Sistema nervoso humano é o sistema que conduz estímulos de receptores sensoriais para o cérebro e medula espinhal e que conduz os impulsos de volta para outras partes do corpo. Assim como outros vertebrados superiores, o sistema nervoso humano tem duas partes principais: o sistema nervoso central (o cérebro e a medula espinhal) e o sistema nervoso periférico (os nervos que transportam impulsos de e para o sistema nervoso central). Nos seres humanos, o cérebro é especialmente grande e bem desenvolvido.
O sistema nervoso central consiste no cérebro e na medula espinhal, ambos derivados do tubo neural embrionário. Ambos estão cercados por membranas protetoras chamadas de meninges, e ambos flutuam em um líquido cefalorraquidiano cristalino. O cérebro é envolto em uma abóbada óssea, o neurocrânio, enquanto a medula espinhal cilíndrica e alongada está no canal vertebral, que é formado por vértebras sucessivas conectadas por ligamentos densos.
O cérebro
O cérebro pesa cerca de 1.500 gramas (3 libras) e constitui cerca de 2% do peso total do corpo. Consiste em três divisões principais: (1) os hemisférios emparelhados maciços do cérebro, (2) o tronco encefálico, consistindo do tálamo, hipotálamo, epitálamo, subtalamo, mesencéfalo, ponte e medula oblonga e (3) cerebelo.
A medula espinhal
A medula espinhal é uma estrutura cilíndrica alongada, com cerca de 45 cm de comprimento, que se estende da medula oblonga até um nível entre a primeira e a segunda vértebras lombares da coluna vertebral. A parte terminal da medula espinhal é chamada de Cone medular. A medula espinhal é composta por longos tratos de fibras nervosas mielinizadas (conhecidas como matéria branca) dispostas em torno da periferia de uma matriz celular simétrica de matéria cinzenta em forma de borboleta. A massa cinzenta contém corpos celulares, fibras neuronais motoras não mielinizadas e interneurônios conectando os dois lados do cordão ou os gânglios dorsais e ventrais. Muitos interneurônios têm axônios curtos distribuídos localmente, mas alguns têm axônios que se estendem por vários segmentos espinhais. Alguns interneurônios podem modular ou mudar o caráter dos sinais, enquanto outros desempenham papéis-chave na transmissão e nos reflexos padronizados. a massa cinzenta forma três pares de chifres ao longo da maior parte da medula espinhal: (1) os chifres dorsais, compostos por neurônios sensoriais, (2) cornos laterais, bem definidos em segmentos torácicos e compostos por neurônios viscerais, e (3) chifres ventrais, compostos de neurônios motores. A matéria branca formando os tratos espinhais ascendentes e descendentes são agrupados em três funículos ou setores pareados: o funículo posterior ou dorsal, situado entre os cornos dorsais; os funículos laterais, deitados de cada lado da medula espinal entre as zonas de entrada da raiz dorsal e o surgimento das raízes nervosas ventrais; e os funículos ventrais, situados entre o sulco mediano ventral e cada zona de raiz ventral.
O sistema nervoso periférico
O sistema nervoso periférico é um canal para o revezamento de impulsos sensoriais e motores entre o sistema nervoso central, por um lado, e a superfície do corpo, músculos esqueléticos e órgãos internos, por outro lado. Ela é composta de (1) nervos espinhais, (2) nervos cranianos e (3) certas partes do sistema nervoso autônomo. Como no sistema nervoso central, as vias nervosas periféricas são compostas de neurônios (isto é, corpos de células nervosas e seus axônios e dendritos) e sinapses, os pontos nos quais um neurônio se comunica com o próximo. As estruturas comumente conhecidas como nervos (ou por nomes como raízes, ramos, troncos e ramos) são compostas de arranjos ordenados dos processos axonais e dendríticos de muitos corpos celulares nervosos.
Os corpos celulares de neurônios periféricos são frequentemente encontrados em agrupamentos chamados gânglios. Com base no tipo de corpos de células nervosas encontrados nos gânglios, eles podem ser classificados como sensorial ou motor. Os gânglios sensitivos são inchações ovais localizadas nas raízes dorsais dos nervos espinhais e nas raízes de certos nervos cranianos. Os neurônios sensoriais que compõem esses gânglios são unipolares. Muito parecido com uma bola de golfe, eles têm corpos celulares redondos ou ligeiramente ovais com núcleos localizados concentricamente, e eles dão origem a uma única fibra que passa por uma bifurcação em forma de T, um ramo indo para a periferia e outro entrando cérebro ou medula espinhal. Não há contatos sinápticos entre os neurônios em um gânglio sensorial.
Funções Do Sistema Nervoso Humano
O sistema nervoso humano difere do de outros mamíferos principalmente no grande alargamento e elaboração dos hemisférios cerebrais. Muito do que se sabe das funções do cérebro humano é derivado de observações dos efeitos da doença, dos resultados da experimentação em animais, particularmente macacos, e de estudos de neuroimagem de animais e de seres humanos saudáveis. Tais fontes de informação ajudaram a elucidar aspectos da atividade nervosa subjacente a certas propriedades do cérebro humano, incluindo processos relacionados à visão, memória, fala e emoção. Embora o conhecimento dos cientistas sobre as funções desse sistema singularmente complexo esteja se expandindo rapidamente, está longe de ser completo.
Para entender como funciona o sistema nervoso humano, os cientistas primeiros tinham que identificar os elementos de conexão, ou caminhos, que correm entre suas várias partes. Sua pesquisa os levou à descoberta de tratos neurais e à identificação de conexões menos bem definidas entre diferentes regiões do cérebro e medula espinhal. A identificação desses caminhos não era uma questão simples e, de fato, em humanos, muitos permanecem incompletamente conhecidos ou são simplesmente conjeturais.
Uma grande quantidade de informações sobre o sistema nervoso humano foi obtida pela observação dos efeitos da destruição axonal. Se uma fibra nervosa for cortada, o comprimento do axônio mais distante do corpo celular, ou soma, será privado do fluxo axonal de metabólitos e começará a se deteriorar. A bainha de mielina também degenerará, de modo que, durante alguns meses após a lesão, produtos de degradação da mielina serão vistos ao microscópio com manchas especiais. Este método é obviamente de aplicação limitada em humanos, pois requer lesões precisas e exames subsequentes antes que a mielina seja completamente removida.
A coloração dos axônios degenerados e dos terminais que formam sinapses com outros neurônios também é possível através do uso de impregnação de prata, mas as técnicas são trabalhosas e os resultados, por vezes, difíceis de interpretar. O fato de um neurônio danificado apresentar alterações degenerativas, embora difíceis de detectar, não é inesperado, mas a interdependência dos neurônios é, às vezes, demonstrada pela degeneração transneuronal. Neurônios privados de importantes estímulos dos axônios que foram destruídos podem se atrofiar. Esse fenômeno é chamado degeneração anterógrada. Na degeneração retrógrada, alterações semelhantes podem ocorrer em neurônios que perderam o principal receptor do fluxo de saída.
Esses métodos anatômicos são ocasionalmente aplicáveis a doenças humanas. Eles também podem ser usados post-mortem quando lesões do sistema nervoso central foram deliberadamente feitas – por exemplo, no tratamento cirúrgico de dor intratável. Outras técnicas podem ser usadas apenas em experimentos em animais, mas nem sempre são relevantes para os seres humanos. Por exemplo, constituintes bioquímicos normais marcados com um isótopo radioativo podem ser injetados em neurônios e então transportados pelo comprimento do axônio, onde eles podem ser detectados pegando-se a radioatividade em uma placa de raios-X.
Uma técnica de observação dependente do fluxo axonal retrógrado tem sido amplamente utilizada para demonstrar a origem dos tratos de fibras. Nesta técnica, a enzima peroxidase é absorvida pelos terminais do axônio e é transportada pelo axônio até a soma, onde pode ser mostrada por coloração apropriada.
A coloração de substâncias neurotransmissoras é possível em material humano post-mortem, assim como em animais. O sucesso, entretanto, depende do exame de material relativamente fresco ou congelado, e os resultados podem ser muito afetados pelo tratamento prévio com medicamentos neurologicamente ativos.
A estimulação elétrica de uma região do sistema nervoso gera impulsos nervosos em centros que recebem informações do local de estimulação. Este método, usando microeletrodos, tem sido amplamente utilizado em estudos com animais; no entanto, o caminho preciso seguido pelo impulso gerado artificialmente pode ser difícil de estabelecer.
Várias técnicas de imagem altamente especializadas, como a tomografia computadorizada (TC), ressonância magnética (RM) e tomografia por emissão de pósitrons (PET), deram aos cientistas a capacidade de visualizar e estudar a anatomia e função do sistema nervoso em viver, saudáveis pessoas. Uma técnica conhecida como ressonância magnética funcional (fMRI) permite a detecção de aumentos no fluxo sanguíneo paralelamente ao aumento da atividade cerebral. A ressonância magnética funcional permite que os cientistas gerem mapas detalhados de áreas do cérebro que fundamentam as atividades mentais humanas na saúde e na doença. Essa técnica foi aplicada ao estudo de várias funções do cérebro, variando de respostas sensoriais primárias a atividades cognitivas.
Funções cerebrais superiores
Os neurônios do O córtex cerebral constitui o mais alto nível de controle na hierarquia do sistema nervoso. Consequentemente, o termo funções cerebrais e funções corticais superiores são usadas por neurologistas e neurocientistas para se referirem a todas as atividades mentais conscientes, como pensamento, lembrança e raciocínio, e ao complexo comportamento volitivo, como falar e realizar movimentos intencionais. Os termos também se referem ao processamento de informações no córtex cerebral, a maioria das quais ocorre inconscientemente.
– Abordagens analíticas
Os neurocientistas investigam a estrutura e as funções do córtex cerebral, mas os processos envolvidos no pensamento também são estudados por psicólogos cognitivos, que agrupam as atividades mentais conhecidas pelo neurocientista como funções corticais superiores sob a função cognitiva de cabeçalhos ou processamento de informações humanas. Nessa perspectiva, o processamento complexo de informações é a marca da função cognitiva. A ciência cognitiva tenta identificar e definir os processos envolvidos no pensamento sem considerar sua base fisiológica. Os modelos resultantes da função cognitiva assemelham-se mais aos fluxogramas de um programa de computador do que às redes neurais – e, de fato, frequentemente fazem uso da terminologia e analogias de computador.
A disciplina da neuropsicologia, estudando a relação entre comportamento e função cerebral, preenche a lacuna entre a ciência neural e cognitiva. Exemplos desse papel de ponte incluem estudos nos quais modelos cognitivos são usados como estruturas conceituais para ajudar a explicar o comportamento de pacientes que sofreram danos em diferentes partes do cérebro. Assim, os danos nos lobos frontais podem ser conceituados como uma falha do componente “executivo central” da memória de trabalho, e uma falha da função “gerar” em outro modelo de imagem mental se encaixaria com algumas das consequências do lobo parietal esquerdo. danificar.
A análise das mudanças no comportamento e capacidade após dano ao cérebro é de longe o método mais antigo e provavelmente o mais informativo adotado para o estudo de funções corticais superiores. Geralmente, essas mudanças assumem a forma do que é conhecido como déficit – isto é, um comprometimento da capacidade de agir ou pensar de alguma forma. Com certas estipulações, pode-se supor que a parte danificada do cérebro está envolvida na função que foi perdida. No entanto, as pessoas variam consideravelmente em suas habilidades, e a maioria das lesões cerebrais ocorre em indivíduos cujo comportamento não foi formalmente estudado antes de ficarem doentes. As lesões raramente são congruentes com a área do cérebro responsável por uma determinada função, e sua localização e extensão exatas podem ser difíceis de determinar, mesmo com técnicas de imagem modernas. O comportamento anormal após a lesão cerebral, portanto, é frequentemente difícil de atribuir a danos ou disfunções precisamente definidas.
Também seria ingênuo supor que uma função é representada em uma área cerebral específica apenas porque ela é interrompida após danos a essa área. Por exemplo, um campeão de tênis não joga bem com um tornozelo quebrado, mas isso não levaria ninguém a concluir que o tornozelo é o centro no qual a habilidade atlética reside. Conclusões razoavelmente certas sobre as relações cérebro-comportamento, portanto, podem ser traçadas apenas se mudanças bem definidas semelhantes ocorrerem de forma confiável em um número substancial de pacientes que sofrem de lesões ou estados de doença semelhantes.
A série mais proeminente de observações claramente pertencentes à neuropsicologia moderna foi feita por Paul Broca na década de 1860. Ele relatou os casos de vários pacientes cuja a fala foi afetada após dano ao lobo frontal esquerdo e forneceu evidência de autópsia da localização da lesão. Broca reconheceu explicitamente o controle da linguagem pelo hemisfério esquerdo, um dos fenômenos fundamentais da função cortical superior.
