Áreas sensoriais

As áreas sensoriais do cérebro recebem e processam informações sensoriais, incluindo visão, tato, paladar, olfato e audição.

Áreas sensoriais são as áreas do cérebro que recebem e processam informações sensoriais. O córtex cerebral está conectado a várias estruturas subcorticais, como o tálamo e os gânglios da base. A maior parte das informações sensoriais é encaminhada ao córtex cerebral por meio do tálamo. A informação olfatória, entretanto, passa através do bulbo olfatório para o córtex olfatório, contornando o tálamo. O córtex é comumente descrito como composto de três partes: áreas sensoriais, motoras e de associação. Partes do córtex que recebem estímulos sensoriais do tálamo são chamadas de áreas sensoriais primárias. Cada um dos cinco sentidos está relacionado a grupos específicos de células cerebrais que categorizam e integram as informações sensoriais.

As cinco modalidades sensoriais

As cinco modalidades sensoriais comumente reconhecidas, incluindo visão, audição, paladar , tato e olfato são processados da seguinte forma:

Sistema somatossensorial

O córtex somatossensorial primário, localizado através do sulco central e atrás do córtex motor primário, é configurado para corresponder geralmente com o arranjo das células motoras próximas relacionadas a partes específicas do corpo.

Sabor

A área gustativa primária está perto da representação do rosto dentro do giro pós-central.

Olfato

O córtex olfatório está localizado no uncus, encontrado ao longo da superfície ventral do lobo temporal. O olfato é o único sistema sensorial que não passa pelo tálamo.

Visão

A área visual está localizada no sulco calcarino, nas dobras internas do lobo occipital.

Audição

O córtex auditivo primário está localizado no giro transverso que fica na parte posterior da convolução temporal superior dos lobos temporais.

Organização dos mapas sensoriais

Em geral, cada hemisfério cerebral recebe informações do lado oposto do corpo. Por exemplo, o córtex somatossensorial primário direito recebe informações dos membros esquerdos e o córtex visual direito recebe informações do olho esquerdo. A organização dos mapas sensoriais no córtex reflete a organização do órgão sensor correspondente, no que é conhecido como mapa topográfico. Os pontos vizinhos no córtex visual primário, por exemplo, correspondem a pontos vizinhos na retina. Este mapa topográfico é chamado de mapa retinotópico.

Da mesma forma, há um mapa tonotópico no córtex auditivo primário e um mapa somatotópico no córtex sensorial primário. Este mapa somatotópico tem sido comumente ilustrado como uma representação humana deformada, o homúnculo somatossensorial, no qual o tamanho de diferentes partes do corpo reflete a densidade relativa de sua inervação.

Um homúnculo cortical é uma representação física do ser humano corpo localizado dentro do cérebro. Este mapa neurológico das divisões anatômicas do corpo descreve a parte do cérebro humano diretamente associada à atividade de uma parte específica do corpo. Simplificando, é a visão do corpo da perspectiva do cérebro. As áreas com muita inervação sensorial, como as pontas dos dedos e os lábios, requerem mais área cortical para processar a sensação mais fina.

Áreas motoras

As áreas motoras, dispostas como um par de fones de ouvido em ambos os hemisférios do córtex, estão envolvidas no controle de movimentos voluntários.

As áreas motoras do cérebro estão localizadas em ambos os hemisférios do córtex. Eles são posicionados como um par de fones de ouvido que se estendem de orelha a orelha. As áreas motoras estão intimamente relacionadas com o controle dos movimentos voluntários, especialmente os movimentos finos executados pela mão. A metade direita da área motora controla o lado esquerdo do corpo e a metade esquerda da área motora controla o lado direito do corpo.

Divisões do córtex motor

O córtex motor é dividido em três áreas:

1. Córtex motor primário: Contribuidor principal para a geração de impulsos neurais que controlam a execução do movimento.
2. Córtex pré-motor: localizado anterior ao córtex motor primário e responsável por alguns aspectos do controle motor.
3. Motor suplementar área (SMA): As funções incluem planejamento de movimento gerado internamente, planejamento de sequências de movimento e a coordenação dos dois lados do corpo. Ele está localizado na superfície da linha média do hemisfério anterior ao córtex motor primário.

Funções do córtex motor

As funções motoras também são controladas por estas estruturas adicionais:

• Córtex parietal posterior: orienta movimentos planejados, raciocínio espacial e atenção.
• Córtex pré-frontal dorsolateral: importante para funções executivas, incluindo memória de trabalho, flexibilidade cognitiva e raciocínio abstrato.

Enterradas profundamente na substância branca do córtex cerebral estão massas subcorticais interconectadas de substância cinzenta cerebral chamadas de núcleos basais (ou gânglios basais) que estão envolvidos no controle motor. Os núcleos basais recebem dados da substância negra do mesencéfalo e das áreas motoras do córtex cerebral e enviam sinais de volta para ambas as localizações.

Mapa do córtex motor

A maioria dos neurônios no córtex motor, projete-se para a sinapse da medula espinhal nos circuitos interneurônios da medula espinhal. A visão de que cada ponto no córtex motor controla um músculo ou um conjunto limitado de músculos relacionados tem sido debatida. Vários experimentos examinando o mapa do córtex motor mostraram que cada ponto no córtex motor influencia uma gama de músculos e articulações, indicando sobreposição significativa no mapa.

Áreas de associação

Áreas associativas de o córtex integra estados atuais com estados passados para prever respostas adequadas com base em conjuntos de estímulos.

Áreas de associação produzem uma experiência perceptual significativa do mundo, permitem para interagirmos de maneira eficaz e apoiarmos o pensamento e a linguagem abstratos. Os lobos parietal, temporal e occipital, todos localizados na parte posterior do córtex, organizam as informações sensoriais em um modelo perceptivo coerente de nosso ambiente centrado na imagem corporal. O lobo frontal ou complexo de associação pré-frontal está envolvido no planejamento de ações e movimentos, bem como no pensamento abstrato.

As habilidades de linguagem estão localizadas no hemisfério esquerdo na área de Broca para expressão de linguagem e na área de Wernicke para recepção de linguagem. As áreas de associação são organizadas como redes distribuídas e cada rede conecta áreas distribuídas por regiões amplamente espaçadas do córtex. Redes distintas são posicionadas adjacentes umas às outras, gerando uma série complexa de redes entrelaçadas. Em humanos, as redes de associação são particularmente importantes para o funcionamento da linguagem.

Os processos de expressão e recepção da linguagem ocorrem em outras áreas além das estruturas perisylvianas, como lobo pré-frontal, gânglios da base, cerebelo, ponte, núcleo caudado , e outros. As áreas de associação integram informações de diferentes receptores ou áreas sensoriais e relacionam as informações a experiências anteriores. Em seguida, o cérebro toma uma decisão e envia impulsos nervosos às áreas motoras para obter respostas.

Métodos de análise da função cerebral

Métodos comportamentais e neurocientíficos são usados para obter uma melhor compreensão de como nosso cérebro influencia a maneira como pensamos, sentimos e agimos. Muitos métodos diferentes nos ajudam a analisar o cérebro e fornecem uma visão geral da relação entre o cérebro e o comportamento. Isso promove a compreensão das maneiras pelas quais as associações são feitas por várias regiões do cérebro, permitindo que as respostas apropriadas ocorram em uma determinada situação. Técnicas bem conhecidas são EEG (eletroencefalografia), que registra a atividade elétrica do cérebro, e fMRI (imagem de ressonância magnética funcional), que nos diz mais sobre as funções cerebrais. Outros métodos, como o método da lesão, não são tão conhecidos, mas ainda são muito influentes na pesquisa neurocientífica moderna.

No método de lesão, os pacientes com lesão cerebral são examinados para determinar quais estruturas cerebrais foram danificados e em que medida isso influencia o comportamento do paciente. O conceito do método de lesão é baseado na ideia de encontrar uma correlação entre uma área específica do cérebro e um comportamento que ocorre. A partir de experiências e observações de pesquisas, pode-se concluir que dano a parte do cérebro causa mudanças comportamentais ou interfere na realização de uma tarefa específica.

Por exemplo, um paciente com uma lesão na região parietal-temporal-occipital área de associação tem uma agrafia, o que significa que ele não consegue escrever, embora não tenha déficits nas habilidades motoras. Consequentemente, os pesquisadores deduzem que se a estrutura X for danificada e ocorrerem mudanças no comportamento Y, X terá uma relação com Y.

Lateralização hemisférica

O cérebro humano é composto de um corpo direito e um hemisfério esquerdo, e cada um participa de diferentes aspectos da função cerebral.

Uma fissura longitudinal separa o cérebro humano em dois hemisférios cerebrais distintos conectados pelo corpo caloso. Os dois lados se assemelham e a estrutura de cada hemisfério é geralmente espelhada pelo outro lado. No entanto, apesar das fortes semelhanças anatômicas, as funções de cada hemisfério cortical são distintas.

Muitas generalizações são feitas na psicologia popular sobre um hemisfério ter um rótulo amplo, como “lógico” para o lado esquerdo ou ” criativo ”para a direita. Porém, embora ocorra uma dominância lateral mensurável, a maioria das funções está presente em ambos os hemisférios. A extensão da especialização por hemisfério continua sob investigação. Se uma região específica do cérebro ou mesmo um hemisfério inteiro for ferido ou destruído, suas funções podem às vezes ser assumidas por uma região vizinha, mesmo no hemisfério oposto, dependendo da área danificada e da idade do paciente. Quando a lesão interfere nas vias de uma área para outra, conexões alternativas (indiretas) podem se desenvolver para comunicar informações com áreas destacadas, apesar das ineficiências.

Embora muitas funções sejam lateralizadas, isso é apenas uma tendência. A implementação de uma função cerebral específica varia significativamente de indivíduo para indivíduo. As áreas de exploração dessa diferença causal ou efetiva de uma função cerebral específica incluem anatomia geral, estrutura dendrítica e distribuição de neurotransmissores. A variação estrutural e química de uma função cerebral particular, entre os dois hemisférios de um cérebro ou entre o mesmo hemisfério de dois cérebros diferentes, ainda está sendo estudada. Exceto por fazer uma hemisferectomia (remoção de um hemisfério cerebral), ninguém é uma pessoa “apenas do lado esquerdo do cérebro” ou “apenas do lado direito do cérebro”.

Lateralização e destreza

Cérebro a lateralização da função é evidente nos fenômenos de destros ou canhotos, mas a mão preferida de uma pessoa não é uma indicação clara da localização da função cerebral. Embora 95% das pessoas destras tenham domínio do hemisfério esquerdo para a linguagem, 18,8% das pessoas canhotas têm domínio do hemisfério direito para a função da linguagem. Além disso, 19,8% dos canhotos têm funções bilaterais de linguagem. Mesmo dentro de várias funções da linguagem (por exemplo, semântica, sintaxe, prosódia), o grau e até mesmo o hemisfério de dominância podem diferir.

As funções da linguagem, como gramática, vocabulário e significado literal são tipicamente lateralizadas para o hemisfério esquerdo, especialmente em indivíduos destros. Enquanto a produção da linguagem é lateralizada à esquerda em até 90% dos indivíduos destros, é mais bilateral ou mesmo lateralizada à direita em aproximadamente 50% dos canhotos. Em contraste, as funções da linguagem prosódica, como entonação e acentuação, muitas vezes são lateralizadas para o hemisfério direito do cérebro.

Outras distinções laterais

O processamento de estímulos visuais e auditivos, espacial manipulação, percepção facial e habilidade artística são representadas bilateralmente, mas podem mostrar dominância do hemisfério direito. A estimativa numérica, comparação e cálculo online dependem das regiões parietais bilaterais. O cálculo exato e a recuperação de fatos estão associados às regiões parietais esquerdas, talvez devido a seus laços com o processamento linguístico. A discalculia é uma síndrome neurológica associada a danos na junção temporoparietal esquerda. Esta síndrome está associada à má manipulação numérica, pouca habilidade de aritmética mental e à incapacidade de entender ou aplicar conceitos matemáticos.

Lateralização e evolução

A especialização dos dois hemisférios é geral em vertebrados incluindo peixes, sapos, répteis, pássaros e mamíferos, com o hemisfério esquerdo especializado para categorizar informações e controlar o comportamento de rotina. O hemisfério direito é responsável por respostas a novos eventos e comportamentos em emergências, incluindo a expressão de emoções intensas.A alimentação é um exemplo de comportamento rotineiro do hemisfério esquerdo, enquanto a fuga de predadores é um exemplo de comportamento do hemisfério direito. Isso sugere que a vantagem evolutiva da lateralização vem da capacidade de realizar tarefas paralelas separadas em cada hemisfério do cérebro.

Fenômeno do cérebro dividido

Pacientes com cérebro dividido são indivíduos que foram submetidos à calosotomia do corpo caloso, uma ruptura de grande parte do corpo caloso (geralmente como tratamento para epilepsia grave). O corpo caloso conecta os dois hemisférios do cérebro e permite que eles se comuniquem. Quando essas conexões são cortadas, as duas metades do cérebro têm uma capacidade reduzida de se comunicarem.

A lateralização generalizada de muitos animais vertebrados indica uma vantagem evolutiva associada à especialização de cada hemisfério. A vantagem evolutiva da lateralização vem da capacidade de realizar tarefas paralelas separadas em cada hemisfério do cérebro. Em um estudo de 2011 publicado no jornal Brain Behavioral Research, a lateralização de algumas funções específicas em oposição à lateralização geral do cérebro foi correlacionada com a eficiência de tarefas paralelas.