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A plasticidade neural e a cognição

A plasticidade neural e a cognição

Estrutura e organização:

"A plasticidade cerebral se refere a capacidade do sistema nervoso para alterar a sua estrutura e o seu funcionamento ao longo de sua vida, como reação a diversidade do entorno. Ainda que este termo seja usado hoje em dia em psicologia e neurociência, não é fácil de definir. Habitualmente se refere as mudanças de diferentes níveis do sistema nervoso, desde eventos moleculares, como as mudanças na expressão génica, ao comportamento."[1] A continuação se descrevem as três formas de plasticidade mais importantes: a plasticidade sináptica, a neurogênese e o processo funcional compensatório.

A plasticidade sináptica

Quando você está ocupado com uma nova aprendizagem ou com uma nova experiência, o cérebro estabelece uma série de conexões neurais. Estas vias ou circuitos neurais são construídos como rotas para a intercomunicação dos neurônios. Estas rotas são criadas no cérebro através da aprendizagem e da prática, de maneira muito parecida a de como é formado um caminho na montanha através do uso diário da mesma rota por um pastor e seu rebanho. Os de uma mesma via neural se comunicam entre si em um ponto de encontro, a sinapse. Cada vez que novos conhecimentos são adquiridos (através da prática repetida), a comunicação ou a transmissão sináptica entre os neurônios implicados é reforçada. Uma melhor comunicação entre os neurônios significa que os sinais elétricos viajam de uma maneira mais eficiente ao longo do novo caminho. Por exemplo, quando você tenta conhecer um pássaro novo, são realizadas novas conexões entre alguns neurônios. Assim, os neurônios do córtex visual determinam a sua cor, o do córtex auditivo o seu canto e, outros, o nome do pássaro. Para conhecer o pássaro e os seus atributos, a cor, o canto e o nome são repetidamente relembrados. Revisitando a rede neural e restabelecendo a transmissão neural entre os neurônios implicados, cada nova tentativa melhora a eficiência da transmissão sináptica. A comunicação entre os neurônios correspondentes é melhorada, a cognição se torna mais rápida. A plasticidade sináptica é talvez o pilar sobre a incrível maleabilidade em que o cérebro descansa.

Neurogênese

Considerando que a plasticidade sináptica acontece através da melhora da comunicação entre a sinapse e os neurônios existentes, a neurogênese se refere ao nascimento e geração de novos neurônios no . Durante muito tempo a ideia do nascimento de neurônios constante no cérebro adulto era considerado quase uma heresia. Os cientistas acreditavam que os neurônios morriam e não eram substituídos por outros novos. Desde 1944, mas sobre tudo nos últimos anos, a existência da neurogênese foi comprovada cientificamente e agora sabemos o que acontece quando as células-mães, um tipo especial de célula que se encontra no giro denteado, no hipocampo e, possivelmente, no córtex pré-frontal, se divide em duas células: uma célula mãe e uma célula que vai se transformar em um neurônio completamente equipado, com axônios e dendritos. Logo, estes novos neurônios migram a diferentes zonas (inclusive distantes entre si) do cérebro, onde são exigidos, permitindo assim que o cérebro mantenha a sua capacidade neural. Se sabe que tanto nos animais quanto nos humanos a morte súbita neural (por exemplo depois de uma apoplexia) é um potente disparador para a neurogênese.

Plasticidade Funcional Compensatória

O declínio neurobiológico que acompanha o envelhecimento está bem documentado na literatura investigativa e explica porquê os idosos conseguem piores resultados que os jovens nas provas de rendimento neurocognitivo. Mas, surpreendentemente, nem todos os idosos apresentam um baixo rendimento, alguns conseguem um melhor resultado que os jovens. Esta diferença inesperada do rendimento de um subgrupo de indivíduos da mesma idade foi cientificamente investigada, descobrindo que ao processar uma nova informação os idosos com um maior rendimento usam as mesmas regiões do cérebro que os jovens, e também fazem uso de outras regiões do cérebro que nem os jovens nem o resto dos idosos usam. Os investigadores reflexionaram sobre esta sobre-exploração das regiões do cérebro nos idosos com maior rendimento e em geral chegaram a conclusão de que o uso de novos recursos cognitivos reflete uma estratégia de compensação. Na presença de déficits relacionados com a idade e a diminuição da plasticidade sináptica que acompanham o envelhecimento, o cérebro, uma vez mais, demonstra a sua plasticidade para reorganizar as suas redes neurocognitivas. Os estudos mostram que o cérebro chega a esta solução funcional através da ativação de outras ligações nervosas, ativando assim com frequência as regiões em ambos hemisférios (o que só acontece em pessoas mais jovens).

Funcionamento e comportamento

A aprendizagem, a experiência e o entorno

Vimos que a plasticidade é a capacidade que o cérebro tem para alterar as suas propriedades biológicas, químicas e físicas. No entanto, como as mudanças no cérebro, o funcionamento e o comportamento mudam seguindo um percurso paralelo. Nos últimos anos aprendemos que as alterações cerebrais nos níveis genéticos ou sinápticos são provocados tanto pela experiência quanto pela grande variedade de fatores ambientais. Os novos conhecimentos adquiridos estão no coração da plasticidade, sendo as alterações cerebrais provavelmente a manifestação mais tangível que tenha sido produzida pela aprendizagem, que por sua vez tem sido colocada a disposição do cérebro pelo entorno. A nova aprendizagem é produzida de muitas formas, por muitas razões e em qualquer momento, ao longo da nossa vida. Por exemplo, as crianças conseguem novos conhecimentos em grandes quantidades, produzindo mudanças cerebrais significativas nos momentos mais intensivos de aprendizagem. Uma nova aprendizagem pode surgir pela presença de um dano neurológico produzido, por exemplo, através de lesões ou de um acidente cerebrovascular, quando as funções suportadas por uma zona cerebral danificada se deterioram, e se deve aprender outra vez. A necessidade de adquirir novos conhecimentos pode ser intrínseco para a pessoa e talvez esteja guiada pela sua sede de conhecimento. A multiplicidade das circunstâncias para que aconteça uma nova aprendizagem, nos faz perguntar se o cérebro vai mudando cada vez que se aprende alguma coisa. A investigação sugere que isto não é assim. Parece que o cérebro vai adquirindo novos conhecimentos, e por tanto vai atualizando o seu potencial para a plasticidade, se a nova aprendizagem implica em uma melhora de comportamento. Com o objetivo de aprender a marcar fisiologicamente o cérebro, a aprendizagem deve implicar em mudanças no comportamento. Em outras palavras, a nova aprendizagem tem que ser um comportamento pertinente e necessário. Por exemplo, a nova aprendizagem que garante a sobrevivência será integrada pelo organismo e adotada como uma conduta apropriada. Como resultado disto, o cérebro terá se modificado. Talvez o mais importante seja o grau em que uma experiência de aprendizagem resulte gratificante. Por exemplo, aprender usando jogos interativos é especialmente útil para potencializar a plasticidade cerebral. De fato, foi demonstrado desta forma que a aprendizagem aumenta a atividade do córtex pré-frontal (CPF). Além do mais, neste contexto de oferta de incentivos, é positivo tratar de jogar com o reforço e recompensa, como foi feito tradicionalmente, para que as crianças se envolvam na aprendizagem.

Compreendendo as condições que induzem a plasticidade

Quando, em que momento da vida do cérebro este está mais aberto a mudança quando é exposto a estímulos ambientais? Parece que os padrões de plasticidade são diferentes dependendo da idade e, realmente, ainda falta muito por descobrir sobre a interação entre o tipo de atividade indutora da plasticidade e a idade do sujeito. Entretanto, sabemos que a atividade intelectual e mental induz a plasticidade cerebral quando é aplicada tanto em pessoas idosas saudáveis quanto em idosos com alguma doença neurodegenerativa. Mais importante ainda, é que parece que o cérebro é suscetível a mudança, tanto positivamente quanto negativamente, inclusive antes do nascimento do seu portador. Os estudos em animais mostram que quando as mães grávidas se estabelecem em um entorno rico em estímulos positivos, sua descendência possuí um maior número de sinapse em regiões específicas do cérebro. E ao contrário, quando é aplicado luz estressante nas grávidas, foi comprovado que a sua descendência mostra um reduzido número de neurônios na córtex pré-frontal (CPF). Além do mais, parece que o CPF é mais sensível a influências ambientais que o resto do cérebro. Estes descobrimentos são de grande importância para o debate "natureza" vs. "entorno", já que parece que o "entorno" pode induzir mudanças na expressão génica neural. Como evolui a plasticidade do cérebro e qual é o efeito de estimulação ambiental aplicada ao longo do tempo? Esta é uma pergunta de suma importância para os problemas terapêuticos e as respostas seminais que oferece a investigação genética nos animais, expõem que alguns genes são afetados em um lapso muito curto de estímulos, outros genes adicionais são afetados durante um período de estímulos mais longo, enquanto que outros não experimentam nenhuma mudança em absoluto, ou de se produzir, sua tendência é contrariada. Ainda que o uso corrente do termo 'plasticidade' implica em uma conotação positiva, na realidade, a plasticidade se refere a todas as mudanças que são produzidas no cérebro, algumas das quais podem se apresentar junto com o prejuízo do funcionamento e comportamento. O cognitivo parece ideal para a indução da plasticidade cerebral. Proporciona a prática sistemática necessária para o estabelecimento de novos circuitos neurais e para o fortalecimento das conexões sinápticas entre os neurônios. Entretanto, como vimos, na ausência de um benefício tangível da conduta, o cérebro não vai aprender de outra forma efetiva. É daí a importância de personalizar os objetivos relevantes para a formação.

[1]Definição tomada de: Kolb, B., Mohamed, A., & Gibb, R., A busca dos fatores subjacentes a plasticidade cerebral no cérebro normal e no danificado, Revista de Transtornos da Comunicação (2010), doi: 10.1016/j.jcomdis.2011.04 0.007

Esta seção é derivada do trabalho de Kolb, B., Mohamed, A., & Gibb, R., A busca dos fatores subjacentes a plasticidade cerebral no cérebro normal e no danificado, Revista de Transtornos da Comunicação (2010), doi: 10.1016 / j . jcomdis.2011.04.007

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