) may be that there is a gap between the planning and the execution stages, whenever creative communication is decisive. Another important ability was drawing: despite the impossibility of using his right hand, the patient drew a very good self-portrait, which demonstrates that he did not loose the language for drawing (neither internally nor for producing drawings), a very strong argument in favor that drawings are processed by the undamaged hemisphere.
Fonte: Neurociências Volume III Nº 3: Estudos de caso

Aspectos neurofisiológicos da meditação
Neurophysiological aspects of meditation
Marcello Árias Dias Danucalov, Roberto Serafim Simões, Geraldo Vidile Júnior

Resumo
A produção científica recente vem abordando aspectos da neurofisiologia cerebral relacionada ao estado meditativo em duas vertentes. A primeira aborda os efeitos terapêuticos, tanto físicos como mentais, propiciados por essa prática. A segunda investiga os mecanismos fisiológicos envolvidos nesse estado alterado de consciência. O surgimento de novas técnicas de imageamento cerebral propiciou grandes avanços nesses estudos. Os trabalhos mais recentes têm sido direcionados aos aspectos neurofisiológicos relacionados à atividade meditativa, com ênfase na atividade eletroencefalográfica, no mapeamento das regiões neurologicamente ativas ou inativas durante o processo meditativo, e nos neurotransmissores envolvidos.

Abstract
This study reviews the recent scientific research on brain neurophysiology related to meditation. Historically, research on meditation has concentrated either on the investigation on both physical and mental benefits obtained from its practice, or on the physiological bases of this altered state of consciousness. These studies have advanced very much thanks to new brain scanning techniques. The most recent works have focused on neurological aspects of meditation, especially on the analysis of the electroencephalographic data, on patterns of brain activity, and the neurotransmitter pathways involved.

Fonte: Neurociências Volume III Nº 3: Revisões

A teoria sócio-culturalista de Vygotsky e o papel da linguagem na formação de conceitos: o que a psicologia experimental e a neurociência têm a nos dizer
The sociocultural theory of Vigotsky and the role of the language in the concept acquisition: what the experimental psychology and the neuroscience have to talk about
Paulo Estêvão Andrade

Resumo
As capacidades cognitivas humanas são notáveis, algumas delas incomensuravelmente superiores às de outros animais. Facilmente vamos além do que é perceptualmente presente e raciocinamos sobre sistemas abstratos, cujos mecanismos cognitivos subjacentes e sua aquisição do conhecimento no homem sempre foram questão de grande importância para filósofos, psicólogos, cientistas cognitivos e educadores, e o centro de calorosos debates entre estudiosos do mundo todo. As principais teorias do desenvolvimento cognitivo, como o behaviorismo, a teoria da informação-processamento, e as teorias sócio-culturalistas, compartilham duas idéias essenciais: a de que não há nada de inato na cognição humana, isto é, os bebês vêm ao mundo sem nenhuma estrutura mental que esteja diretamente relacionada ao tipo de mundo conceitual, lingüístico e social em que elas irão viver; e a idéia de que leva pelo menos dois anos para que a criança conquiste algum tipo de conceito sobre o mundo. Os sócio-culturalistas acrescentam que a aquisição dos conceitos é facilitada pelas inclinações das crianças para as interações sociais. Sócio-culturalistas como Vygotsky e Piaget, também chamados de construtivistas, têm grande influência na educação brasileira e representam as principais teorias dos estágios cognitivos, nas quais o desenvolvimento passa por estágios cognitivos qualitativamente diferentes e em uma dada ordem. O construtivismo piagetiano postula que representações mentais, adquiridas através de interações sensório-motoras com o mundo, possuem estágios com diferentes formatos de representação mental e de operações lógicas. Vygotsky postula que a cognição abstrata se desenvolve através das interações da criança com os sistemas cultural e lingüístico, sendo a linguagem o principal fator na construção dos conceitos. Nós discutiremos a abordagem sócio-histórica de Vygotsky, e o papel putativo da linguagem na formação dos conceitos sob à luz das mais recentes evidências da psicologia, neuropsicologia e neuroimagem de que bebês e crianças possuem notáveis competências conceituais as quais são de natureza não-verbal e continuam a permear a cognição do adulto.

Abstract
Human cognitive abilities are remarkable, and some are incommensurably superior to those of other mammals. We easily go beyond what is perceptually available to reason about abstract systems. The mechanisms underlying the acquisition of knowledge by humans are an issue of great importance not only for philosophers, psychologists, and cognitive scientists but also for educators, and have been at the center of hot debates among scholars around the world. Most of the main theories of cognitive development, such as behaviorism, information-processing and sociocultural theories, converge on two common views about infant and preschool cognition: 1) there is no innate cognition, and infants come to the world without any mental structures that relate to the kind of conceptual, linguistic, and social world in which they will live, and 2) children require as much as two years to begin to represent the world in terms of concepts. Socio-culturalists add that concept acquisition is facilitated by infants’ inclinations to social interactions. Some of them, like Vygotsky and Piaget, also referred to as to constructivists, incorporate the key assumption of stage theories that development involves the passage through qualitatively different stages in a given order. These are very influential authors in the brazilian education. Piagetian constructivism postulated increasingly complex mental representations learned through the child’s interactions with the world, and cognitive stages characterized by different representational formats and logical operations. Vygotsky’s constructivist approach argues that abstract cognition develops through the child’s interactions with cultural and linguistic systems. We will critically discuss about the socio-historical approach of cognition proposed by Vygotsky, and the putative role of language in the origin of concepts, in light of the accumulating body of evidence from psychological/behavioral, neuropsychological, and functional brain imaging studies showing that infants, toddlers, and preschoolers do have some remarkable conceptual competencies, which are of a non-verbal nature and continue to permeate adult cognition.

Fonte: Neurociências Volume III Nº 3: Revisões

Reabilitação motora e plasticidade neural: fundamentação teórico-conceitual para a recuperação funcional após lesões no sistema nervoso central
Motor rehabilitation and neural plasticity: theorical fundaments for the functional recuperation after neurologic lesions
Marco Antonio Orsini Neves, M.Sc., Kelly Cupti, Edgar Santos Coelho Junior, Victor Hugo Bastos, M.Sc.

Resumo
Com o avanço das pesquisas e dos métodos de imagem foi possível adquirir uma nova visão do sistema nervoso, não como uma estrutura rígida e imutável, mas sim flexível, que modifica sua estrutura funcional sob diferentes circunstâncias, expressando assim uma capacidade plástica durante o processo de adaptação. Este trabalho procura caracterizar diferentes abordagens referentes a estudos envolvendo a plasticidade neural e destacar a importância de um programa de reabilitação sensório-motora na reorganização do mapa cortical de indivíduos adultos acometidos por lesões neurológicas.

Abstract
The evolution of research and image methods has been instrumental in the development of a new vision of the nervous system not as a rigid and immutable structure, but as a flexible, functional one, which is modified under different circumstances, thus expressing a plastic capability during the adaptation process. This paper aims to characterize different approaches related to studies involving neural plasticity, as well as to stress the importance of a sensorymotor rehabilitation program towards the reorganization of the cortical map in adult patients with neurologic lesions.

Fonte: Neurociências Volume III Nº 1: Revisões

Efeitos da estimulação ambiental precoce e tardia sobre a performance cognitiva de ratos submetidos ao modelo de traumatismo crânio-encefálico difuso
Effects of early and late environmental enrichment on cognitive performance of rats submitted to a diffused traumatic brain injury
Fernando Amâncio Aragão, M.Sc., Lígia Aline Centenaro, Leandro Rocha, Eduardo Alexandre Loth, Gladson Ricardo Flôr Bertolini, M.Sc.

Resumo
Nesse estudo buscou-se verificar a influência da Estimulação Ambiental (EA) sobre a performance cognitiva de ratos submetidos ao modelo de traumatismo crânio-encefálico (TCE) e caracterizar a melhor janela terapêutica para sua aplicação. Ratos Wistar foram divididos em 4 grupos: (G1) animais submetidos à EA por 31 dias consecutivos a partir do dia seguinte à indução do TCE; (G2) ratos submetidos a isolamento por 31 dias consecutivos a partir do dia seguinte à indução do TCE; (G3) ratos submetidos a EA por 31 dias consecutivos, com início 35 dias após a realização do TCE; (G4) ratos submetidos ao isolamento por 31 dias consecutivos, com início 35 dias após a realização do TCE. A memória operacional dos animais foi avaliada através do teste do Labirinto Aquático de Morris. Os resultados conclusivos indicam que nos grupos G1 e G2, a EA não influenciou a performance cognitiva (p > 0,05); no entanto, foi encontrada melhora na performance cognitiva do grupo G3, com intervenção tardia, em relação ao grupo G4 (p < 0,05). A EA, portanto, mostrou-se eficaz em melhorar a performance cognitiva dos animais submetidos ao TCE quando aplicada de forma tardia (35 dias após a lesão).

Abstract
The aim of the current study was to examine the influence of environmental enrichment on the cognitive performance of rats submitted to a diffused traumatic brain injury (TBI) in order to find the best therapeutic window for its application. Wistar male rats were divided into 4 groups: (G1) animals submitted to environmental enrichment for 31 days, from the day after TBI; (G2) rats submitted to a 31-day isolation period from the day after TBI; (G3) rats submitted to environmental enrichment for 31 consecutive days, starting 35 days after TBI; (G4) rats submitted to a 31-day isolation period, starting 35 days after TBI. Working memory was evaluated with the Morris Water- Maze. The results indicate that only the late environmental enrichment (beginning 35 days after TBI) proved efficient to restore cognitive performance of rats submitted to TBI.

Fonte: Neurociências Volume III Nº 1: Artigos originais

Investigação teórico-prática do desenvolvimento motor de crianças de 2 a 11 anos
Theorical and practical inquiry of motor development in 2 to 11 years old children
Kátia Tomagnini Passaglio, Maristela Costa Andrade, Raul de Barros Neto, Camila Repolez Salgado, Cherlen Aidano Monteiro, Cleyde Maria Lara Vieira, Dalcira Pereira Ferrão, Darlene Machado Oliveira, Gisele Cristina de Oliveira, Joyce Godoy Corrêa,Karla Deysiane Machado Alvarenga e Tânia Santos Roma Cunha

Resumo
Este trabalho de pesquisa tem como base os conceitos trazidos pela psicomotricidade que considera que as potencialidades motoras, mentais e emocionais de um indivíduo estão em constantes interações e que o corpo é o local dessas manifestações do ser. As modificações tônicas, as posturas e os movimentos são os expoentes de toda a história pessoal do indivíduo, das suas representações, das suas vivências e de seu imaginário. Podemos relacionar o movimento com diversos aspectos do comportamento como de ordem motora, aspectos da inteligência, da afetividade e da percepção. O comportamento, portanto, é um fenômeno misto de intenções e desejos, associados a uma resposta motora. A construção do comportamento passa então, inicialmente, pela conscientização corporal, o que permite posteriormente a relação do indivíduo com o meio. Isto torna o indivíduo integrante ativo deste meio sendo capaz de influenciá-lo e de ser influenciado pelo mesmo. Esta integração inicia-se com um bom desenvolvimento motor infantil, através do qual a criança adquire características e habilidades físicas, que influenciam significativamente o seu auto-conceito, ponto de partida para uma boa estruturação psíquica. O objetivo deste estudo é reavaliar um instrumento de investigação do desenvolvimento motor de crianças, construído por Louis Picq e Pierre Vayer, para auxílio de profissionais e interessados que trabalham nesta área. A pesquisa foi realizada em nove instituições da cidade de Belo Horizonte, agrupadas em classes sócio-econômicas diferentes, baixa, média e alta. Foram pesquisadas, aproximadamente, 20 crianças em cada uma das instituições. Para o estudo das respostas psicomotoras, não foram observadas diferenças consistentes em relação aos gêneros, porém foram observadas algumas variações de respostas entre as classes sociais. A classe alta mostrou-se inferior principalmente em relação à classe baixa nos parâmetros relacionados com a coordenação e atividades motoras, refletindo possivelmente a limitação espacial e de universo em que estão diferentemente inseridos. Outras diferenças pontuais foram observadas no instrumento de avaliação psicomotora. No entanto, estas diferenças não comprometem a validade e fidedignidade do instrumento testado como um todo, uma vez que as crianças atualmente estão expostas a estímulos muito uniformes em quaisquer classes sociais.

Abstract
This research work is based on concepts brought from psychomotricity which considers that the motor, mental and emotional potentialities of an individual are in constant interaction and that the body is the place of these manifestations of the being. The tonic modifications, positions and movements are the exponents of all the personal history of the individual, of his representations, experiences and imaginary. We can relate the movement with different aspects of the behavior as motor aspects, intelligence, affectivity and perception. Behavior therefore is a mixed phenomenon of intentions and desires, associated to a motor response. Then, the construction of the behavior passes, initially, by body awareness, which later allows the relation of the individual with the external world. This makes the individual an active integrant of this external world, capable to influence it and to be influenced by it. This interaction is initiated with a good infantile motor development, through which the child acquires physical characteristics and abilities that influence the child’s concept of self, a starting point for a good psychic construction. The objective of this study is to reevaluate an instrument of inquiry of the motor development of children, built by Louis Picq and Pierre Vayer, to help professionals and people working in this area. The study was carried through in nine institutions of Belo Horizonte, grouped in different economic levels, low, average and high, with, approximately, twenty children in each institution. No consistent differences in psychomotor responses were observed in relation to gender, however some variations of responses between social levels were observed. The high economic level group was inferior to the low group in psychomotor response, mainly in the parameters related with the motor coordination and activities, possibly reflecting the space limitation of universe where they are differently inserted. Other important differences were observed in the instrument of psychomotor evaluation. However, these differences do not compromise the validity and accuracy of the tested instrument as a whole, since the children today are exposed to uniform stimulations in any social group.

Fonte: Neurociências Volume III Nº 1: Artigos originais

Análise biocomportamental
Biobehavioral analysis
Maria Teresa Araujo Silva

Resumo
Os aspectos mais relevantes da “análise biocomportamental” proposta por J.W. Donahoe são condensados nesta revisão. A perspectiva é selecionista, uma vez que todo comportamento é considerado como resultante, seja da seleção natural na filogênese, seja da seleção pelo reforço na ontogênese. Na análise de Donahoe, a compreensão do comportamento humano complexo exige a integração dos níveis fisiológico e comportamental de análise, sem que isso represente quebra dos princípios comportamentais que regem a relação funcional entre eventos do ambiente e comportamento. Em ambos os níveis pressupõem-se comprovações experimentais independentes. A especificação dos eventos neurais que ocorrem no lapso temporal-espacial entre eventos ambientais e comportamento complementa a explicação comportamental, sem substituí-la. A análise de Donahoe se vale ainda de redes neurais, formadas pela interconexão de unidades artificiais, para revelar implicações da integração entre neurociência e comportamento.

Abstract
Relevant features of the “biobehavioral” analysis advanced by J. W. Donahoe are presented. In a selectionist approach, all behavior is considered a result either from natural selection in phylogeny, or from selection by reinforcement in ontogeny. In Donahoe’s analysis, understanding complex human behavior requires an integrated approach to neural and behavioral levels of analysis, without departing from the behavioral principles that rule the functional relation between environmental and behavioral events. Independent experimental evidence is expected from both levels. Specifying neural events that fill the gap between environment and behavior completes the behavioral account without replacing it. Donahoe’s approach also relies on neural networks interconnecting artificial units in order to reveal further implications of the integration between neuroscience and behavior.

Fonte: Neurociências Volume II Nº 1: Revisões

Metapsicologia científica: revisando os fundamentos da teoria psicanalítica do recalque
Scientific metapsychology: a review of the foundations of the psychoanalytic theory of repression
Carlos Eduardo de Sousa Lyra

Resumo
Neste artigo, apresento uma revisão dos fundamentos da teoria psicanalítica do recalque a partir de uma metapsicologia científica, possibilitada pelas recentes descobertas da neurociência. Analiso a distinção entre os conceitos de recalque e repressão na obra freudiana, bem como exponho os limites entre os processos mentais consciente, pré-consciente e inconsciente, ao relacioná-los com os tipos de memória (implícita e explícita). O objetivo principal dessa exposição é mostrar a possibilidade de empreender uma releitura de Freud a partir dos referenciais neurocientíficos atuais, considerando a psicanálise como um conhecimento na fronteira entre a filosofia da mente e a neurociência. Uma revisão da teoria psicanalítica nestes termos visa, em última instância, a uma compreensão mais adequada dos fenômenos observados na clínica, e a reafirmação da psicanálise como psicoterapia.

Abstract
In this article, we present a revision of the fundations of the psychoanalytic theory of repression from a scientific metapsychology, made possible by the recent discoveries of neuroscience. We analyze the distinction between the concepts of repression and suppression in freudian works, as well as we display the limits between conscious, preconscious and unconscious mental processes, relating them with the types of memory (implicit and explicit). The main objective of this exposition is to show the possibility of making a new reading of Freud from the current neuroscientific references, considering the psychoanalysis as knowledge on the limits between philosophy of mind and neuroscience. A revision of the psychoanalytic theory in these terms aims, in last instance, a better understanding of the phenomena observed in clinic, and the reaffirmation of psychoanalysis as psycotherapy.

Fonte: Neurociências Volume II Nº 2: Revisões

Localização de neuropeptídeos responsáveis pelo controle do peso corporal no hipotálamo de búfalos (Bubalus bubalis)
Localization of neuropeptides responsible for body weight control in bubaline hypothalamus (Bubalus bubalis)
André Walsh-Monteiro, Carol Fuzeti Elias, Artur Silva e Silene Maria Araújo de Lima

Resumo
O desenvolvimento da bubalinocultura brasileira representa uma das mais importantes atividades do agronegócio nacional. O objetivo deste estudo é descrever, nestes animais, a distribuição hipotalâmica de dois diferentes neuropeptídeos envolvidos no controle de peso corporal, já descritos em uma variedade de outros mamíferos. Três animais adultos pertencentes a fazenda Kakuri, Abaetetuba/PA, tiveram seus encéfalos dissecados e fixados com paraformaldeído 4% em tampão fosfato de sódio 0,1M acrescido de sacarose a 20%. O hipotálamo foi seccionado no plano frontal e dividido em 12 séries. Em uma das séries realizamos a técnica de coloração de Nissl de maneira a estudar a citoarquitetonia do hipotálamo de búfalo. Identificamos vários núcleos, incluindo o núcleo arqueado (Arc), núcleo supraquiasmático (SQ), área hipotalâmica lateral (AHL) e o núcleo paraventricular do hipotálamo (PVH). Através de técnicas de imunoperoxidase, pudemos observar imunoreatividade ao neuropeptídeo Y (NPY-ir) em neurônios do Arc, e imunoreatividade para o transcrito regulado pela cocaína e anfetamina (CART-ir) em neurônios do Arc, AHL e PVH. Ambos os peptídeos têm sido relacionados ao controle do peso corporal em mamíferos. A compreensão da regulação do peso corporal pelos núcleos hipotalâmicos é crucial para o entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos no controle do balanço energético em búfalos. Esse tipo de análise poderá nos conduzir ao desenvolvimento de novas tecnologias que propiciem o aumento e qualidade do rebanho.

Abstract
The development of the brazilian bubalineculture represents one of the most important activities of national agrobussiness. The aim of this study is to describe, in bubalines, the hypothalamic distribution of two different neuropeptides involved in body weight control, already characterized in a variety of other mammals. Brains of three adult animals pertaining to Kakuri farm, AbaetetubaPA, were dissected and fixed in 4% paraformaldeyde in phosphate buffer 0,1M with 20% sucrose added. Each hypothalamus was cut in frontal plane, and 12 series were collected in antifreeze solution. In one series we performed Nissl staining in order to study the cytoarchitecture. We identified various nuclei including the arcuate nucleus (Arc), suprachiasmatic nucleus (SQ), lateral hypothalamic area (AHL) and the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVH). Using immunoperoxidase techniques we observed neuropeptide Y immunoreactive (NPY-ir) neurons in the Arq, and cocaine and amphetamine regulated transcript immunoreactive (CART-ir) neurons in the Arc, AHL and PVH. Both peptides have been related to body weight regulation. The comprehension of hypothalamic nuclei that regulate body weight are crucial to the understanding of molecular mechanisms involved in the control of energy balance in buffaloes. This approach may culminate on the development of new technologies leading to breed improvement.

Fonte: Neurociências Volume II Nº 2: Artigos originais