neurociências desvendando o sistema nervoso

1. NEUROCIENCIAS

2. Obra origiiwlmente publicadii sub o ttulo Neiroscictia': t'xfhrmg the brain Lippincott Williams & Wilkins, 201. ISBN 0-683-30596-4 Capa: Mrio Rimcit Preparao do original: Mnria Rita QitintcUa Supor'iso editorial: Lelicia Bi$po ilc Lima Editorao eletrnica: L/iair House - iit.q.o.f. Bear, Mark F. Neurocincias: desvendando o sistema nervoso / Mark F Bear; Barry W. Connors e Michacl A. Paradiso; coord, trad. Jorge Alberto Quilifeldt... let al.|. - 2.ed. - Porto Alegre : Artnied, 2002. 1. Neurocincias. I. Connors, Barrj- W. II. Paradiso, Michael A. III. Ttulo Catalogao na publicao: Mnica Ballejo Canto - CRB 10/1023 ISBN 85-7307-911-8 Reservados todos os direitos de publicao em lngua portuguesa ARTMED* EDITORA S.A. Av. Jernimo de Orneias, 670 - Santana 9 0 0 4 0 - 3 4 0 - P o r t o Alegre RS Fones (51) 3330-3444 Fax (51) 3330-2378 Av. Rebouas, 1073 - Jardins 0 5 4 0 1 - 1 5 0 - S o Paulo SP Fones (11) 3085-7270 / 3085-4762 / 3085-5368 / 3062-9544 S A C 0800 703-3444 IMPRESSO N O BRASIL PRINTED IN BRAZIL 3. Aos twssos pais Naomi e Firman Bear Rose e John Connors Marie e Nicholas Paradiso 4. A traduo deste l i v r o - t e x t o d e neurocincias foi u m g r a n d e desafio para o gru- p o de colegas q u e se e n v o l v e u na tarefa, p r i n c i p a l m e n t e d e v i d o responsabili- d a d e que a s s u m i m o s de c o m e a r m o s a buscar u m a p a d r o n i z a o para a tradu- o ao portugus dos t e r m o s tcnicos dessa j o v e m rea cientfica que est e m franca expanso tanto n o Brasil q u a n t o n o m u n d o . Este o p r i m e i r o texto de neurocincias t r a d u z i d o para o p o r t u g u s q u e p r o c u r o u estabelecer sistematica- m e n t e a traduo m a i s a d e q u a d a d o s t e r m o s tcnicos, e q u i l i b r a n d o exatido c o m costume de uso. Isso foi feito consultando-se colegas da rea e fazendo c o m que os captulos fossem t r a d u z i d o s , na m e d i d a d o possvel, p o r especialistas e m cada assunto. Hoje, cada docente, e m cada l a b o r a t r i o d e pesquisa, u t i l i z a u m a traduo p r p r i a dos termos esjjecficos d e sua rea, a q u a l f r e q e n t e m e n t e no c o i n d i d e de u m local para o outro. M u i t a s vezes, i n c l u s i v e - c o m o c o m u m n o m e i o cientfico - , n e m sequer se t r a d u z e m os termos, e o linguajar oral e m p r e g a d o nos am- bientes acadmicos g e r a l m e n t e fica c o n f i n a d o a u m o b s c u r o jargo q u e mescla p o r t u g u s c o m ingls. M u i t o e m b o r a isso n o represente maiores d i f i c u l d a d e s na lngua falada, a perspectiva passa a ser d i f e r e n t e q u a n d o temos de t r a d u z i r u m texto escrito: surge a necessidade d e u m v o c a b u l r i o b e m d e f i n i d o e m portugus, se necessrio c o m o a p o r t u g u e s a m e n t o d o s t e r m o s n o v o s , e m u m com- p r o m i s s o s i m u l t n e o c o m a lngua p o r t u g u e s a e c o m o e n s i n o d e neurocincias. Nesta p r i m e i r a tentativa de p a d r o n i z a o t e r m i n o l g i c a , trocamos muitas idias entre colegas. Desse m o d o , c h e g a m o s presente verso, na q u a l a quase totalidade dos t e r m o s e expresses novos foi t r a d u z i d a para o portugus, evitan- d o ao m x i m o o jargo desnecessariamente a n g l i c i z a d o e, assim, prestando u m p e q u e n o ser'io preservao e ao e n r i q u e c i m e n t o d a l n g u a portuguesa. A m a i o r d i f i c u l d a d e e n c o n t r a m o s c o m as siglas: t r a d u z i m o s vrias, mas preferi- mos m a n t e r outras c o m o no ingls s e m p r e q u e detectamos o uso consagrado entre v r i o s colegas. C o m esse esforo pt>r u m a t r a d u o q u e alie fluncia e clareza (caractersticas d o original), b e m c o m o adequao e e x a t i d o tcnicas, acreditamos estar contri- b u i n d o para t o m a r este texto acessvel a u m a m p l o u n i v e r s o de estudantes uni- versitrios brasileiros e a outros interessados, d i f u n d i n d o , assim, os conhecimentos de nossa rea. Esperamos - c o m o t a m b m o desejo d o s autores deste l i v r o - q u e no s os presentes cursos de b i o l o g i a celular, b i o q u m i c a , fisiologia e a n a t o m i a ministra- dos nas instituies brasileiras de ensino s u p e r i o r sejam beneficiados q u a n d o fo- r e m abordar tpicos e m neurocincias, mas q u e haja i m p u l s o at m e s m o para a proposio e criao de novas disciplinas e cursos e m neurocincias, acelerando a necessria sistematizao da f o r m a o de recursos h u m a n o s qualificados e po- tencialmente interessados e m ingressar na carreira de pesquisa e m neurocincias. I n c l u m o s nesse u n i v e r s o no s o m e n t e os estudantes das reas biomdicas e biolgicas, mas t a m b m acadmicos de psicologia, p e d a g o g i a , cincias cognitivas e, at m e s m o , c o m p u t a o , fsica e filosofia, para citar a l g u n s exemplos. A consolidao d o ensino m u l t i d i s c i p l i n a r de neurocincias e m nosso pas uma e n o r m e tarefa para a dcada q u e se inicia. A Equipe ilf Truiiuo 5. Inicialmente, queremos agradecer a qualro pessoas que realizaram coniribuics extraordinrias para a edi(;o deste livro: Betsy Dilemia, Caitlin D u c k w a l l Jim Mcllwain e Suzanne Meagher. Botsy foi nossa editora de desenvolvimento, uma vez mais nos mantendo na linha com seu lpis prpura. Somos especialmente gratos pelo padr.o de excelncia que ela estabeleceu e ao qual nos ateve. A clareza e a consistncia dos escritos so devidas aos seus notveis esforos. CaitUn desenvolveu o novo projeto grfico, e os resultados falam por si mesmos: ela apreendeu nossos conceitos, por vezes confusos, e os transformou em uma bela realidade. Jim u m mentor, um colega da Universidade e um amigo; tambm um professor de neurocincias premiado, tendo lido cada palavra de nosso manuscrito nascente, mostrando-nos como melhor-lo. Finalmente, temos uma d- vida eterna para com Suzanne, que nos auxiliou em cada passo. No exagero dizer que, sem sua inacreditvel assistncia, sua lealdade e dedicao ao projeto, o livro nunca teria sido completado. Suzanne, voc a melhor! Reiteramos nossos agradecimentos aos planejadores e atuais administradores do currculo de neurtKincias para a graduao na Universidade de Brown: Mit- chell Glickstein, Ford Ebner, James Mcllwain, Leon Cooper, James Anderson, Leslie Smith, John Donoghue e John Stein por tudo o que fizeram para tornar as neurocincias to importantes na instituio. Da mesma forma, agradecemos equipe da Lippincott Williams & Wilkins por acreditar neste projeto e conduzi- lo a u m resultado bem-sucedido. Nosso reconhecimento e gratido ao apoio pesquisa que nos foi, durante anos, provido pelo Instituto Nacional de Sade (NIH), pela Fundao Whitehall, pela Fundao Alfred P. Sloan, pela Fundao Klingenstein, pela Fundao Charles A. Dana, pela Fundao Nacional para a Cincia, pela Fundao Keck, pelo Programa de Cincias Human Frontiers, pelo Escritrio de Pesquisa Naval e pelo Instituto Mdico Howard Hughes. Somos gratos aos nossos colegas do Departamento de Neurocincias da Universidade de Brown por sou apoio a este projeto e por seus teis conselhos. Agradecemos aos colegas de outras irxstituies, annimos, porm to prestativos, que nos en- viaram comentrios sobre a 1' edio e revisaram o primeiro esboo de nosso manuscrito para a 2* edio. Nosso grato reconhecimento aos cientistas que nos forneceram figuras ilustrando os resultados de suas pesquisas. Alm disso, muitos estudantes e colegas ajudaram-nos a melhorar a nova edio, informando- nos acerca dos estudos recentes, apontando erros na 1* edio e sugerindo a melhor maneira de descrever ou ilustrar certos conceitos. Nossa gratido a lodos eles, inclusive (mas no exclusivamente) Yael Amilai, Teresa Audesirk, Michael Beierlein, Steve Chamberlin, Richard Cantin, Z.H. Cho. Geoffrey Gold. Jennifer Hahn, Richard l luganir. David Glanzman, Robert Malenka, John Morrison, Saundra Patrick, Robert Patrick, i-rik Sklar, John Stein, Nelson Spruston, J. Mi- chael Walker e Wes Wallace. Agradecemos aos nossos entes amados por ficarem ao nosso lado, apesar dos incontveis fins de semana o noites consumidos na preparao deste livro. Por fim, mas no menos importante, gostaramos de agradecer aos milhares de estudantes que nos concederam o privilgio de ministrar-lhes neuriKindas durante as ltimas duas dcadas. 6. PREFACIO A S O R I G E N S D E NEUROCINCIAS: DESVENDANDO O SISTEMA NERVOSO H cerca de 20 anos. a Universidade de Brown oferece uma disciplina denomina- da Neurocincias 1: U m a Introduo ao Sistema Nervoso. O sucesso notvel; aproximadamente u m de cada quatro alunos de graduao da Universidade j a cursou. Para uns poucos estudantes, este o comeo de uma carreira nas neurocincias; para outros, este o nico curso de cincias a que assistiro durante a fa- culdade. O sucesso de u m a introduo s neurocincias reflete a fascinao e a curiosi- d a d e q u e todos temos c o m relao a c o m o percebemos, como nos movemos, co- m o sentimos e c o m o pensamos. Acreditamos, no entanto, que o sucesso de nosso curso tambm a d v m d o m o d o como os assuntos so abordados e o que en- fatizado. U m a pedra angular de nossa filosofia que partimos d o presuposto de que apenas u m conhecimento m i n i m o de biologia, fsica e qumica seja necessrio. Os f u n d a m e n t o s necessrios para a compreenso das neurocincias so estudados m e d i d a que o curso progride. Essa estratgia assegura que possamos trabalhar at chegarmos a conceitos avanados c o m a certeza de que os estudantes esto nos compreendendo. Tambm nos esforamos para mostrar que a cincia interessante, estimulante e divertida. C o m essa finalidade, inclumos m u i - tas metforas, h u m o r e exemplos d o m u n d o real. Finalmente, preciso registrar que nosso curso no pretende abranger tcxia a neurobiologia. Em vez disso, enfocamos o encfalo dos mamferos e, sempre que possvel, o encfalo h u m a n o . Nesse sentido, nosso curso assemelha-se bastante c o m aquilo que ensinado aos ostudntes do medicina no segundo ano, apenas que sem os pr-requisitos. Ho- je, cursos semelhantes so oferecidos em muitas universidades por departamen- tos de psicologia, biologia e neunxrincias. A l ' edio de Neurocincias: desivndaudo o sistema nenvso foi escrita para que a disciplina de NeuriKncias 1 possusse u m livrcvtexto adequado, incorporan- d o o contedo e a filosofia que fizeram c o m que a introduo s neurocincias ti- vesse sucesso aqui na B r o w n . Tem sido m u i l o gratificante constatar que o l i v r o p o p u l a r i / o u - s e no m u n d o todo, atuando, algumas vezes, como u m catalisador para novos cursais de introduo s neurocincias. Essa a'sposta entusistica nos encorajou a escrever uma 2' edio. No apenas atualizamos o livro c o m as mais recentes descobertas nesse campo que evolui to rapidamente, mas incorpora- mos numerosas sugestes de nossos estudantes e colegas com o objetivo de apri- nior-lo. O Q U E N O V O N A 2 - E D I O Escrever esta 2' edio deu-nos a o p o r t u n i d a d e de revisarmos as descobertas realizadas pela pesquisa nesta rea nos l t i m o s cinco anos, e tais descobertas so, de fato, surpreendentes. Exemplos so a recente determinao da estrutura tridimensional do u m canal inico seletivamente permevel, importante para a compreenso da sinalizao neuronal, e a descoberta do h o r m n i o leptma, que revolucionou nosso entendimento acerca de como o comportamento alimentar e r e e u l a d o O l i v r o foi revisado para incorporar esses e muitos outrt>s achados. A l m disso, para atualiz-lo de forma adequada, expandimos alguns dos topicos e adicionamos a ele novas caractersticas. 7. Mais conexes com a vida real U m c o m p o n o n l e popuUir da T edio, os q u a d n w intitulados De eapvcial interes- fe. ilustram c o m o aplicar conhecimentos das ncurocincias. Expandimos esse aspecto d o l i v r o n o sentido de estabelecermos mais conexes c o m a v i d a real, in- c l u i n d o u m a u m e n t o na cobertura d e distrbios e transtornos c o m u n s d o sistema ner'0S0, tais c o m o a doena de A l z h e i m e r e o retardo mental. Ademais, in- corporamos ao texto u m a m a i o r discusso acerca de distrbios neurolgicos nos captulos nos quais essa discusso ajuda a ilustrar princpios importantes - por exemplo, n o controle d o m o v i m e n t o v o l u n t r i o . Mais anatomia Nestes anos, nosstw alunos tm i n d i c a d o consistentemente que gostariam que apresentssemiw u m a m a i o r cobertura da anatomia d o sistema ner'oso, para facilitar a compreenso d e c o m o as diferentes partes se encaixam. Respondemos por meio da incluso, na 2* edio, de u m Cuia ilustrado de neuroamloniia huiutwa, c o m o apndice ao C a p t u l o 7, o qual fornece u m a viso prvia das estruturas que os estudantes encontraro, e m contextos funcionais especficos, nos captulos que se seguem. âra auxili-los no difcil a p r e n d i z a d o da n o v a terminologia, inclumos t a m b m exerccios d e auto-avaliao e n f t v a n d o os nomes das estruturas. IVIais neurocincias c o m p o r t a m e n t a i s o n m e r o de tpicos interessantes nas neurocincias excede, de longe, o nme- ro de captulos que seria conveniente para u m texto i n t r o d u t r i o . Sugestes en- viadas p o r nossos colegas de outras instituies, c o m o resposta 1' edio, apontaram, entretanto, a necessidade da expanso dos tpicos referentes s neurocincias c o m p o r t a m e n t a i s . C o m base nessas valiosas sugestes, adicionamos trs n o v o s e empolgantes captulos, conectando encfalo e c o m p o r t a m e n t o : Mo- tivao (Captulo 16), O Sexo e o Sistema N e r v o s o ( C a p t u l o 17) e Transtornos Mentais ( C a p t u l o 21). Mais alimento para o crebro Nosso objetivo era elaborar u m livro-texto que q u a l q u e r pessoa - independentemente de seu conhecimento cientfico - pudesse comear a 1er na primeira pgi- na e entendesse t o d o o c o n t e d o a seguir. N a t u r a l m e n t e , a neurocincia uma disciplina cientfica rigorosa e quantitativa. N a T edio, c o b r i m o s conceitos avanados da neurofisiologia celular u t i l i z a n d o os q u a d r o s Alimento para o crebro. E x p a n d i m o s esse aspecto nista 2* edio, a u m e n t a n d o a cobertura de conceitos avanados e de novas tecnologias. Esse material p o d e ser aproveitado independentemente d o texto principal, p e r m i t i n d o que os instrutores tenham fle- xibilidade na determinao das leituras adequadas ao preparo cientfico dos estudantes. Novas descobertas Ns, os autores, Mtmos neurtKientislas e m plena a t i v i d a d e e queremos que nossos leitores e n t e n d a m o fascnio exercido pela pesquisa. U m aspecto nico de nos5t> l i v m so os q u a d r o s d e n o m i n a d o s A rota da tlescoivria. nos quais neurocientistas famosos c o n t a m histrias acerca de seus p r p r i o s estudos. Esses en- saios ser'em a diversos propsitos: transmitir o sabor da excitao diante de u m a descoberta; m o s t r a r a i m p o r t n c i a d o trabalho r d u o e da pacincia, bem c o m o da intuio e d o acawi na descoberta; revelar o lado h u m a n o da cincia; en- treter e divertir. C o n t i n u a m o s essa tradio nesta nova edio, c o m contribuies d e 24 renomados cientistas. Dentro desse g r u p o ilustre esto pelo menos trs laureados c o m o p r m i o Nobel c o m trabalhos nesta rea: E r w i n Neher. Tors- ten Wiesel e S u s u m u Tonegawa. St)mos m u i t o gratos aos autores dos quadros A rota da deacoberla por seu tempo, esforo e entusiasmo. 8. UMA VISTA GERAL DO LIVRO Ncurodnciai: tlcsveiiiiimdo u sistema nervoso aborda .1 organizao e a funo do sistema ner'oso humano. Aprcsonlamos material das fronteiras das neurocicn- cias, de modo igualmente acessvel a estudantes de cincias ou de outros cam- pos. O nvel do material comparvel a um texto introdutrio de biologia geral na universidade. O livro 6 dividido em quatro partes: Parte l. Fundamentos; Par- te II. Sistemas Motor e Sensorial; Parte III, O Encalo e o Comportamento; e Par- te IV, O Encfalo em Mudana. Comeamos a Parte l introduzindo o campo mo- derno das neuriKincias e traando alguns de seus antecedentes histrict. Estu- damos ento com maior detalhe a estrutura e a funo de neurnios individuais, como se comunicam quimicamente e como esses blcKos constituintes esto ar- ranjados para formar um sistema nervoso. Na Parte 11, entramos no encfalo para examinar a estrutura e a funo dos sistemas que servem aos sentidos e co- mandam os movimentos voluntrios. Na Parte III, exploramtw a neurobiologia do comportamento humano, incluindo motivao, sexo, humor, emoo, sono, linguagem e ateno. Finalmente, na Parte IV, obser amos como o ambiente mo- difica o encfalo tanto durante o desenvolvimento quanto no aprendizado e na memria do adulto. O sistema nervoso humano examinado em diferentes nveis, desde as molculas que determinam as propriedades funcionais dos neurnios at os grandes sistemas que, no encfalo, constituem a base da cognio e do comportamento. Muitos distrbios do sistema ner-oso humano so apresentados ao leitor me- dida que o livro avana normalmente dentro do contexto do sistema neural es- pecfico que est sendo discutido. De fato, muito do que sabemos sobre as funes normais dos sistemas neurais foi determinado a partir do estudo de doenas que provocam disfunes especficas nesses sistemas. Adicionalmente, discutimos as aes de drogas e toxinas no encfalo. utilizando essa informao para ilustrar como diferentes sistemas enceflicos contribuem para o comportamento e como certas drogas podem alterar o funcionamento do sistema nerôso. Organizao da Parte I: Fundamentos (Captulos 1 a 7) O objetivo da Parle 1 a construo de uma slida base de conhecimentos gerais em neurobiologia. Os capitulos devem ser estudados seqencialmente, embora os Captulos 1 e 6 possam ser deixados de lado sem grande perda da continuidade. N o Captulo 1, utilizamos um enfoque histrico para revisar alguns princpios bsicos do funcionamento do sistema nervost) e, a seguir, nos voltamos ao tpico de como conduzida, atualmente, a pesquisa em neuriKincias. Confronta- mos dia-tamente a tica da pesquisa em neunxrincias, particularmente aquela que envolve animais de experimentao. N o Captulo 2, enfcK-amos principalmente a biologia celular do neurnio. Tais informaes so essenciais para estudantes sem grande experincia em biologia, e pensamos que mesmo aquek>s com uma forte formao em biologia considera- ro til esta reviso. Aps um passeio pelas cUil.is e suas organelas, paissegui- remos discutindo as caractersticas estruturais que tornam nicos os neurnios e suas clulas de apoio, enfatizando as correlaes entre estrutura e funo. Nos Captulos 3 e 4, dedicamo-nos fisiologia da membrana neuronal. Estu- damos as propriedades fsicas, qumicas e moleculaa-s essenciais que permitem que t)s neurnios conduzam sinais eltricos. Ao longo de todo o texto, apelamos intui) do estudante pelo empr^'go de um enfixjue de carter prtico, utilizando metforas e analogias com a vida real. Nos Captulos 5 e ft, estudamos a comunicao interneun>nal, particularmente a transmisso sinptica qumica. O Captulo 5 apresenta os princpios gerais da transmiss.ô sinptica qumica, e o Captulo 6 discute mais detalhadamente neurotransmissores e seus mecanismos de ao. Tambm descrevemos muitos dos modernos mtodos utilizados para se estudar a qumica da transmisso si- 9. nptic.i. Os captulos scuinti'S, entrotanlo, no pressupem um.i compreenso da transmisso sinpticii com o pnifundidade estudada no Capitulo 6, de forma que este pmle ser deixado de lado se o professor julgar conveniente. A maior parte dos contedos envolvendo psicofarmacologia aparece no Capitulo 15, aps terem sido estudadas a organizao geral d o encfalo e seus sistemas sensoriais e motoa^s. Em nossa experincia, os estudantes gostam de saber onde, alm de cerne, atuam as dn>gas no sistema ner'oso e no comportamento. O Captulo 7 estvida a anatomia geral d o sistema nervoso. Aqui, enfocamos o plano organizacional c o m u m d o sistema nervtwo dos mamtfen>s pelo estudo do desenvolvimento embrioliSgico d o encfalo. (Aspectos celulares d o desenvolvimento so considerados no Captulo 22.) Mostramos que as especializaes do encfalo humano so variaes simples d o plano bsico que se aplica a todos os mamfertis. O apndice d o Captulo 7, Cuia /i/s/nn/e tU' neuroaiialomia huimiui, considera a superfcie e as seces anatmicas d o encfalo, da medula espinhal, do sistema neunivegetativo, dos nervos cranianos e d o sistema circulatrio que supre essas n-gies. Uma auttvavaliao ajudar os i*studante5 a dominarem a terminologia. Recomendamos que os leiton*s se familiarizem com a anatomia no Guia ilustrado antes de pn>sseguirem para a Parte II. Organizao da Parte II: Sistemas Motor e Sensorial (Captulos 8 a 14) A Parte II compreende t)s sistemas, d e n t m d o encfalo, que controlam a sensao consciente e o movimento voluntrio. Em geral, esses captulos no exigem um estudt) seqencial, exceto o 9" e o 10", sobre a viso, e os de nmeros 13 e 14, sobre o controle d o movimento. Escolhemos comear a Parte 11 com uma di.scusso si>brv t>s sentidi>s qumicos- olfatoe paladar - no Captulo8. Elos coastihiem intea'ssantes sistemas para ilustra- o dos prindpios gerais e os problemas da axlificao da informao serworial: os mecanismi>s de transduo apresentam bons paralelos com o u t n sistemas. Nos Captulos 9 e 101'studamos o sistema visual, u m tpico essencial para tiv dos os cursos de introduo s neurocincias. Muitos detalhes da organizao do sistema visual so apresentados, ilustrando no apenas a profundidade do conhecimento atual, mas, tambm, os princpios que ptxlem ser aplicados aos v- rios sistemas sensoriais. O Captulo 11 explora o sistema auditivo, e o Captulo 12, o sistema si'nsorial somtico. A audio e a sensao somtica so uma parle to importante da vida diria que difcil imaginarmos uma introduo s neurocincias que no as discuta. O sentido vestibular do equilbrio tambm abordadt), em uma seo prpria, no Captulo 11. Tal organizao oferece ao professor a possibilidade df deixar de lado o sistema vestibular, caso julgue conveniente. Nos Captulos 13 e 14, discutimos os sistemas motores d o i-ncfalo. Conside- rando quanto do encfalo dedicado ao controle d o movimento, essa abordagem mais extensa plenamente justificvel. Todos tm conscincia, entretanto, de quo "assustadora" para os estudantes, e at para os professores, pode ser a complexidade dos sistemas motores. Procuramos manter u m enfoque preciso em nossa discusso utilizando numerosos exemplos para contvtar o que se est estudando com a experincia pessoal de cada um. Organizao da Parte III: O Encfalo e o Comportamento (Captulos 15 a 21) A Parte III estuda como diferentes sistemas neurais contribuem para diferentes comportamentos, enfocando os sistemas em que as conexes entre encfali' 10. comport.imento podem ser mais fortemente estabelecidas. Consideramos os sistemas que controlam as funes viscerais e a homeostase. compmamenlos motivados Simples (como comer e beber), sexo, humor, emoo, sono. conscincia, linguagem e atenAo. Finalmente, discutimos o que ocorre quando esses sistemas falham durante os transtornos mentais. Os Captulos 15 a N abordam diversos sistemas neurais que articulam respostas amplas atravs de todo o encalo e de tt>do o corpo. No Captulo 15, enfocamos trs sistemas que se caracterizam por sua ampla influncia e interessante qumica d l neurotransmissores: o hipotlamo secretor, o sistema neurovegetativo e os sistemas modulatrios difusos do encfalo. Discutimi como as mani- festaes comportamentais de vrias drogas podem resultar em disfuniSes des- ses sistemas. N o Capitulo 16. consideramos os fatores fisiolgicos que motivam comportamentos especficos, enfocando principalmente pesquisas muito recentes acerca do controle dos hbitos alimentares. O Captulo 17 investiga a influncia do sexo sobre o encfalo e a influncia do encfalo sobre o comportamento sexual. O Captulo 18 examina os sistemas neurais que, aca^dita-se, sejam a base da experincia e da expresso emocionais, enfatizando especificamente medo e ansiedade, raiva e agresso e reforo e aKomponsa, N o Captulo 19, estudamos os sistemas que impem ritmi>s ao encfalo, desde os rpidos ritmos eltriciw do encfalo durante o sono e viglia at os lentos ritmos circadianos que controlam hormnios, temperatura, estado de alerta e metabolismo. A Parte Iii termina com uma discusso da neunx:incia das fun- iVs cerebrais superiores no Captulo 20 e de transtornos mentais no Captulo 21. Organizao da Parte IV: O Encfalo em Mudana (Captulos 22 a 24) A 1'arte IV deste livro estuda as bases celulares e moleculares do desenvolvimen- to do encfalo e do apn.>ndi/ado e memria, as quais repn.^>ntam duas das mais fascinantes fronteiras da mtxlema neurocincia. O Capitulo 22 examina i>s mtvanismos utilizados, durante o desenvolvimen- to do encfalo, para assegurar que as conexes corretas sejam estabelecidas entre os neurnios. Por divcrsis ra/es, os aspectos celulares do desenvolvimento so discutidos aqui, e no na Parte I desta obra. Primeiro, ptirque, a essa altura d o texto, os estudantes j ptxlem apasriar integralmente como a funo enceflica normal depende de uma precis.i conexo dos neurnios. Uma vez que utilizamos certos aspectos do desenvolvimento dependente da atividade (experincia) do sistema visual, este captulo deveria ser lido apt>s a discusso a respeito das vias visuais, feita na Parte II do livro. Segundo, aK>rdamiw aspectt>s do desenvolvimento do sistema visual dependente da experincia que so regulados pelos sistemas modulatrios difust do encfalo: isso explica por que este captulo aparece aps a Parte III. Por fim, uma discusso sobre o papel do ambiente sensorial no desenvolvimento do encfalo, no Capitulo 22, seguida, nos dois capi- i'uk)s seguintes, por uma discusso aceaa de como miHicaes enceflicas dependentes da experincia constituem as bases do aprendizado e da memria. Ve- mos que m u i t i dos mecanismos so semelhantes, ilustrando a unidade intrn- se.'a da biologia. t)s Captulos 23 e 24 abordam o aprendizado e a memria. O Captulo 23 en- fiK-a a anatomia da memria, analisando como diferentes partes do encfalo contribuem para armazenar diferentes tipi de informao, enquanto o 24 prt>move uma discusso mais profunda no que concerne aos mecanismos moleculares e celulares do aprendizado e da memria, com destaque para as mudanas nas co- nexiVs sinpticas. 11. XIV prelck) AJUDANDO OS E S T U D A N T E S A A P R E N D E R Nciinvicticias: dcsvetuiumio o shtcma iwnvfo no uni estudo exnusti'o. Nossa in- lenso que seja u m livro-lexto de leilura fcil, que comunique aos estudantes os princpios mais importantes das neurocincias de maneira clara o efetiva. Pa- ra ajudar os estudantes a aprenderem neurcxincias, inclumos diversas caractersticas projetadas para aumentar a facilidade do compreenso. Resumos e comenirios introdutrios e finais em cada captulo. Garante uma viso geral da organizao de cada captulo, organiza o contexto e apresenta o assunto em uma perspectiva mais ampla. Palavras-chave e glossrio. As neurocincias tm uma linguagem prpria, e para compreend-la deve-se aprender seu vwabulrio. N o texto de cada captulo, termos importantes so destacados em negrito. Para facilitar sua reviso, esses termos aparecem em uma lista no final de cada captulo, na ordem em que apareceram no texto, juntamente com as pginas, como referncia, Os mesmos termos esto reunidos no final do livro, com suas definies, em um glossrio. Questes para reviso. N o final de cada captulo, inclumos u m breve con- junto de questes para reviso. Elas foram elatH)radas especialmente para es- timular o raciocnio c auxiliar os estudantes a integrar os contedos. Revises internas de termos neuroanatmicos. N o Captulo 7, em que a anatomia d o sistema ner'oso apresentada, a narrativa interrompida periodi- camente para breves auto-avaliaes que asrapitulam o novo vcKabulrio, de forma a aumentar a compreenso. N o apndice d o Captulo 7, h uma extensa auto-avaliao na forma de u m caderno de exerccios a ser preenchido com os nomes das estruturas. Referncias e leituras sugeridas. Para guiar o estudo alm d o plano do livro- texto, fornecemos uma lista de referncias selecionadas que guiaro o estudante na literatura da pesquisa assorreceptores da pele / 398 A vibrao e o corpsculo de Pacini / 400 Discriminao entre dois pontos / 401 Axnios aferentes primrios / 402 A medula espinhal / 404 Organizao segmentar da medula e s p i n h a l 4 0 4 Quadro 12.1 De Especial Interesse: Herpesvirus, herpes zoster e dermtomos / 406 Organizao sensorial da medula espinhal / 407 A via lemniscal / 407 A via tctil do trigmeo / 410 Crtex somatossensorial / 410 Quadro 12.2 Alinnento para o Crebro-. Inibio l a t e r a l / 4 1 1 Crtex somatossensorial phmrio / 412 Somatolopia cortical / 413 Plasticidade do mapa cortical / 416 Quadro 12,3 A Rota da Descoberta: O poder dos mapas mutveis - Michael Merzenich / 416 O crtex parietal posterior / 420 DOR / 421 Quadro 12.4 De Especial Interesse. A misria de uma vida sem dor / 4 2 2 Nociceplores e a transduo de estmulos dolorosos / 422 Tipos de nociceplores / 423 Hiperalgesia / 423 Aferentes primrios e mecanismos espinhais / 424 Vias ascendentes da dor / 426 A via espinotalmica da dor / 426 A via trigeminal da dor / 427 O tlamo e o crtex / 428 A regulao da dor / 429 Regulao aferente / 430 Regulao descendente / 430 Os opiides endgenos / 431 18. Quadro 12.6 D e Especial Interesse Dor e efeito placebo / 4 3 2 T E M P E R A T U R A / 4 3 2 Termorreceptores / 432 A via da temperatura / 434 COMENTRIOS FINAIS / 434 PALAVRAS-CHAVE / 435 QUESTES OE REVISO/435 C a p t u l o 1 3 C o n t r o l e E s p i n h a l d o M o v i m e n t o I N T R O D U O / 4 3 7 O SISTEMA MOTOR SOMTICO/437 O NEURNIO MOTOR INFERIOR / 439 A organizao segmentar dos neurnios motores inferiores / 439 Neurnios motores alfa / 440 O controle da graduao da contrao muscular pelos neurnios motores alfa / 440 Entrada dos neurnios motores alfa / 442 Tipos de unidades motoras / 442 Juno neuromuscular / 443 ACOPLAMENTO EXCITAO-CONTRAO / 444 Quadro 13.1 De Especial Interesse: Esclerose amiofrfca lateral - 4 4 5 A estrutura da fibra muscular / 445 Quadro 13.2 De Especiallnteresse: Miastenia gravis / 4 4 6 A base molecular da contrao muscular / 446 CONTROLE ESPINHAL DAS UNIDADES MOTORAS / 449 Propriocepo dos fusos musculares / 449 O reflexo miottico/450 Neurnios motores g a m a / 4 5 3 Quadro 13.3 De Especial Interesse Distrofia muscular de Ducfienne 452 Propriocepo dos rgos tendinosos de Golgi / 454 Propriocepo das articulaes / 457 Interneurnios espinhais / 457 Entrada inibitria / 457 Entrada excitatria / 456 A gerao de programas motores espinhais para caminhar/459 Quadro 13.4 A Rota da Descoerta. Locomoo: das molculas s redes e ao comportamento Sten Gnllner 461 COMENTRIOS FINAIS / 463 PALAVRAS-CHAVE/463 QUESTES DE REVISO/464 C a p t u l o 1 4 C o n t r o l e E n c e f l i c o d o M o v i m e n t o I N T R O D U O / 4 6 6 OS TRACTOS ESPINHAIS DESCENDENTES / 468 As vias laterais / 469 Os efeitos de leses nas vias laterais / 469 As vias ventromedials / 470 Os tractos vestibulo-espinhais / 470 O tracto tecto-espinhal / 471 Os tractos retculo-espinhais pontino e bulbar / 471 O PLANEJAMENTO DO MOVIMENTO PELO CRTEX CEREBRAL/473 O crtex motor/473 As contribuies dos crtices parietal posterior e pr- frontal / 474 Os correlatos neurais do planejamento motor / 475 Q u a d r o 14.1 De Especial Interesse: Neurofisloiogia c o m p o r t a m e n t a l / 476 OS GNGLIOS DA BASE / 477 A anatomia dos gnglios da base / 478 A ala motora/479 Os distrbios dos gnglios da base / 479 Q u a d r o 14.2 De Especial Interesse: C o m e t e m suicdio os neurnios doentes d o s gnglios d a base? / 4 8 0 A INICIAO DO MOVIMENTO PELO CRTEX MOTOR PRIMRIO/482 A organizao de entradas e sadas de M l / 483 A codificao do movimento em M1 / 483 O mapa motor malevel / 484 Q u a d r o 14.3 A Rota da Descoberta: Distnbuto da codifk:ao no colculo s u p e n o r - J a m e s T. Mcilwain / 486 O C E R E B E L O / 4 8 7 Q u a d r o 14.4 De Especial Interesse: M o v i m e n t o s involuntrios r w r m a i s e a n o r m a i s ' 4 8 8 A anatomia do cerebelo / 489 A ala motora atravs do cerebelo lateral / 490 Programando o cerebelo / 491 COMENTRIOS FINAIS / 492 PALAVRAS-CHAVE / 493 QUESTES DE REVISO/493 PAHTE III O ENCEFALO E O C O M P O R T A M E N T O C a p t u l o 1 5 O C o n t r o l e Q u m i c o d o E n c f a l o e d o C o m p o r t a m e n t o INTRODUO / 497 O HIPOTLAMO SECRETOR / 499 Uma viso panormica do hipotlamo / 499 Homeostase / 500 Estrutura e conexes do hipotlamo / 500 Rolas para a hipfise / 500 Controle hipotalmico da hipfise posterior / 501 Controle hipotalmico da fiipfise anterior / 502 O SISTEMA NEUROVEGETATIVO / 505 Q u a d r o 1S.1 De Espeoal Interesse O estresse e o encfalo ' 506 Circuitos do S N V / 5 0 7 Divises simptica e parassimptica / 507 Diviso entrica/510 Controle central do S N V / 5 1 0 19. XXII Sutnm Os neuroiransmssores e a farmacologia da luno vegelalva/511 Neuroiransmssores pr-gangllonares / 511 Neuroiransmssores ps-ganglionares / 512 OS SISTEMAS MODULATRIOS DE PROJEO DIFUSA D O E N C F A L O / 5 1 2 Anatomia e funes dos sislemas modulalrios de projeo difusa/513 O locus cenjieus noradrenrgico / 513 Q u a d r o 1 5 . 2 A Rola da Descoberta Iluminando a s c a l o c o l a m i n a s d o e n c f a l o - Kiell F u x e ' 5 1 4 Os ncleos seroloninrgicos da rale / 515 A subsincia nigra dopaminrgica e a rea legmenlal enlral/516 Os complexos colinrgcos do prosencfalo basal e do Ironco enceflico / 517 As drogas e os sistemas modulatrios de projeo difusa / 5 1 8 Alucingenos/518 Estimulantes/519 COMENTRIOS FINAIS / 520 P A U V R A S - C H A V E / 5 2 1 QUESTES DE R E V I S O / 5 2 1 Captulo 16 Motivao I N T R O D U O / 5 2 3 H I P O T U M O . HOMEOSTASE E COMPORTAMENTO MOTIVADO / 523 A R E G U l ^ O A LONGO P R A Z O DO COMPORTAMENTO AUMENTAR / 524 Balano energtico / 524 Regulao hormonal e hipotalmica da gordura corporal e da ingesto de alimento / 526 Gordura corporal e consumo de alimento / 526 O hipotlamo e a ingesto de alimento /527 Os efeitos de mveis elevados de leptina sobre o hipotlamo / 528 Q u a d r o 16.1 X Role de Descoberta!. A possibilidade d a g o r d u r a - J e f f r e y F r i e d m a n / 5 2 8 Os eleitos de nveis reduzidos de leptina sobre o hipotlamo / 530 O controle da ingesto de alimento por peptidios do hipotlamo lateral / 531 A REGULAO A CURTO PRAZO DO C O M P O R T A M E N T O ALIMENTAR / 534 O ato de comer, a digesto e a saciedade / 535 Distenso g s t r i c a / 5 3 6 Colecislocinina / 536 Insulina / 536 Q u a d r o 1 6 . 2 De Especial Interesse- D i a b e t e melito e c h o q u e insulinicc ; 5 3 8 POR OUE C O M E M O S ? / 539 O papel da dopamina na motivao / 539 Serotonina. alimento e humor / 540 O U T R O S COMPORTAMENTOS MOTIVADOS / 540 Q u a d r o 1 6 3 De Especial Interesse. D o p a m i n e e d e p e n d n c i a q u m i c a / 5 4 1 O ato de beber / 542 Regulao da temperatura / 543 COMENTRIOS FINAIS / 545 PALAVRAS-CHAVE / 546 Q U E S T E S DE R E V I S O / 5 4 6 Captulo 17 Sexo e Sistema Nervoso I N T R O D U O / 5 4 a S E X O E G N E R O / 548 A gentica do sexo / 549 Reproduo sexual / 550 Desenvolvimento e diferenciao sexual / 551 O C O N T R O L E H O R M O N A L D O S E X O / 552 Os principais hormnios masculinos e femininos / 553 Controle dos hormnios esterides sexuais pela hipfise e pelo hipotlamo / 554 Ciclos hormonais e retroao para o encfalo / 554 BASE NEURAL D O S C O M P O R T A M E N T O S R E L A C I O N A D O S C O M O S E X O / 556 rgos reprodutivos e seu controle / 557 Estratgias para acasalamento dos mamferos / 559 A neuroquimica do comportamento reprodutivo / 560 POR O U E E C O M O DIFEREM O S SISTEMAS NERVOSOS DE M A C H O S E F M E A S / 563 Dimortismos sexuais do SiStema nervoso central / 563 Dimorlismos sexuais cognitivo / 566 Hormnios sexuais, sistema nervoso e comportamento / 568 Q u a d r o 1 7 . 1 De Especial Interesse: P s s a r o s c a n o r o s e s e u s e n c t a l o s / 5 7 0 Q u a d r o 1 7 . 2 De Especial Interesse. Jotin/Joan a b a s e d a i d e n t i d a d e d e g n e r o / 5 7 2 O efeito ativador dos estrgenos nos espinhos dendrticos / 5 7 3 ORIENTAO SEXUAL / 575 Q u a d r o 1 7 3 A Rota da Descoberta: A c i n c i a d a h o m o s s e x u a l i d a d e - S i m o n LeVay / 5 7 6 Ncleos hipotalmicos e m heterossexuais e e m homossexuais / 575 Uma base gentica para a orientao sexual? / 577 COMENTRIOS F I N A I S / 5 7 8 PALAVFIAS-CHAVE / 579 Q U E S T E S DE REVISO / 579 Captulo 18 Mecanismos da Emoo no Encfalo INTRODUO / 581 O Q U E e E M O O ? / 5 8 1 Teorias da emoo / 581 A teoria de James-Lange / 581 A teoria de Cannon-Bard / 582 Da teoria aos estudos experimentais / 584 20. Sumrio XXIII O CONCEITO DE SISTEMA LMBICO / 584 O lobo limbico de Broca / 564 O circuito de Papez / 585 Quadro 18.1 D e Especial Interesse. O extraordinrio caso de Phineas G a g e / 586 Oiiiculdades com o corKeito de um sisiema nico para as emoes / 587 MEDO E A N S I E D A D E / 5 8 8 A sndrome de Klver-Bucy / 588 A amgdala / 589 A anatomia da amgdala / 590 Os efeitos da destruio e da estimulao da amgdala/591 Um circuito neural para o medo aprendido / 591 RAIVAE A G R E S S O / 5 9 2 Quadro 16.2 A Rota da Descoberta: Memrias assustadoras - Michael Davis / 593 O hipotlamo e a agresso / 595 Raiva simulada / 595 Estimulao eltrica do hipotlamo / 595 O mesencfalo e a agresso / 597 A amgdala e a agresso / 597 Cirurgia para reduzir a agressividade em humanos/ 598 Serotonina e agresso / 598 Quadro 18 3 D e Especial Interesse: A lobotomia frontal 5 9 9 Camundongos nocaute para o receptor da serotonina /600 REFORO E RECOMPENSA / 600 Auto-estimulao eltrica e reforo / 601 Estimulao do encfalo em humanos / 602 Dopamina e reforo / 603 COMENTRIOS FINAIS / 604 PALAVRAS-CHAVE/605 QUESTES DE REVISO / 605 C a p t u l o 1 9 O s R i t m o s d o E n c f a l o INTRODUO/607 O ELETROENCEFALOGRAMA/607 Registrando ondas cerebrais / 607 Os rumos do E E G / 6 0 8 Os mecanismos e os significados dos ritmos cerebrais / 609 A gerao dos ritmos sincrnicos / 611 As tunes dos ritmos enceflicos / 611 As crises de epilepsia/613 O S O N O / 6 1 4 Os estados funcionais do encfalo / 614 O ciclo do s o n o / 6 1 6 Quadro 19.1 De Especial hteresse: Caminhando, falando e grilando e m seu s o n o / 6 1 7 Porque dormimos?/618 Quadro 19.2 De Especial Interesse: A mais longa viglia de um noctvago / 6 1 9 As funes do sonho e do sono REM / 620 Mecanismos neurais do sono / 621 A viglia e o sistema ativador reticular ascer>dente / 622 O ato de adormecer e o estado no-REM / 622 Os mecanismos do sono REM / 623 Quadro 19.3 De Especialinteresse. Narcolepsia / 625 Fatores promotores do sono / 624 Expresso gnica durante o sono e a viglia / 626 OS RITMOS CIRCAOIANOS / 626 Os relgios biolgicos / 628 O ncleo supraquiasmtico: um relgio enceflico / 629 Quadro 19.4 De Especial Interesse: Relgios de hamsters mutantes ' 6 3 2 Os mecanismos do NSQ / 633 Quadro 19.5 A Rota da Descoberta: Genes- relgio - Joseph Takahashi / 6 3 4 COMENTRIOS FINAIS / 635 PALAVRAS-CHAVE / 636 QUESTES DE REVISO/636 C a p t u l o 2 0 L i n g u a g e m e A t e n o INTRODUO/638 A LINGUAGEM E O ENCFALO / 639 Quadro 20.1 De Especial Interesse. A linguagem exclusiva de humanos? / 638 A descoberta de reas enceflicas especializadas na linguagem / 640 rea de Broca e rea de Wernicke / 640 Quadro 20.2 De Especial Interesse O procedimento de W a d a / 641 Tipos de afasia e suas causas / 642 Quadro 20,3 A Rota da Descoberta. Sotaques estrangeiros e lnguas nativas - Sheila E Blumstem 6 4 4 Afasia de Broca / 642 Afasia de Wernicke/645 Afasia e o modeto de Wemicke-Geschwind / 647 Afasia de conduo/648 Afasia em bilngues e surdez / 649 Lies aprendidas dos estudos em comissurotomizados / 650 O processamento da linguagem em pacientes comissurotomizados / 651 Assimetria anatmica e linguagem / 655 Estudos da linguagem utilizando estimulao cerebral e imagens p o r T E P / 6 5 6 Os efeitos da estimulao cerebral na linguagem / 656 Imagens por TEP do processamento da linguagem / 657 Quadro 20.4 De Especial Interesse. Ouvindo imagens e vendo sensaes tcteis / 660 ATENO / 659 Quadro 20.5 De Especial Interesse. Transtorno de deficit de atenao - 662 Conseqncias comportamentais da ateno / 660 A ateno aumenta a deteco / 661 21. XXIV Sumrto A aleno acelera o tempo de reao / 664 Sndrome da negligncia como um transtorno da ateno / 664 Efeitos fisiolgicos da ateno / 666 Estudos de ateno localizao com IRM funcional /666 Imagens por TEP de ateno a aspectos em destaque / 666 Aumento das respostas neuronais no crtex parietal / 669 Mudanas no campo receptivo na rea V4 / 670 Como a ateno direcionada? / 672 COMENTRIOS FINAIS / 673 PALAVRAS-CHAVE/674 QUESTES DE REVISO/674 Captulo 21 Transtornos Mentais INTRODUO/676 OS TRANSTORNOS MENTAIS E O ENCFALO / 676 Viso psicossocial do transtorno mental / 677 Viso biolgica do transtorno mental / 678 OS TRANSTORNOS DE ANSIEDADE / 679 Descrio dos transtornos de ansiedade / 679 Transtorno do pnico / 679 Agorafobia/660 Quadro 21.1 De Especial Interesse: Agorafobia com ataques de pntco / 681 O transtorno obsessivo-compulsivo / 680 As bases biolgicas dos transtornos de ansiedade / 680 A resposta ao estresse / 680 A regulao do eixo H PA pela amgdala e pelo hipocampo/681 Tratamento para os transtornos de ansiedade / 684 Psicoterapia / 684 Medicaes ansiolticas / 684 OS TRANSTORNOS DO HUMOR / 686 Descrio dos transtornos do humor / 686 A depresso / 686 O transtorno bipolar / 687 Quadro 21.2 De Especial Interesse: Um laranjal mgico em um pesadelo / 688 As bases biolgicas dos transtornos do humor / 687 A hiptese das monoaminas / 687 A hiptese da ditese-estresse / 689 Quadro 21.3 / Rota da Descoberta: Estresse e humor - Charles Nemeroff / 691 Tratamentos para os transtornos do humor / 692 Eletroconvulsoterapia / 692 Psicoterapia / 692 Antidepressives / 692 Ltio/693 A ESQUIZOFRENIA/694 Descrio da esquizofrenia / 695 As bases biolgicas da esquizofrenia / 695 Os genes e o ambiente / 695 A hiptese dopaminrgica / 696 A hiptese glutamatrgica / 698 Tratamentos para a esquizofrenia / 700 COMENTRIOS FINAIS/700 PALAVRAS-CHAVE / 701 QUESTES DE REVISO/701 PABTE IV O E N C F A t O EM MUDANA Captulo 22 Conectando o Encfalo INTRODUO / 705 A GNESE DOS NEURNIOS / 706 Proliferao celular/706 Quadro 22.1 De Especial Interesse: Neurognese no neocrtex adulto / 708 Migrao celular/709 Diferenciao celular / 710 Diferenciao de reas cortlcals / 710 A GNESE DAS CONEXES / 712 O axnlo em crescimento / 713 Orientao dos axnios / 715 Sinais de orientao/715 Estabelecendo mapas topogrficos / 715 Quadro 22.2 De Especial Interesse: Por que os axnios no se regeneram em nosso S N C ? / 7 1 8 Formao da sinapse / 717 A ELIMINAO DE CLULAS E DE SINAPSES 1719 Morte celular/720 Mudanas na capacidade slnptica / 721 REARRANJOS SINPTICOS DEPENDENTES DA ATIVIDADE/722 Segregao slnptica / 723 Segregao dos axnios retinianos no NGL / 723 Segregao das aferncias do NGL no crtex estriado / 725 Quadro 22.3 A Rola da Descoberta. Investigando a plasticidade do crtex visual - Torsten Wiesel / 726 Quadro 22.4 Alimento para o Crebro: O conceito de perodo crtico / 728 Convergncia slnptica / 726 Competio slnptica / 729 Influncias moduiatrias / 730 MECANISMOS ESSENCIAIS PARA A PLASTICIDADE SINPTICA CORTICAL / 731 Transmisso slnptica excitatria no sistema visual imaturo/732 Potenciao sinptca de longa durao / 734 Depresso slnptica de longa durao / 734 POR QUE OS PERIODOS CHITICOS TERMINAM? / 736 COMENTRIOS FINAIS / 737 PALAVRAS-CHAVE / 738 QUESTES DE REVISO / 738 22. C a p t u l o 2 3 S i s t e m a s d e M e m r i a I N T R O D U O / 7 4 0 TIPOS DE MEMRIA E AMNSIA / 740 Memria declaraliva e no-declaraliva / 740 Q u a d r o 23.1 De Especial Interesse-AJma m e m r i a extraordinria / 7 4 2 Memrias de longa e de curta durao / 742 A m n s i a / 7 4 3 Q u a d r o 2 3 . 2 De Especial Interesse: O peixe d o e s q u e c i m e n t o / 7 4 5 A BUSCA DO ENGRAMA / 745 Os estudos de Lastiley sobre o aprendizado de labirintos em ratos/746 Hebb e o grupamento de clulas / 747 Q u a d r o 2 3 . 3 Alimento para o Crebro. U m m o d e l o d e m e m r i a distribuda / 749 Localizao das memrias declarativas no neocrtex / 750 Estudos em macacos / 750 Estudos em humanos / 751 Estimulao eltrica dos lobos temporais humanos / 751 0 8 LOBOS TEMPORAIS E A MEMRIA DECLARATIVA / 752 Os efeitos da lobotomia temporal / 753 Estudo de um Caso Humano: H.M. / 753 Q u a d r o 2 3 . 4 A Rota da Descoberta: D e s c o b r i n d o a m e m r i a no lobo temporal medial c o m H.M. - B r e n d a Milner i 7 5 5 Os lobos temporais mediais e o processamento da memria / 756 Um modelo animal de amnsia humana 1757 O diencfalo e o processamenio da memria / 759 Estudo de um caso humano: N A. / 760 A sndrome de Korsakoff 1760 Funes do hipocampo relacionadas memria / 760 Os efeitos de leses do hipocampo em ratos / 761 Clulas de lugar/762 Memria espacial, memria de trabalho e memria relacional / 764 O ESTRIADO E A MEMRIA DE PROCEDIMENTOS / 766 Registros e leses do estriado de roedores / 766 O aprendizado de hbitos em humanos e em primatas no-humanos / 768 O NEOCRTEX E A MEMRIA DE TRABALHO / 769 Crtex pr-frontal e memria de trabalho / 770 Crtex lateral intraparietal (rea LIP) e memria de trabalho/773 COMENTRIOS FINAIS/773 PALAVRAS-CHAVE/774 QUESTES DE REVISO / 774 Captulo 24 M e c a n i s m o s M o l e c u l a r e s d o A p r e n d i z a d o e d a M e m r i a INTRODUO/776 APRENDIZADO DE PROCEDIMENTOS/776 Aprendizado no-associativo / 777 Habituao/777 Sensitizao/777 Aprendizado associativo / 777 Condicionamento clssico / 777 Condicionamento instrumental / 778 SISTEMAS SIMPLES: MODELOS DE APRENDIZADO EM INVERTEBRADOS / 779 Aprendizado no-associativo na Aplysia 1779 Habituao do reflexo de retirada da brnquia / 780 Sensitizao do reflexo de retirada da brnquia / 781 Aprendizado associativo na Aplysia / 783 MODELOS DE APRENDIZADO EM VERTEBRADOS / 786 Plasticidade snptica no crtex cerebelar / 786 Anatomia do crtex cerebelar / 786 Depresso de longa durao no crtex cerebelar I 788 Mecanismos da LTD cerebelar / 789 Plasticidade snptica no hipocampo e no neocrtex / 791 Anatomia do hipocampo / 791 Propriedades da LTP em C A I / 792 Mecamsnv^s da LTP em CA11795 Q u a d r o 24,1 Alimento para o Crebra. PlastiCKade siriaptica: prectso temporal e tudo ' 7 9 5 Depresso de longa durao em CA1 / 796 LTP. LTD e memria / 798 Q u a d r o 24 .2 De Especial Interesse-. M e m o r i a e mutantes ' 8 0 0 Q u a d r o 24,3 A Rota da Descoberta: Sobre c a m u n d o n g o s e m e m n a s - S u s u n x i Tonegawa t 8 0 2 AS BASES MOLECULARES DA MEMRIA DE LONGA DURAO/801 Protenas cinases persistentemente ativas / 803 A C a M K I I e a L T P / 8 0 3 Sntese protica/803 Sntese protica e consolidao da memria / 804 Protena ligante de elemento responsivo ao AMP cclico e memria / 805 Plasticidade estrutural e memria / 805 COMENTRIOS FINAIS / 806 PAUVRAS-CHAVE/807 QUESTES DE REVISO/807 23. LISTA DOS QUADROS A ROTA DA DESCOBERTA A histria da siniese protica nos dendrites - Oswald Steward / 44 As moscas Shaker e seus canais de potssio defeituosos - Lily e Yuh Nung Jan / 67 O desaio de decifrar os canais dependentes de voltagem - Erwin Neher / 86 Anatomia funcional da liberao de neurotransmissores - Thomas Sjdhof / 1 1 0 Breve histria do receptor nicotinico - Jean-Pierre Changeux / 1 3 9 A evoluo da evoluo do neocrtex - Jon Kaas ! 197 Hormnios, feromnios e comportamento - (Hartha l^cCIntock / 268 Os genes e a viso - Jeremy Nathans / 300 Em busca da representao cerebral do movimento coerente - Anthony Movshon / 340 Uma busca pelo impossvel - Masakazu Konishi / 380 O poder dos mapas mutveis - (Michael Merzenich / 416 Locomoo: das molculas s redes e ao comportamento - Sten Grillner / 461 Distribuio da codificao no colfculo supenor - James T. I^cilwain / 486 Iluminando as catecolaminas do encfalo - Kjeil Fuxe / 514 A possibilidade da gordura - Jeffrey Friedman / 528 A cincia da homossexualidade - Simon LeVay / 576 Memnas assustadoras - Michael Davis / 593 Qenes-relgio - Joseph Takahashi / 634 Sotaques estrangeiros e lnguas nativas - Sheila E. Blumstein / 644 Estresse e humor - Charles Nemeroff / 691 Investigando a plasticidade do crtex visual - Torsten Wiese / 726 Descobrindo a memria no lobo temporal mediai com H.M. - Brenda Milner / 755 Sobre camundongos e memrias - Susumu Tonegawa / 802 DE ESPECIAL INTERESSE Avanos na microscopia / 27 Doena de Alzheimer e citoesqueleto neuronal / 34 Pegando carona em um trem que anda de marcha r / 41 Retardo mental e espinhos dendrtcos / 42 Morte por injeo letal / 71 Anestesia local / 93 Esclerose mltipla, uma doena desmielinizante / 94 O ecltico comportamento eltrico dos neurnios / 96 Otto Loewi e o Vagusstoff / 1 0 0 Bactrias, aranhas, cobras e voc / 1 1 8 Mutaes assustadoras / 1 2 4 Canabinides neurotransmissores?/148 Os venenos que excitam o encfato / 1 5 2 gua no encfalo/172 Nutrio e o tubo neural / 1 8 0 Memnas de uma pssima refeio / 265 Feromnios humanos? / 266 Demonstrando os pontos cegos de seu olho / 285 Disfunes da viso / 287 Correo da viso com uso de lentes e com cirurgia / 290 24. XXVIII Lisla dos Quadros A Os erros genticos e as cores que vemos / 302 O a v i e G o l i a s / 3 1 9 Percepo de profundidade, pontos aleatrios e o shopping center/344 lnfra-som/353 Os ouvidos barulhentos: as emisses otoacsticas / 367 Como funciona o crtex auditivo? Consulte um especialista / 382 Distrbios auditivos / 384 Herpesvirus, herpes zoster e dermfomos / 408 A misria de uma vida sem dor / 422 Dor e efeito placebo / 432 Esclerose amotrfica lateral ! 445 Miastenia gravis / 446 Distrofia muscular de Duchenne / 452 Neurofisiologia comportamental / 476 Cometem suicdio os neurnios doentes de gnglios da base? / 480 Movimentos involuntrios normais e anormais / 488 O estresse e o encfalo / 506 Diabete melito e choque insulinico / 538 Dopamina e dependncia qumica / 541 Pssaros canoros e seus encfalos / 570 John/Joan e a base da identidade de gnero / 572 O extraordinrio caso de Phineas Gage / 586 Alobotomia frontal/599 Caminhando, falando e gritando e m seu sono / 617 A mais longa viglia de um noctvago / 619 Narcolepsia/625 Relgios de hamsters mutantes / 632 A linguagem exclusiva de humanos? / 638 O procedimento de Wada ! 641 Ouvindo imagens e vendo sensaes tcteis / 660 Transtorno de dficit de ateno / 662 Agorafobia com ataques de pnico / 681 Um laranjal mgico em um pesadelo / 688 Neurognese no neocrtex adulto / 708 Porque os axnios no se regeneram e m nosso S N C 7 / 7 1 8 Uma memria extraordinria / 742 O peixe do esquecimento / 745 Memria e mutantes / 800 A L I M E N T O PARA O C R E B R O Mis e molardade / 59 A equao de N e r n s t / 6 4 A equao de Goldman / 66 Mtodos para registro dos potenciais de ao / 75 O mtodo de fixao da membrana {patch-damp) / 85 C o m o atracar uma vescula / 111 Potenciais de inverso / 1 1 4 Bombeando ons e transmissores / 1 4 2 25. Lista dos Quadros XXIX Imagens por ressonncia magntica / 1 7 4 Imagens funcionais da alividade do encalo: TEP e IRM / 1 7 6 Alividade neural por imagens pticas / 334 Neurnios auditivos, rpidos e certeiros / 378 Inibio lateral/411 O conceito de perodo crtico / 728 Um modelo de memria distribuda / 749 Plasticidade sinptica: preciso temporal tudo / 795 26. 3 Introduo s Neurocincias INTRODUO AS ORIGENS DAS NEUROCINCIAS O encfalo como era visto na Grcia antiga O encfalo como era visto durante o Imprio Romano O encfalo como era visto da Renascena ao sculo XIX O encfalo como era visto no sculo XIX Nervos como fios Localizao de funes especficas em diferentes partes do crebro A evoluo do sistema nervoso O neurnio: a unidade funcional bsica do sistema nervoso AS NEUROCINCIAS HOJE Nveis de anlise Neurocincias moleculares Neurocincias celulares Neurocincias de sistemas Neurocincias comportamentais Neurocincias cognitivas Os neurocientistas O processo cientfico Observao Replicao Interpretao Verificao O uso de animais na pesquisa em neurocincias Os animais Bem-estar dos animais Direitos dos animais O custo da ignorncia: dislrtios e transtornos do sistema nervoso COMENTRIOS FINAIS 27. As Origens das Neurocincias 3 INTRODUO O homem dciv saber que de nenhum outro lu-âr. mas ih cicfalo, vem a alevria o pra- zer, o riso e,i ilwersilo. o pesnt, o ressentimenlo. o itcsniwo ca lametitao Epor isto de uma manara especai, adquirimos sabedoria c conhecimento, e enxergamos e ouvimos e sabemos o que e justo e m/uslo, o que i' kmi e o que ruim, o que doce e o que amar- go... E pelo mesmo rgo tornamo-nos loucos c delirantes, e medos e terrores nos assom- bram...Toi1as estas coisas suportamos do encfalo quando no est sadio... Neste sentido sou da opinio de que o encfnio exerce o maior poder sobre o homem. Hipcrates, Acerca das doenas sagrada.^ (sc. IX a.C.) da nature/n hum.inci ser curioso sobre o que vemos e ouvimos; por que algumas coisas so prazerosas e ouras nSo; como nos movemos, como pensamos, aprendemos, lembramos e esquecemos; a nalureza do dio e da loucura. Estes mistrios esto comeando a ser revelados pela pesquisa bsica e m neurocincias, e as concluses destes estudos so o objeto deste livro. A palavra "neurocincia" jovem. A Sociedade de Neurocincias, uma associao de neurocientistas, foi fundada somente em 1970. O estudo do encfalo, entretanto, to antigo como a prpria cincia. Historicamente, as cincias que se d e v o t a m ao estudo do sistema ner'oso abrangem diferentes disciplinas: medicina, biologia, psicologia, fsica, qumica e matemtica. A revoluo das neurocincias ocorreu q u a n d o os cientistas perceberam que a melhor abordagem para o entendimento da funo do encfalo vinha da interdisciplinaridade, a combi- nao das abordagens tradicionais para produ/.ir uma nova sntese, u m a nova perspectiva. A maioria das pessoas envolvidas na investigao cientfica do sistema ner'oso considera-se, hoje, neurocientista. claro que, enquanto o curso que voc est fazendo pode estar mais ligado ao departamento de psicologia ou de biologia da sua universidade, e pode se chamar de "psicobiologia" ou "neurobiologia", voc pode apostar que o seu professor u m neurocientista. A Sociedade de Neurocincias a maior associao de cientistas profissionais em toda a biologia experimental e, tambm, a que mais cresce. Longe de ser mui- to especializada, o campo to a m p l o quanto o das cincias naturais, c o m o sistema nervoso servindo de ponto c o m u m . Compreender como o encfalo funciona requer conhecimento sobre muitas coisas, desde a estrutura da molcula da gua at as propriedades eltricas e qumicas do encfalo e por que o co de Pav- lov salivava q u a n d o u m a campainha locava. Neste livro, investigaremos o sistema ner oso dentro desta larga perspectiva. Vamos comear nossa aventura c o m u m breve passeio pelas neurocincias. O que os cientistas tm pensado sobre o sistema nervoso ao longo dos anos? Q u e m so os neurcKientistas de hoje e c o m o eles fazem para estudar o sistema ner'oso? AS ORIGENS DAS NEUROCINCIAS Voc provavelmente j sabe que o sistema ner'oso - o encfalo, a medula espinhal e os ner os d o corpo - so fundamentais para a vida e lhe p e m u t e m sentir, mover-se e pensar. C o m o esta idia surgiu? H evidncias que sugerem que at m e s m o nossos ancestrais pr-histricos c o m p r e e n d i a m que o encfalo era essencial para a vida. Os registros pr-histricos so ricos e m exemplos de crnios homindios, datando de milhes de anos atrs, apresentando sinais de lestVs cranianas letais, presumivelmente inflingi- dos por outros homindios. H cerca de 7.000 anos. as pessoas j faziam orifcios no crnio dos outros ( u m processo chamado trepanao) evidentemente c o m o intuito de curar, e no de malar (Figura 1.1). Os crnios mostram sinais de cura aps a operao, indicando que este procedimento era realizado em sujeitos vi- vos, e no meramente u m rilual c o n d u z i d o aps a morte. Alguns indivduos so- b r e v i v e r a m a mltiplas cirurgias cranianas. No temos muita clareza sobre o que esses cirurgies p r i m i t i v o s queriam realizar, embora haja q u e m especule que tal p n K e d i m e n t o poderia ter sido utilizado para tratar a dor de cabea o u transtornos mentais, talvez oferecendo aos " m a u s espritos" uma porta de sada. Figura 1.1 Evidncia de cirurgia cerebral pr-hlst- rica. Este crnio de um homem com mais de 7.000 anos foi aberto cirurgicamente enquanto ele ainda eslava vivo. As setas indicam os dois locais da trepanao. (Fon- te: Alt et al., 1997, Fig. la.) 28. 1 o Captulo 1 / Introduo s Neurocincias Escritos recuperados o mdicos d o Egito .intigo, d . i t a n d o de quise 5.000 anos atrs, i n d i c a m q u e eles j estavam bastante cientes de m u i t o s dos sintomas d o d a n o cerebral. Entrctanto, t a m b m fica c h m i que, para eles, era o corao, no o encfalo, a sede d o esprito e o repositrio de m e m r i a s . Realmente, enquanto o resto d o c o r p o era c u i d a d o s a m e n t e prcser'ado para a v i d a aps m o r t e , o encfalo d o m o r t o era r e m o v i d o pelas narinas e j o g a d o fora! A viso de q u e o coraio era a sede da conscincia e d o p e n s a m e n t o p e r m a n e c e m at a poca de l lipcra- tes. O Encfalo como Era Visto na Grcia Antiga C o n s i d e r e a no5o de q u e as diferentes partes d o seu c o r p o so diferentes porque elas ser'em a diferentes propi>sitos. A estrutura d o s ps e das m o s so mui- to distintas, e elas e x e c u t a m funes t a m b m m u i t o diferenciadas: caminhamos c o m os ni>ssos ps e manipulamt>s objetos c o m as nossas mos. A s s i m , podemo d i z e r q u e existe u m a clara correlao entre estrutura e funo. Diferenas na .ipa- rncia p r e d i z e m diferenas na uno. O q u e p o d e m o s p r e v e r si'lroiKuencclliro, MUM^^, tuduoda(;axa "cen-bri>", o ijuf um urn); a nica i-xci-s-ao loli-fJvel^ ap!>io)li)Kia humiirw atividjdi* nnnui ujx'ridrc-. {xii* I-SM Ki-r.ilmi>nte r-ini- Urni-se ao Icicncfalci. i.c, an "cnrbm" 29. As Origens das Neurocincias 5 Viso lateral Viso supeno Figura 1.2 O encfalo de uma ovelha. Note-se a localizao e o aspecto do crebro e do cerebelo. N o i m p o r i a i|uio improvvel este raciocnio possa ser, a deduo do Galeno no eslava Io lonê da verdade. O crebro esl, de fato, bastanle comprometido c o m as sensaes e percepes, e o cerebelo primariamenle u m cenlro de controle motor. A l e m d o mais, o crebro u m repositrio da memria.Veremos que e.sto no o nico exemplo da histria das neurcKincias em que a concluso geral esl correta p a r t i n d o de u m raciocnio errneo. C o m o o encfalo recebe as scns.ies e movimenta os membros? Galeno abriu u m encfalo e obser-ou que ele era escavado inlemamente (Figura 1.3). Nestes espaos e.scavados, chamados de ivutrailos (assim como as cmaras do cora- o). havia u m fluido. Para Galeno, esta descoberta adequava-se perfeitamente teoria de que o corpo funcionava de acordo com o balano de quatro fluidos ou humores. Sensaes eram registradas e movimentos iniciados pelo m o v i m e n t o d o h u m o r a partir dos - o u para os - ventrculos cerebrais, atravs dos ner'os, que se acreditava serem tubulaes ocas, exatamente como os vasos sangneos. 0 Encfalo como Era Visto da Renascena ao Sculo XIX A vi.so de Galeno sobre o encfalo prevaleceu ptw aproximadamente 1.500 am'is. Mais detalhes foram adicionados h estrutura do encfalo pelo grande anatomista Andreas Vi'salius (1514-15M) durante a Renascena (Figura 1.4). Tixiavia, a localizao ventricular da funo cerebral permaneceu inalterada. N d realidade, todo este conceito foi reforado no incio d o sculo XVII, quando inventores franceses 1 imt-aram a desenvolver dispositivas mecnicos controlados hidraulicamente. Figura 1.3 , , O encfalo dissecado de uma ovelha mostrando os ventrculos. Figura 1.4 Representao dos ventrculos cerebrais humanos na Renascena. Dese- nho extrado de De humani corporis fabnca de Vesalus (1S43). O indivduo provavelmente era um criminoso decapitado. Gran- de cuidado toi tomado para desenhar cor- retamente os ventrculos. (Fonte: Finger. 1994, Fig. 2.8.) 30. 6 Capitulo t / Inroduo s Neuroctncias Figura 1.5 O encfalo de acordo c o m Descartes. Este desenho apareceu em uma publica- o de 1662 feita por Descartes. Nervos "ocos" projelam-se dos olhos aos ventrculos cerebrais. A mente influencia a resposta motora, controlando a glndula pineal (H), que trabalha como uma vlvula para controlar o movimento dos "espritos" animais atravs dos nervos que inflam os msculos. (Fonte: Finger. 1994. Fig. 2.16.) Tais aparelhos rcforarjm a noo d o encfalo c o m o u m t i p o d e m q u i n a oxecu-j; t a r d o u m a srie de funes: u m fluido forado para fora d o s ventrculos atravs || dos ner'Oi> poderia literalmente "bomlxar para c i m a " e m o v i m e n t a r seus mcm- ji bros. A f i n a l de contas, os msculos no " i n c h a m " q u a n d o se contraem? [ O g r a n d e defensor desta " t w r i a d e fluido m e c n i c o " d o f u n c i o n a m e n t o ence- ]i flico foi o m a t e m t i c o e filsofo francs Ren Descartes {1596-1650). A p e s a r d f 1 ele pensar q u e esta teoria p o d i a explicar o encfalo e o c o m p o r t a m e n t o de outras j| animais, no se convencia de que ela explicava c o m p l e t a m e n t e o c o m p o r t a m e n 4 to huniano. Descartes coasiderava que, d i f e r e n t e m e n t e d e o u t r o s a n i m a i s , as pes- |j soas p o s s u a m intelecto e u m a a l m a d a d a p o r Deus. A s s i m , p r o p s que mecanis- m o s cerebrais c o n t r o l a v a m o c o m p o r t a m e n t o h u m a n o s o m e n t e na m e d i d a cm que este se assemelhasse ao d o s a n i m a i s . C a p a c i d a d e s mentais exclusivamente h u m a n a s e x i s t i r i a m fora d o encfalo (e d o p r p r i o crebro), na " m e n t e " * . IX'S- cartes acreditava q u e a m e n t e era u m a e n t i d a d e e s p i r i t u a l q u e recebia sensaes e c o m a n d o s d o s m o v i m e n t o s pela comunicat> c o m a m a q u i n a r i a d o encfalo p o r m e i o da g l n d u l a p i n e a l (Figura 1.5), I Joje e m dia, a l g u m a s pessoas .lind acreditam q u e existe u m " p r o b l e m a mente-cri'bro", e q u e d e a l g u m a maneira t mente h u m a n a distinta d o crebro**. C o n t u d o , c o m o v e r e m o s no Capitulo20, pesquisas m o d e r n a s e m neurm ^Mrult-parlv n->pi'nJid4 cincii, driundopdri ilmfnli*bw>lolou debele-(.-nln- "monUlisl.is". "nwUTwlisUs " i- "dudli-U". N til>- sou cunmnporinM. piwrtn. p*istc uma irr de invntiKds que c o n d u z e m sinais eltricos d o e para o encfalo. (.) problema no-resolvido era se iw sinais para causar m o v i m e n t o nos msculos u t i l i z a v a m os mesmos fios que registravam a sens.o na pele. Comunicao 32. 1 o Captulo 1 / Introduo s Neurocincias Figura 1.7 Subdiviso anatmica bsica do sistema nervoso. O sistema nervoso possu duas divises, o sistema nervoso central (SNC) e o sistema nervoso perifrico (SNP). O SNC formado pelo encalo e pela medula espinhal. As irs partes pnndpais do encalo so o crebro, o cerebelo e o tronco enceflico. O SNP consiste de nervos e clulas nervosas que se localizam fora do encfaio e da medula espinhal bidirecional atravs dos fios foi sugorida pela observ q u e q u . i n d o u m j n e r v o n o c o r p o cortado, geralmente existe a perda simultan.! da sensibilidad e d o m o v i m e n t o na regio afetada. Entretanto, t a m b m sabia-se q u e e m cada fii^ f d o c o r p o existiam m u i l t w filamentos, o u fibras neniosa^, cada u m a delas podt d o servir c o m o u m fio i n d i v i d u a l carregando i n f o r m a o e m diferentes direes-^ Esta questo foi r e s p o n d i d a p o r v o l t a de 1810 p o r u m m d i c o escocs, Char-I les Bell, e p o r u m fisiologista francs, l"ranois M a g e n d i e . U m c u r i o s o falo anJ* t m i c o q u e justamente antes de os ner'os ligarem-se m e d u l a espinhal, fibras d i v i d i a m - s e e m dois braos, o u razes. A raiz d o r s a l entrava pela parte de tnis da m e d u l a espinhal, e n q u a n t o a raiz v e n t r a l o fazia pela frente (Figura 1.9). 33. As Origens das Neurocincias 9 Sulco lateral Figura 1.8 Os lobos do crebro. Note a profunda fissura de Silvius dividindo o lobo frontal do temporal, e o sulco central, dividindo o lobo frontal do parietal. O lobo occipital localiza-se na parte posterior do crebro. Estas marcas podem ser encontradas em todos 08 crebros humanos. testou a possibilidade dc essas duns razes espinhais carregarem distintas informaes c m diferentes direes, cortando cada raiz separadamente e obser an- d o as conseqncias em animais experimentais. Ele obser'ou que, cortando somente a raiz ventral, ocorria paralisia muscular. Posteriormente, M a ^ e n d i e de- m o n s t r o u q u e a raiz dorsal portava informao stibre a sensibilidade para a me- d u l a espinhal. Bell e Magendie concluram que e m cada ncr'o existia u m a mis- tura de m u i t o s fios, alguns deles carregavam informao para o encfalo e a me- d u l a espinhal ao passo que outros levavam informao para os msculos. E m cada fibra motora o u sen.sitiva. a transmisso era exclusivamente e m u m nico .Razes ventraIS Figura 1.9 Nervos espinfials e razes nervosas espintials. Trinta e um pares de nervos deixam a medula espint>al para inervar a pele e os msculos. Cortar um nen/o promove a perda da sensa- o e dos movimentos na regio afetada do corpo. Fibras sensoriais de entrada e fibras motoras de sada dividem- se em raizes espinhais onde os nervos se ligam medula espinhal. Bell e Ma- gendie observaram que as razes ventrais conlm somente fibras motoras e as raizes dorsais, fibras sensonais. 34. 1 o Captulo 1 / Introduo s Neurocincias Figura 1.10 Um mapa frenolgico. De acordo com Gall e seus seguidores, diferentes traos do comporiamento estavam relacionados com o tamanho de diferentes partes do crnio. (Fome: Clarke e O Malley. 1968, Fig. 118.) Figura 1.11 Paul Broca (1824-1880). Estudando cui- dadosamenle o encfalo de um homem que tinha perdido a capacidade de falar depois de uma leso cerebral (veja a Figu- ra 1.12). Broca convenceu-se de que dife- renies funes podiam estar localizadas em diferentes parles do crebro (Fonle: Clarke e O Malley. 1968. Fig. 121.) hcnlido. Os dois l i p o s do fihr.is .ip.irocom u n i d o s pol.i m a i o r parte da extonso do foixc, mas so a n a t o m i c a m e n t e seRre};ados q u a n d o e n l r a m o u saem da me- d u l a espinhal. L o c a l i z a o d e F u n e s E s p e c i f i c a s e m D i f e r e n t e s P a r t e s d o Crebro. Se diferentes un(V's s o localizadas e m diferentes razes espinhais, ento talvez diferentes funes t a m b m possam sor liK-alizadns e m diferentes regiOes do en- ctfalo. '.n 1811, Bell p r o p s i]ue a o r i g e m das fibras m o t o r a s era o c o r o b o l o e o destint) das fibras sensitivas, o oncC-falo. C o m o poderia esta proposta ser testada? U m a m a n e i r a era u t i l i z a r a mesma estratgia que Ik'11 e M a g e n d i e uss criminosos e loucos. Fsta n o v a "cincia" de correlacionar a estrutura da cabea c o m traos da personalidade foi c h a m a d a de fri'uoloj(iii. I jnbt)ra as alegais dos frenologistas nunca t e n h a m sido levadas a srio pi'la comunida-1 de cientfica, eles c a p t u r a r a m a imaginao p o p u l a r da ptKa. IX- fato, u m livro- texto de frenoU>gia p u b l i c a d o o m 1827 v e n d e u mais d e 100.000 cpias. U m dos crticos mais acirradtis da frenologia foi Flourens, o m e s m o homem | que d e m o n s t r o u e x p e r i m e n t a l m e n t e q u e o cerebelo e o crebro reali/am diferen- P tis funes, Os f u n d a m e n t o s de suas criticas e r a m ss. Para comear, o for-1 m a t o d o crnio no se correlaciona c o m o f o r m a t o d o encfalo. A l m disto. Fiou-1 rens realizou ablaes e x p e r i m e n t a i s m o s t r a n d o q u e traos particulares no so ^ isolados de pores d o crebro especificados pela frenologia. Fio t a m b m dodu-1 ziu, entretanto, que todas as regies d o crebro p a r t i c i p a m i g u a l m e n t e de todas ^ as funes cerebrais, u m a concluso q u e mais tardo mostrou-se errada. A pessoa geralmente creditada p o r influenciar a c o m u n i d a d e cientfica a l'st.v | belecer a localizao das funes cerebrais foi o neurologista francs Paul Broca | (Figura 1.11). BriK-a foi apresentado a u m paciento q u e c o m p n - e n d i a a lingua-) g e m , mas no p o d i a falar. A p t w a m o r t o d o paciento, o m 1861, B r w a examinou c u i d a d o s a m e n t e seu encfalo e encontrt)u u m a leso n o lobo f r o n t a l esquerdo (Figura 1.12). Baseado neste caso e o m muitt)s outros, c o n c l u i u tjue i>sta regio do crebro h u m a n o era especificamente responsvel pela prtKluo da fala. E x p e r i m e n t o s m u i t o consistentes realizados a seguir ofereceram suporto lo* I calizaAo das funes cerebrais e m a n i m a i s . Os fisioligistas alemes Gustav l'ritsch e l d u a r d I l i t z i g m o s t r a r a m que, a p l i c a n d o u m a p e q u e n a correnteeltri-| ca e m u m a regio circunscrita da superfcie cerebral exposta do u m co, pi>dor-| se-ia p r o m o v e r discretos m o v i m e n t o s . O neurologista osctK-s D a v i d Forrier n.>-1 p o t i u tal e x p e r i m e n t o c o m macacos. E m 1881, elo m o s t r o u i|ue a r e m i r o dJ mesma regii d o crebro causava paralisia d o s msculos. Da m e s m a forma, o fisiohtgista a l e m o H e r m a n n M n k , u s a n d o ablao e x p e r i m e n t a l , apresentou evidncias de q u e o lobo occipital d t i crebro estava e s p i v i f i c a m e n t e e n v o h na viso. 35. As Origens das Neufocincias 11 Figura 1.12 O encfalo que convenceu Broca da localizao de funo no crebro. Este o encfalo preservado de um paciente que perdeu a fiabilida- de de falar antes de morrer, em 1861. A leso que produziu este dficit es- t indicada. (Fonte: Corsi. 1991. Fig, 111,4.) C o n f o r m e se ver na Parte II doste livro, agora sabemos que existe uma clara d i v i s o de trabalho no encfalo, c o m diferentes partes realizando funes bem distintas. O mapa aluai da diviso das funes cerebrais rivaliza mesmo com o mais elabiirado dos mapas p n x i u z i d o s peliw frenologistas. A maior diferena que, ao contrario dos frenologistas. os cientistas de hoje requerem evidncias experimentais slidas antes de atribuir uma funo a uma poro d o encfalo. C o n t u d o , parece que Gall teve a idia certa. natural questionar-se por que Flourens, o pioneiro da liK-ali/ao das funes cerebrais, foi levado a acreditar q u e o encfalo agia c o m o u m todo e no podia ser s u b d i v i d i d o . H muitas razes para que este brilhante pesquisador no lenha descoberto a kxralizao cerebral, mas parece claro que uma das razes era sua forte reao contra Cali e a frenologia. Ble no podia concordar nem remotamente c o m Gall, a q u e m consi- derava u m luntico. Isto nos lembra que cincia, para o bem ou para o mal, era e ainda u m e m p r e e n d i m e n t o caracteristicamente humano. A E v o l u o d o S i s t e m a N e r v o s o . Em 185^, o bilogo ingls Charles Dar- w i n (Figura 1.13) p u b l i c o u N e s t e trabalho, que ferncia abstilula na biologia m i n l e m a . ele articulou a Teoria da Evoluo Natural: as espcies de organismos e v o l u r a m de u m ancestral c o m u m . De acordo c o m a sua tw>ria, diferenas entre as espcies aparecem por u m priKesso que D a r w i n cha- m o u lie sclti}o mtiinil. C o m o resultado do mecanismo de repnxluo, i>s traos fsicos dos filhos algumas vezes so diferentes dos pais. Se estes traos repre- sentam urna vantagem para a sobrevivncia, este filho ter mais chance de se rv- produzir, desta maneira fazendo c o m que este trao seja passado para as prxi- mas geraes. Atravs de vrias geraes, este priKesst> levou ao desenvolvi- m e n t o de traos que d i s t i n g u e m espcies hoje e m dia: nadadeiras nas fiKas, pa- tas nos ces, m i o s nis guaxinins, e assim por diante. Esta simples observao r e v o l u c i o n o u a biologia. Hoje. evidncias cientficas desde a antropologia at a gentica molecular aptiiam, de forma esmagadora, a teoria da evoluo pela seleo natural. D a r w i n i n c l u i u o c o m p o r t a m e n t o enta* os traos herdados que pixieriam evoluir. Por exemplo, ele notou que muitas espcies de mamferos mostravam a mesma reao q u a n d o estavam c o m medo: as pupilas dos olhos aumentavam de tamanho, o corao disparava, os cabelos ficavam em p. Isto v e r d a d e i m para o h o m e m assim c o m o para o co. Para D a r w i n , a similaridade nestas n>spostas mostrava que as diferentes espcies t i n h a m e v o l u d o de u m ancestral c o m u m , que possua o m e s m o trao de comportamento (que previsivelmente era vanta- josi>, pois facilitava fugir dos predadores). C o m o o comportamento reflete a ati- v i d a d e d o sistema nervoso. pt)demos inferir que os mecanismos enceflicos que f o r m a m a base desta reao de m e d o d e v e m ser similares, se no idnticas, nas espiVii's. Figura 1.13 Charles Darwin (1809-1882). Oanivinpn>- ps a Teoria da Evoluo, explicando como a s espcies evoluem atravs do processo de seleo natural. (Fonte: Arquivos de Bettman.) 36. 12 Capitulo 1 / IntrodiiAo s Neurocinoas Rgura 1.14 Diferentes especializaes cerebrais em macacos e ratos, (a) O encfalo de um macaco tem um senso de vtso bastante evoludo A regio no quadro em destaque recebe informaes dos olhos. Quando esta regio seccionada e corada para que se possa visualizar o tecido me- tabolicamente ativo, um mosaico de 'bo- lhas' aparece Os neurnios dentro das bo- lhas so especializados na anlise de cores no mundo visual, (b) O encfalo de um rato tem um senso tctil altamente evoludo na face. A regio no quadro em destaque recebe informao das vibrissas. Quando esta regio secclor^da e corada para mostrar a localizao dos neurnios, um mosaico de 'barris' aparece, Cada bar- ril especializado em receber um estimulo de uma nica vibrissa na face do rato. (Fo- tomicrografa Cortesia do Or. S.H.C. Hendry.) A idia do que o .sistem.i nen'oso d e diferentes espcies e v o l u i u d e .incestra comuns e que estes p o d e m ter mecanismos c o m u n s era o q u e precisvamos pa. ra relacionar os resultados e m experimentos c o m a n i m a i s c o m os realizados em humanos. Assim, por exemplo, muitos dos detalhes d e c o m o o i m p u l s o eltrico conduzido pelo nervo f o r a m d e m o n s t r a d o s p r i m e i r a m e n t e e m lulas e, agora, sabe-se que so igualmente aplicveis e m h u m a n o s . A m a i o r i a dos neur(Kenfis- tas hoje e m dia utiliza nKielos animais dos prtKesst>s q u e eles q u e r e m compreender e m humanos. Por e x e m p l o , os ralos m o s t r a m claros sinais d e dependncia qumica se lhes for d a d a a chance d e se a u l o - a d m i n i s l r a r e m ccKana repetida- mente. Conseqentemente, ratos so excelentes m o d e l o s p a r a pesquisa focada em compreender c o m o as drogas psicoativas exercem seus efeitos sobre o sistema ner'ost>. Por outn> lado, muitos traos c o m p o r t a m e n t a i s so a l t a m e n t e especializado! para o ambiente ( o u nicho) q u e a espcie t K u p a . Por e x e m p l o , macacos balan- andivse de galho e m galho t m u m a g u d o senso d e viso, e n q u a n t o q u e ratos correndo e m hineis subterrneos t m u m a viso pobre, m a s u m r e f i n a d o senso tctil e m p r e g a n d o suas vibrissas. A d a p t a e s refletem-se na estrutura e nas funes d o encfalo de cada espcie. C o m p a r a n d o a especializao d o encfalo de diferentes espcies, os neurocientistas f o r a m capazes d e identificar q u e partes do encfalo e r a m responsveis por diferentes funes c o m p o r t a m e n t a i s . E x c m p l e m macaci>s e ratos esto representados na Figura 1.14. O N e u r n i o : A U n i d a d e F u n c i o n a l B s i c a d o S i s t e m a N e r v o s o . O refina- mento do micn>sc6pio no incio d o sculo X I X ofereceu at>s cientistas sua primeira o p o r t u n i d a d e de e x a m i n a r tecidos a n i m a i s e m m a g n i f i c a c s maiores. Era 1839, o zix)logista alemo T h e o d o r S c h w a n n props o q u e se t o r n o u conhecido como teoria cfluhr. todos os tecidos so compostos por u n i d a d e s microscpicai chamadas clulas. ~ Apesar de as clulas cerebrais j e s t a r e m identificadas e descritas, a i n d a existia controvrsia s>bre se a "clula ner'osa" i n d i v i d u a l era r e a l m e n t e a unidade O ) Enclalodewo 37. As Neufocincias Hoje 13 bsica da funo cerebril. As clulas nervosas comumcntc tm um corto nme- ro dc projees ou prtKessos finos, que se estendem a partir do corpo celular (Fi- gura 1.15). Inicialmente, os cientistas no podiam decidir se os prwessos de diferentes cikilas fundiam-se com os vasos sangneos do sistema circulatrio. Sc isto era verdade, o termo "rede nervosa" de clulas neurais conectadas poderia representara unidade elementar da funAo cerebral. O Capitulo 2 apresenta uma pequena histria de como esta questo oi resol- vida. 1- suficiente dizer que. por volta de 1900. a clula ner osa individual, hoje chamada de neurnio, foi reconhecida como sendo a unidade funcional bsica do sistema nervoso. AS NEUROCINCIAS HOJE A histria moderna das neurocincias ainda est sendo escrita, e as suas desctv bertas, at aqui, formam a base deste livro. Discutiremos os maLs recentes desen- volvimentos ao longo de todo o livro. Vamos, agora, examinar como os estudos sobre o encfalo so conduzidas hoje em dia e por que sua continuidade importante para a stKiedade. Nveis de Anlise A histria demonstrou claramente que compreender como o encfalo funciona um grande desafio. Para reduzir a complexidade do problema, os neurwienlis- tas o "quebraram" em pequenos pedaos para uma anlise sistemtica experimental. Isto chamado de abordiii^cm rcdtidoista. O tamanho da unidade a ser estudada define o que geralmente chamado de nivel de anlise. Em ordem as- cendente de complexidade, estes nveis so: molecular, celular, de sistema, comportamental e cognitivo. Neurocincias Moleculares. O encfalo j foi tido como a mais complexa poro de matria no universo. A matria enceflica consiste de uma fantstica variedade do molculas, muitas das quais so exclusivas do sistema ner-oso. Es- tas diferentes molculas tm diferentes papis que so cruciais para a funo cerebral: mensageiros que permitem aos neurnios comunicarem-se uns com os outros, sentinelas que controlam que materiais podem entrar ou deixar os neurnios, guias que direcionam o crescimento neuronal, arquivistas de experin- cias passadas. estudo do encfalo em seu nvel mais elementar chamado de neunKncias moleculares. Figura 1.15 Um desenho antigo de uma clula nervosa. Publicado em 1865. este desenho do anatomista alemo Otto Deiters mostra uma clula nervosa, ou neurnio, e suas vrias projees, chamadas de neunfos. Por um tempo pensou-se que os neurtos fundiam-se como os vasos sangneos do sistema circulatrio. Agora sabe-se que os neurnios so entidades distintas que se comunicam utilizando sinais qumicos (Fonte Clarke e O Malley. 1968. Fig. 16.). Neurocincias Celulares. O prximo nvel de anlise o das neurixrincias celulaa-s, que enfiKa o estudo de como as molculas trabalham juntas para dar ao neurnio suas propriedades especiais. Entre as perguntas formuladas neste nvel temos: Quantos diferentes tipt>s de neurnios existem e como eles diferem em sua funo? Como os neurnios influenciam outros neurnios? Como os neurnios se interconectam durante o desenvolvimento fetal? Como os neurnios fa/em suas computaes? Neurocincias de Sistemas. Constelaes de neurnios formam circuitos complexos que realizam uma determinada funo comum: a viso, por exemplo, ou o movimento voluntrio. Assim, f>>demi>s falar no "sistema visual" e no "sistema motor", cada um com seus prprios circuitos dentn^ do encfalo. Neste n- vel de anlise, chamado neunxriencias de sistemas, neunvientistas estudam civ mo diferentes ciauitos neurais analisam informao .sensorial, formam a penrep- o do mundo externo, tomam decises e executam movimentos. Neurocincias Comportamentais. Como os sistemas neurais trabalham jun- tos para produzir lomportanu-iUo-, integrados? Por exemplo, existem diferentes fi>rmas de memria para diferentes sistemas? Onde. no encfalo, agem as drogas que alteram a mente e qual a contribuio normal destes sistemas para a regu- 38. 1 o Captulo 1 / Introduo s Neurocincias lao d o h u m o r e d o c o m porta m e n lo? Qu.il sistema n e u r a l responsvel pelos c o m p o r t a m e n t o s especficos de cada gnero? De o n d e v e m os sonhos? Estas so questes estudadas pelas neurcKincias c o m p o r t a m e n t a i s . N e u r o c i n d a s C o g n i t i v a s . P m v a v e l m e n t e o m a i o r desafio das lu-urtKincias foi a c o n i p n i iiso dos mecanismos neurais responsveis pelas atividades mentais superiores d o h o m e m , c o m o a conscincia , a i m a g i n a o e a linguagem. A pesquisa no nvel das neurtKincias cognitivas investiga c o m o a a t i v i d a d e do cfalo cria a mente. O s N e u r o c i e n t i s t a s " N e u r i K i e n t i s t a " u m a designao q u e soa d e m a n e i r a to impressionanle q u a n t o "cientista espacial". M a s , c o m o v t K , ns t a m b m j f o m o s estudantes-j Por a l g u m m o t i v o - talvez p o r q u e tivssemos a vista fraca, o u talvez porque al- g u m f a m i l i a r tenha p e r d i d o a fala apcw u m d e r r a m e e quisssemos saber o moti- vo - comeamos a c o m p a r t i l h a r d e u m desejo c o m u m de "saber c o m o funciona", Talvez voc t a m b m venha a c o m p a r t i l h a r conosco este desejo. Ser u m neurocientista m u i t o gratificante, mas no m u i t o fcil chegar aqui So necessrios m u i t o s anos de a p r e n d i z a d o . A l g u n s talvez c o m e c e m ajudando na pesquisa e m a l g u m laboratrio d u r a n t e o u aps a f a c u l d a d e e, posteriormente, c u r s e m a p s - g r a d u a o para obter u m t t u l o d e m e s t r e o u d o u t o r (ou anv bos). Isto g e r a l m e n t e s e g u i d o p o r anos de p s - d o u t o r a d o nos quais se apren- d e m novas tcnicas o u maneiras d e pensar sob a super'iso d e u m neurocientista estabelecido. Finalmente, o " j o v e m " neurocientista est p r o n t o para iniciar seu trabalho e m u m a u n i v e r s i d a d e , i n s t i t u t o o u hospital. Falando de m o d o geral, a pesquisa e m neurcxiincias (e os neurocientistas) pode ser d i v i d i d a e m d o i s tipos: clnica e experimental. Pesquisa clnica basicameivl te c o n d u z i d a p o r mdicos. A s p r i n c i p a i s especialidades d e d i c a d a s ao sistemaj^ nervoso h u m a n o so a neurologia, a p s i q u i a t r i a , a n e u r o c i r u r g i a e a n e u r o p a t t B logia (Tabela 1.1). M u i t o s d o s q u e c o n d u z e m as pesquisas clnicas c o n t i n u a m i tradio de Broca, t e n t a n d o d e d u z i r d o s efeitos c o m p o r t a m e n t a i s das leses as funes das vrias regies d o encfalo. O u t r o s c o n d u z e m e s t u d o s p a r a .icessar os riscos e os benefcios de n o v o s tipos de tratamento. A p e s a r d o b v i o valor da pesquisa clnica, os f u n d a m e n t o s de l o d o s os trata m e n t o s m d i c o s d o sistema nervoso f o r a m e c o n t i n u a m s e n d o baseados n neurocincias experimentais, q u e p o d e m ser realizadas p o r u m mestre ou um d o u t o r , n o necessariamente f o r m a d o e m m e d i c i n a . A s abordagens experimciv tais utilizadas para se estudar o encfalo so to a m p l a s q u e i n c l u e m quase quaH q u e r m e t o d o l o g i a concebvel. A s s i m , apesar da natureza i n t e r d i s c i p l i n a r d'lS neurocincias, o que d i s t i n g u e u m neurocientista de o u t r o o falo de ser especia l i z a d o e m d e t e r m i n a d a s m e t o d o l o g i a s . Existem neuroanatomistas, q u e ulilizam microscpios sofisticados para traar conexes n o encfalo; neurofisiologistas. q u e u t i l i z a m eletrodos, a m p l i f i c a d o r e s e osciloscpios pnra m e d i r a atividade Tabela 1.1 Especialidades mdicas associadas c o m o sistema nervoso ESPECIALISTA DESCRIO Neufoanatomista E8luda a estrutura do sislema nervoso, Neurobilogo do Analisa o desenvolvimento e a maturao do desenvolvimento encfalo. Neurobilogo molecular Usa o material gentico dos neurnios para compreender a estrutura e a funo das molculas cerebrais. Neurocientista computacional Usa a matemtica e os computadores para construir modelos de funes cerebrais. Neurocientista computacional Usa a matemtica e os computadores para construir modelos de funes cerebrais. 39. As Neufocincias Hoje 15 Tabela 1.2 Tipo de neuroclentl.ta. experimenlais Neurocirurgio Neuroetlogo Neurofarmacologisla Neurotisiologista Neurologista Neuropatologista Neuropsiclogo Neuroqumico Psicobilogo (psiclogo fisiologista) Psicofisico Psiquiatra DESCRIO Um mdico treinado para realizar cirurgia no encfalo e na medula esptnfial. Estuda as bases neurais de comportamentos animais especficos de cada espcie no seu habitat natural. Examina os efeitos de drogas sobre o sistema nervoso- Mede a atividade eltrica do sistema nervoso. Um mdico treinado para diagnosticar e tratar de doenas do sistema nervoso. Um mdico ou outro profissional treinado para reconhecer as alteraes no tecido nervoso que resultam de doenas. Estuda as bases neurais do comportamento humano. Estuda a qumica do sistema nervoso. Estuda as bases biolgicas do comportamento animal. Mede quantitativamente as habilidades de percepo. Um mdico treinado para diagnosticar e tratar transtornos do humor e da personalidade. eltric.i cerebral; neurofarmacologistas, que usam drogas talhadas para estudar a qumica da funo cerebral; neurobilogos moleculares, que copiam o material gentico dos neurnios para encontrar pistas das estruturas moleculares cerebrais; e assim p o r diante. A Tabela 1.2 lista alguns dos tipt)s de neurocientislas. Pergunte ao seu orientador que tipo de neurocientista ele ou ela . O Processo Cientfico Neurocientislas de todas as linhas esforam-se para estabelecer as verdades a respeito do sistema nervoso. Independentemente d o nvel de anlise que esco- lhem, eles trabalham de acordo c o m o niclotio cwiilifico, que consiste de quatro etapas o.ssenciais; observao, replicao, interpretao e verificao. O b s e r v a o . Observaes so tipicamente realizadas durante experimentos liccnlituloiy para testar uma hiptese particular. Hell, por exemplo, hipotetizou que as ra/es ventrais continham as fibras nervosas que controlavam os msculos. l'ara testar esta idia, ele reali/ou o experimento no qual seccionou estas fibras e observou se resultava alguma paralisia muscular ou no. Outros tipos de observao d e r i v a m de u m atento olhar d o m u n d o ao nosso redor, o u da intros- peco, o u de casos clnicos humanos. Por exemplo, as observaes cuidadosas de Brix-a o levaram a correlacionar a leso no lobo frontal esquerdo c o m a perda da habilidade de falar R e p l i c a o . N o i m p o r t a n d o se a observao experimental ou clnica, essencial que ela possa ser replicada antes de poder ser aceita pelos cientistas co- m o u m fato. Replicao simplesmente quer dizer repetir o experimento em diferentes sujeitos ou fa/er observao similar em diferentes pacientes, quantas vezes for necessrio para se descartar a possibilidade de que esta observao tenha o c o r r i d o apenas por acaso. I n t e r p r e t a o . N o m o m e n t o em que o cientista acredita que a observao est correta, ele laz uma interpretao, a qual depende de seu estado de conhecimen- to (ou ignornciii) no m o m e n t o da observao e de suas noes preconcebidas. 40. 16 Captulo 1 / Introduo s Neurocincias Assim, as interprot.ies n e m sempre resistem ao teste d o t e m p o . 1 or exemplo, no m o m e n t o em que (cz estn observao, Flourens no s.ibia q u e o cerebro de u m passarinho era f u n d a m e n t a l m e n t e diferente d o de u m m a m f e r o . Assim, cie concluiu, erroneamente, das ablaes experimentais e m pssaros, que no existia a localizao de certas funes n o crebro de m a m f e r o s . A l m disso, conio dissemos, seu p r o f i m d o desprezo p o r Gall certamente i n f l u e n c i o u esta interpretao. O p o n t o que a interpa-tao correta c o m freqncia p e r m a n e c e desco- nhecida por m u i t o t e m p o aps a realizao da obser'ao. N a realidade, muitas vezes grandes descobertas so feitas q u a n d o velhas obser aes sSo interpreta- das sob u m a nova luz. V e r i f i c a o . A l t i m a etapa d o processo cientfico a verificao. Esta etapa distinta da replicao realizada pelo observador o r i g i n a l . Verifica