O que é plasticidade cerebral?

O plasticidade cerebral, neuroplasticidade ou plasticidade neuronal É o potencial do sistema nervoso para adaptar e reestruturar suas conexões nervosas em resposta à experiência sensorial, a entrada de novas informações, o processo de desenvolvimento e até mesmo danos ou disfunções.

Descreve a mudança duradoura no cérebro durante o curso da vida de um indivíduo. O termo ganhou popularidade na segunda metade do século 20, quando a pesquisa mostrou que muitos aspectos do cérebro podem ser alterados (eles são "plásticos") mesmo na idade adulta.

Essa noção contrasta com o consenso científico anterior de que o cérebro se desenvolve durante um período crítico na infância e permanece relativamente inalterado.

A neuroplasticidade pode ser definida como uma propriedade intrínseca do sistema nervoso (SN). Nós a mantemos como uma criança ao longo de nossas vidas e nos oferece a capacidade de modificar e adaptar tanto as funções quanto a estrutura do nosso sistema nervoso (Pascual-Leone et al., 2011).

Evidências científicas demonstraram de forma convincente que nosso cérebro não permanece imutável, experiências e aprendizado nos permitem adaptar-se rápida e eficientemente às mudanças nas demandas ambientais.

Como consequência de cada experiência sensorial, atividade motora, associação, recompensa, plano de ação, nosso cérebro muda constantemente (Pascual-Leone et al., 2011).

Características e definição de plasticidade cerebral

Normalmente, a plasticidade cerebral geralmente está relacionada ao aprendizado que ocorre no estágio infantil (Garcés-Vieira e Suárez-Escudero, 2014). Tradicionalmente, pensava-se que, uma vez atingida a idade adulta, não havia possibilidades de adaptação e modificação de nossa estrutura neural.

A evidência atual mostra que nossa estrutura cerebral é capaz de se adaptar a diferentes circunstâncias, tanto na infância, adolescência e vida adulta, quanto em situações de lesões cerebrais significativas (Garcés-Vieira e Suárez-Escudero, 2014).

Ramón y Cajal Ele foi o primeiro a propor o conceito de plasticidade como a base física da aprendizagem e da memória (Morgado, 2005). Com base na observação de preparações histológicas, ele propôs que a aprendizagem produziu mudanças estruturais, sendo essas mudanças estritamente necessárias para a formação de novas memórias (Mayford et al., 2012).

Por outro lado, foi Donald Hebb mostrou o conceito de plasticidade associativa como o mecanismo que nos permite modificar as conexões estruturais do nosso cérebro (Morgado, 2005). Kandel, Através de seus estudos com a Aplysia, ele chegou a conclusões semelhantes, uma vez que ele observou que quando novos aprendizados ocorreram neste invertebrado, mudanças estruturais como a formação, estabilização e eliminação de espinhas também foram produzidas.

Além disso, William James ofereceu a seguinte definição do conceito de plasticidade: "posse de uma estrutura fraca o suficiente para dar lugar a uma influência, mas forte o suficiente para não produzir tudo de uma vez".

A plasticidade é essencial para o estabelecimento e manutenção de circuitos cerebrais. Pode ser um mecanismo benéfico para o indivíduo, porque nos permite adquirir novas habilidades ou adaptar-se após uma lesão, mas também pode se tornar um mecanismo patológico que dá origem a uma ampla variedade de sintomas.

Assim, o funcionamento normal dos mecanismos plásticos pode agravar as manifestações de uma mutação genética ou um evento ambiental prejudicial e o desenvolvimento deficiente de mecanismos plásticos também pode induzir manifestações anormais (Pascual-Leone et al., 2011).

Um déficit na plasticidade significará que o cérebro é incapaz de se ajustar às demandas ambientais. Por outro lado, se o cérebro é muito plástico, as conexões estruturais podem ser instáveis ​​e os sistemas funcionais necessários para a cognição e o comportamento podem ser comprometidos (Pascual-Leone et al., 2011).

Apesar da ocorrência de processos anormais nos mecanismos plásticos, o cérebro é uma estrutura muito interconectada. Portanto, a plasticidade medeia nos múltiplos níveis do nosso sistema nervoso, desde microcircuitos até grandes redes. As mudanças mais focalizadas e locais podem ser compensadas no nível do circuito, impedindo uma deterioração significativa do comportamento (Pascual-Leone et al., 2011).

Estudos recentes mostraram que processos de aprendizagem e memória geram mudanças na conectividade sináptica por meio de processos de ganho, estabilização ou perda, o que leva a pensar sobre a importância desses processos plásticos (Caroni et al., 2012).

Os primeiros estudos realizados com o microscópio revelaram que a plasticidade sináptica poderia levar a alterações no tamanho e forma dendríticos (Mayford et al., 2012). No caso da aprendizagem de habilidades motoras, pode-se observar um crescimento das espinhas dendríticas de certas populações neuronais (Caroni et al., 2012), consequência de determinados mecanismos celulares e moleculares. (Mayford et al., 2012).

Enquanto as mudanças ocorrem localmente, sendo capaz de aumentos ou diminuições no número de espinhas dendríticas em determinadas áreas, tais mudanças afetam global desde o cérebro é um sistema que opera globalmente ocorrem aumentos e diminuições em partes locais.

Mudanças plásticas ao longo da vida (desenvolvimento)

Como mencionamos anteriormente, o processo de plasticidade cerebral desempenha um papel importante ao longo da vida, no entanto, há períodos em que é mais essencial.

No caso da infância, o cérebro está em uma situação altamente modificável devido à entrada maciça de experiências e novos conhecimentos. A plasticidade cerebral no caso das crianças é máxima, o que permite a incorporação de novos aprendizados e memórias ao seu repertório cognitivo-comportamental.

Esses mecanismos plásticos, à medida que o indivíduo cresce, mostram uma tendência de queda, ou seja, há uma associação entre a idade e a redução da magnitude desse processo (Pascual-Leone et al., 2011).

Apesar dessa tendência generalizada, cada pessoa mostra uma trajetória diferente. Dependendo dos fatores genéticos intrínsecos e das influências ambientais específicas às quais estamos expostos, cada indivíduo apresentará uma inclinação única de funcionamento da plasticidade cerebral (Pascual-Leone et al., 2011).

Factores importantes a considerar que provavelmente contribuem para as diferenças, mecanismos genéticos e ambientais (por exemplo, polimorfismos, a expressão do gene), factores hormonais (por exemplo, sexo, do ciclo menstrual), morbilidade (por exemplo, diabetes são , câncer ou infecções) e experiências de vida (por exemplo, traumatismo cranioencefálico, exposição a toxinas, estresse, falta de sono, abuso de substâncias, reserva cognitiva, dieta pobre, sedentarismo, etc.) (Pascual-Leone et al., 2011).

Diferentes estudos que usam ressonância magnética funcional e estrutural, tomografia por emissão de pósitrons e outras técnicas de neuroimagem têm fornecido evidências para a alegação de que a plasticidade sofre mudanças ao longo da vida.

Por exemplo, estudos têm identificado consistentemente transversal a associação entre as alterações em geral e morfométricas cérebro que variam desbaste cortical regional, reduções de volume subcorticais e dilatação ventricular (Pascual-Leone et al., 2011).

Por outro lado, há alterações associadas ao envelhecimento no desempenho de tarefas cognitivas, mudanças na ativação neural resultante dessas tarefas cognitivas.

é amplamente estabelecido que o envelhecimento normal em humanos está associada com a diminuição do desempenho cognitivo, incluindo a velocidade de processamento de domínios, a memória de trabalho, a memória episódica, controle da atenção, controlo inibitório e função executiva (Pascual-Leone et al., 2011).

Entretanto, apesar disso, os mecanismos plásticos continuam a funcionar em qualquer estágio evolucionário. Construindo reserva cognitiva permite que a função cognitiva é mantida ou minimamente alterada nos idosos e pode dar ao luxo de suportar um maior número de lesões neuropatológicas antes que os sinais e sintomas de disfunção cognitiva (Pascual-Leone et al manifesto., 2011).

Plasticidade e dano cerebral

Danos cerebrais adquiridos, como lesão cerebral traumática, ou certas doenças sistêmicas, como diabetes, depressão ou câncer, podem afetar a capacidade de plasticidade (Pascual-Leone et al., 2011).

Quando sofremos uma lesão ou dano cerebral, nosso cérebro tenta compensar os déficits derivados dele através da implementação de diferentes mecanismos compensatórios, estando na base dessa plasticidade cerebral.

A interconectividade, organização e estrutura do nosso sistema nervoso nos permite recuperar substancialmente após uma lesão. Diferentes autores propuseram que o sistema nervoso passa por uma série de processos que permitem que uma área homóloga ao danificado tenha a capacidade de assumir sua função. Isso é possível graças à grande rede distribuída que forma as conexões cerebrais (Dancause & Nudo, 2011).

Estudos utilizando estimulação cerebral profunda em animais sugerem que a reorganização neuronal que ocorre tanto nas áreas do hemisfério lesionado e no hemisfério intacto é essencial para a recuperação, especialmente quando a lesão refere-se a áreas motoras ( Dancause & Nudo, 2011).

Entretanto, evidências recentes demonstram reorganização da conectividade funcional após uma lesão adquirida que, inicialmente, é adaptativa ou benéfica, posteriormente, pode limitar adaptações compensatórias para mudanças relacionadas à idade nos mecanismos de plasticidade cerebral (Pascual-Leone et al., 2011).

De fato, mudanças plásticas poderiam enfraquecer a capacidade de reorganizar o córtex para desempenhar sua função primária, particularmente no contexto do treinamento de reabilitação.

Por exemplo, no caso de indivíduos cegos, a reorganização cortical que ocorre na área occipital como resultado da ausência de estímulos sensoriais do tipo visual, pode proporcionar sensações táteis fantasma na ponta dos dedos de indivíduos competentes na leitura. de Braille (Merabet & Pascual-Leone, 2010).

Mecanismos de modificação

Embora a plasticidade cerebral seja um mecanismo fortemente determinado pela genética, os fatores ambientais contribuirão decisivamente para diferenças individuais em sua eficácia e funcionalidade.

Experiências educativas formais e informais, interações sociais e familiares, antecedentes culturais, dieta, fatores hormonais, diferentes patologias, exposição a agentes nocivos, tais como abuso de substâncias, estresse ou exercício físico regular. alguns fatores que destacam as evidências científicas como moduladores desse mecanismo de adaptação (Pascual-Leone et al., 2011).

De fato, a qualidade do ambiente social de cada indivíduo pode ter profundas influências no desenvolvimento e na atividade dos sistemas neurais, com repercussões em uma variedade de respostas fisiológicas e comportamentais.

Nesse caso, mudanças na plasticidade cerebral em pessoas que vivem em ambientes disfuncionais podem ser diferentes das mudanças naquelas com proteção e apoio (Pascual-Leone et al., 2011).

Fatores de estilo de vida, incluindo educação, complexidade de trabalho, rede social e atividades contribuirão para gerar uma maior capacidade de reserva cognitiva, nos ajudarão a criar "uma reserva de loja" que nos proteja de maneira eficiente diante da condição de ferimentos.

Um exemplo disso é o fato de que pessoas que receberam uma educação ampla, mesmo aquelas que sofrem da doença de Alzheimer, podem apresentar um risco menor de manifestação clínica do processo insano.

Essa evidência sugere que a manifestação dos sintomas é retardada, devido a uma compensação eficiente, graças à posição de maior capacidade de reserva cognitiva (Pascual-Leone et al., 2011).

Por outro lado, além desses fatores relacionados à vida cotidiana, várias tentativas também foram feitas para modificar a plasticidade cognitiva no nível experimental.

Nos últimos anos, abordagens têm sido desenvolvidas para aumentar a plasticidade na fase subaguda de recuperação de indivíduos que sofreram danos cerebrais. Por exemplo, o uso de drogas para aumentar o nível de aurosal e aprendizagem, arborização dendrítica, plasticidade anatômica ou a restauração da função na área peri-infarto (Dancause & Nudo, 2011).

Além disso, outra técnica recentemente investigada é a estimulação cortical para aumentar ou diminuir a atividade de áreas específicas do cérebro. O uso de estimulação tem as vantagens potenciais destinadas a promover a recuperação com poucos efeitos colaterais.

Conclusões

O funcionamento eficiente dos mecanismos neurofisiológicos da plasticidade cerebral desempenham um papel essencial ao longo da vida, ao longo do desenvolvimento, desde a infância até a idade adulta e o envelhecimento em indivíduos saudáveis ​​e com algum tipo de patologia (Pascual-Leone et al. ., 2011).

Sua ação nos permitirá adquirir novos aprendizados e conhecimentos ao longo de nossas vidas.

Referências

1. Cáceres-Vieira, M., & Suárez-Escudero, J. (2014). Neuroplasticidade: aspectos bioquímicos e neurofisiológicos. Rev CES Med, 28(1), 119-132.
2. Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Plasticidade estrutural na aprendizagem: regulação e funções. Natureza, 13, 478-490.
3. Dancause, N., & Nudo, R. (2011). Modelando a plasticidade para melhorar a recuperação após a lesão. Prog Brain Res., 292, 279-295.
4. Mayford, M., Siegelbaum, S. A., & Kandel, E. R. (s.f.). Sinapses e Armazenamento de Memória.
5. Merabet, L. B., & Pascual-Leone, A. (2010). Reorganização neural após perda sensorial: a oportunidade de mudança. Natureza, 11, 44.52.
6. Morgado, L. (2005). Psicobiologia da aprendizagem e memória: fundamentos e avanços recentes. Rev Neurol, 40(5), 258-297.
7. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., ... Rotenberg, A. (2011). Caracterizando a plasticidade cortical cerebral e a dinâmica das redes em toda a extensão da idade em saúde e doença com TMS-EEG e TMS-fMRI. Cérebro Topogr.(24), 302-315.