INTRODUO NEUROCINCIA

Formao do Sistema Nervoso: Etapas da Ontognese

Se organizam em trs folhetos embrionrios:

Ectoderma: Sistema nervoso, Epiderme, Epitlio de revestimento das cavidades nasais, anal e bucal;Mesoderma: Derme, Osso, Msculo, Cartilagem, Medula ssea, Tecido linftico, Sistema urinrio, Sistema reprodutor;Endoderma: Fgado, Pncreas, Tireide, Sistema respiratrio, Epitlio de revestimento do tubo digestrio.Neurodesenvolvimento

Formao da Placa Neural

Placa Neural (1 Estgio)

Tubo Neural

4 Semana Gestacional

Formao do SN

Neurporo RostralNeurporo Caudal

Etapas de formao do Sistema Nervoso Formao da placa neural Induo dorsal: formao e fechamento do tubo neural (3 -7 semana gestacional) Induo ventral (5-6 semana gestacional) Proliferao neuronal (8-25 semana gestacional) Migrao (8-34 semana gestacional) Organizao Mielinizao (incio aproximado na 25 semana)

Induo dorsal (3 -7 semana gestacional) formao e fechamento do tubo neural

Induo Ventral

5-6 semana gestacional // Formao dos segmentos do crebro e face // 3 vesculas // Diviso em 2 hemisfrios

7 Semana8 Semana9 Semana10 SemanaFim da InduoProliferao e MigraoNeurodesenvolvimentoO ectoderma diferencia-se em neuroectoderma e crista neural. As clulas do neuroectoderma se organizam formando o tubo neural, onde ocorre a proliferao de neuroblastos e de clulas da glia.ProliferaoMigrao Neuroblastos originam neurnios que migram ao longo da parede do tubo neural orientados por clulas da glia, localizando-se em reas especficas onde constituiro as diferentes estruturas do SNC. O tubo neural sofre transformaes que originam as vesculas enceflicas (prosencfalo, mesencfalo e romboencfalo) e a cavidade do tubo neural que constituir os ventrculosEtapas da Ontognese

Neurodesenvolvimento Migrao: as clulas nervosas embrionrias liberam axnios que podem crescer at que eles encontrem suas clulas alvo, como se seguissem um rastro qumico. A formao sinptica que no tiver atividade desaparecer. Diferenciao e Maturao Em seus destinos finais, os neurnios se diferenciam, produzem neurotransmissores especficos, os dendritos crescem e se ramificam e os axnios se estendem projetando-se em direo de outros neurnios

Etapas da OntogneseSinaptogenese

Formao de sinapses, aqueles neurnios que no encontram seus alvos so eliminados por apoptose (morte celular programada).Etapas da OntogneseMielognese Formao da bainha de mielina ao redor dos axnios a partir dos oligodendrcitos no SNC e das clulas de Schawnn no SNP.Etapas da OntogneseMaturao da Superfcie Cerebral

21 Semanas34 Semanas28 Semanas

O crebro nasce pronto... para mudar!

40 SemanasNeurodesenvolvimento O encfalo de um beb tem cerca de um quarto do tamanho do de um adulto. O crescimento do encfalo no ocorre devido ao aumento no nmero das clulas, mas pelo aumento no tamanho e nmero dos axnios, dendritos e sinapses. O desenvolvimento dependente da atividade eltrica do encfalo. Pouca estimulao ou privao podem levar a um atraso no desenvolvimento, mas no existem evidncias de que muita estimulao de que estmulos adicionais iro aumentar o desenvolvimento intelectual. Princpios do Neurodesenvolvimento

O crebro no esta maduro ao nascimento; Vetores do desenvolvimento;O crebro muda atravs da experincia; O tempo que a experincia acontece importante.

O desenvolvimento do SN no se encerra com o nascimento, as interaes ativam sistemas bioqumicos nos neurnios produzindo transformaes na organizao do SN (neuroplasticidade)Neuroplasticidade a propriedade que as clulas nervosas possuem de transformar, de modo permanente ou pelo menos prolongado, a sua funo e a sua forma, em resposta ao do ambiente externo. a propriedade de reorganizao do SN (...) (FUENTES et al, 2008, p. 28)Neuroplasticidade A plasticidade maior durante o desenvolvimento e menor na vida adulta. Durante o desenvolvimento, nos perodos receptivos, a neuroplasticidade maior em determinada rea do SN, o que facilita a aquisio de comportamentos relacionados s funes desta regio.Neuroplasticidade

Bases Neurobiolgicas do SNA grande variedade de comportamentos humanos depende de um sofisticado arranjo de receptores sensoriais conectados a uma maquinaria neural flexvel, o crebro que discrimina uma enorme variedade de estmulos ambientais.

Receptores

Crebro

Comportamento

Comportamento e SNExcitabilidade ou irritabilidade: sensibilidade a estmulos levando a alteraes nas clulasCondutibilidade: conduo das alteraes por toda a clulaSecreo: resulta na produo de substncias que funcionam como mensageiros entre as clulasContratibilidade: comportamento motorCaractersticas tornaram os seres vivos mais aptos a respostas adaptativasEntrada da informao sensorial

Receptores sensitivos enviam informao atravs de neurnios sensitivos (ou aferentes) para o SNC. Os neurnios do SNC integram a informao ingressa e determinam se uma resposta necessria, se for, sinais desencadeando a resposta apropriada so enviados de volta s clulas efetoras do corpo atravs dos neurnios eferentes.

Neunios sensitivos (aferentes) Tm seus corpos em gnglios sensitivos situados prximos ao SNC, suas extremidades perifricas possuem receptores que transformam estmulos em impulsos nervosos.

Levam informao para o SNCReceptores sensitivosQuanto ao tipo de estmuloQuimiorreceptores: sensveis a estmulos qumicos, como os da olfao e gustao;Termorreceptores: sensveis ao frio e calor, estmulos de natureza trmica, distribudos por toda a pele;Fotorreceptores: sensveis a estmulos luminosos;Nociceptores: captam estmulos dolorosos;Mecanorreceptores: sensveis a estmulos mecnicos (audio).Quanto a LocalizaoExteroceptores: localizam-se na superfcie externa do corpo, so ativados por agentes externos como calor, frio, tato, presso, luz e som;Proprioceptores: Localizados nos msculos, tendes, ligamentos e articulaes, captam estmulos quanto a localizao do corpo no espaoInteroceptores: localizam-se nas vsceras e nos vasos e do origem as sensaes viscerais, geralmente pouco localizadas (ex: fome e dor).

Receptores sensitivos

Cabe assinalar que o mecanismo ntimo envolvido na transformao de estmulos fsicos em atividade bioeltrica nos receptores ainda pouco conhecido (Machado, 2002, p.107)Neurnio Eferente Levam o impulso nervoso ao rgo efetuador (msculo ou glndula), os relacionados aos msculos estriados esquelticos possuem seu corpo dentro do SNC (na ME) e os que inervam o msculo cardaco, liso e glndulas, tm seus corpos fora do SNC em gnglios viscerais (SNA).

Levam a informao do SNC ao rgo efetuador

Neurnios (100 bilhes): so as mais importantes para as funes do encfalo, percebem e comunicam aos outros modificaes no ambiente

Clulas da Glia (cola) ou neurglia (10 X + que os neurnios) Funo de isolar, sustentar e nutrir os neurniosTipos de Clulas do SNNeurnios

Unidade funcional (menor estrutura que pode desempenhar todas as funes de um sistema) do SN.

A forma do neurnio mantida pelo citoesqueleto: conjunto de estruturas proticas intracelulares (neurofilamentos, microtbulos, e microfilamentos) movimentao de vesculas, forma da clula etc.Obs.: Na demncia de Alzheimer ocorrem alteraes degenerativas no citoesqueleto, causando disfuno das clulas acarretando em dficits cognitivos.Neurnios

Classificao de NeurniosQuanto a forma (nmero e forma dos dendritos): Unipolares Bipolares Multipolares

Quanto a funo: Sensoriais Motores InterneurniosCorpo celular ou pericrio - metabolismo celularDendritos - recebem sinais que ingressamAxnio - transportam a informao para fora do neurnio.

Neurnios

Nele encontram-se o ncleo (genes) e organelas cito- plasmticas ribossomos, mitocndrias (respirao - fonte de energia), retculo endoplasmtico granular (com ribossomos, sintetiza protenas) e aparelho de Golgi (responsveis pelos os processos metablicos essenciais a vida da clula) Corpo Celular

- Estrutura:Mltiplos prolongamentos que emergem do pericrio, ramificam-se e aumentam a rea de superfcie do corpo celularA rea dos dendritos aumentada ainda mais por projees de sua membrana, chamadas de espinhas dendrticas.Terminal ps sinptico- Funo:Geralmente recebem as informaes vindas de outras clulasDendritos

- Estrutura:Prolongamento nico que parte do corpo celular, em sua poro terminal divide-se em vrias ramificaes que se expandem e formam botes terminais que ficam prximos espinha dendrtica de outro neurnio e juntos constituem a regio sinptica. - Funo: responsvel pela conduo dos impulsos nervososAxnio

Conjunto de clulas no neuronais cujas funes permitem o funcionamento dos neurniosNeurglia, glia ou glicitosAstrcitosOligodendrcitos e Clulas de SchwannMicroglicitosClulas Ependimrias

Tipos de GlicitosAstrcitos:

Suporte estrutural para neurnios;Reparao e cicatrizao no SN;Barreira hematoenceflica (dificulta a entrada de substncias do sangue para o tecido nervoso);Recaptao de ons e neurotransmissores.

Tipos de Glicitos

Oligodendrcitos (SNC) e Clulas de Schwann (SNP)- Produzem bainha de mielina (envoltrio constitudos de lipdios e protenas que reveste a maioria dos axnios do SN dos vertebrados, permitiu o aparecimento das funes complexas do SN).Tipos de GlicitosMicroglicitos: se originam fora do SNC, vindas da ME

- Atuam no tecido nervoso como macrfagos cerebrais (exerce funo fagoctica interiorizando microorganismos e removendo detritos resultantes de degenerao de neurnios e axnios).Tipos de Glicitos

Clulas ependimrias: revestem a cavidades do SNC (ventrculos cerebrais)

- Produz e secreta o lquido cefalorraquidiano ou lquor, flui pelo sistema ventricular e subaracnideo e drenado por vasos sanguneos, ele protege o SN contra choques.Tipos de Glicitos

HidrocefaliaInterrupo no fluxo de lquor forte dilatao ventricular

Sinais eltricos nos neurnios

Os neurnios possuem a capacidade de gerar e propagar sinais eltricos.Especializada na produo e propagao de impulsos eltricos;

Possui diferentes tipos de canais inicos que filtram seletivamente a passagem de ons (ex. Na+, K+, Cl-), gerando uma de cargas eltricas dentro e fora da membrana.Membrana plasmtica do neurnioPotencial de membrana O potencial de membrana (Vm) um desequilbrio eltrico que resulta da distribuio no uniforme de ons atravs da membrana celular.Diferena de cargas entre o meio interno e externo da membrana

Meio intracelular negativo em relao ao meio extracelular

Potencial de Repouso (polarizao)

A partir de estmulos (substncias qumicas, mudanas de temperatura, alterao de presso), ocorre uma mudana no potencial da membrana que abre seletiva e consecutivamente canais de Na+ e K+ que geram uma mudana na polaridade eltrica (despolarizao) tornando o meio intracelular temporariamente positivo em relao ao extra.Potencial de Ao ou impulso nervoso Logo aps a despolarizao, ocorre a repolarizao com redistribuio dos ons entre os dois lados da membrana e o retorno ao potencial de repouso.Potencial de Ao ou impulso nervoso Alterao ou sinal eltrico que propaga-se pelo axnio. Ao chegar a terminao axonal, o impulso nervoso transmitido a outro neurnio nas sinapses.Potencial de Ao ou impulso nervoso

Dois conceitos importantesPolarizao Dinmica: os sinais eltricos de um neurnio fluem em apenas uma direo dos dendritos para o axnio

Especificidade Conectiva: as clulas nervosas no se conectam de forma aleatria, mas ao contrrio atravs de redes especficas com clulas alvo ps sinpticasResumindo... O potencial de ao uma mudana que ocorre no potencial de membrana quando canais inicos presentes na membrana se abrem, aumentando a permeabilidade celular, primeiro ao Na+ e depois ao K+. O influxo do Na+ (despolarizao) despolariza a clula, esta despolarizao seguida pelo efluxo do K+ (repolarizao) que restaura o potencial de repouso da clula.

Resumindo...Os impulsos nervosos propagados ao longo do axnio so conduzidos sem falha ou distoro seguindo o princpio da polarizao dinmica e especificidade conectiva;

Todos os potenciais de ao so idnticos (tm despolarizaes de cerca de 100mV de amplitude). Fenmeno tudo ou nada, porque ou ele ocorre (se chegar ao limiar) ou no ocorre se estiver abaixo do limiar;

A conduo veloz se d graas a bainha de mielina que circunda os axnios. Est bainha interrompida pelos Nodos de Ranvier (desprovidos de isolamento eltrico). Neles o potencial de ao regenerado.

Comunicao entre neurnios Em sua terminao, os axnios se dividem em ramos finos, chamados de terminao axonal (membrana pr sinptica) justapostos membrana (frequentemente espinha dendrtica) de outra clula (membrana ps sinptica), sem contato fsico. O espao entre elas chamado de fenda sinptica.

Sinapses

Quando o impulso nervoso chega a membrana pr sinptica, ocorre abertura de canais de clcio no local. O influxo de ons Ca2+ para a terminao axonal promove a liberao de neurotransmissores. Na fenda, esses neurotransmissores se ligaro a receptores ps sinpticos especficos. Os receptores ativados levam abertura de canais inicos de Na+ e K+na membrana ps sinptica gerando um novo potencial de ao, excitando-a.Comunicao entre Neurnios

Quando a ativao dos receptores geram a abertura de canais de Na+, ocorre um novo potencial de ao, excitando a clula;

Quando produzem a abertura de canais de cloreto (Cl-), torna a clula ainda mais negativa (ao inibitria).Comunicao entre Neurnios Alm de promoverem a despolarizao em outro neurnio, desencadeiam a produo de substncias qumicas nesse neurnio, que ativam processos celulares (ex. produo de protena), necessrios para a formao de novas espinhas dendrticas e terminais axnicos (neuroplasticidade). Comunicao entre Neurnios Aps atuar sobre seu receptor, ocorre a remoo ou recaptao do neurotransmissor por transportadores da membrana pr sinptica ou por astrcitos (clulas da glia), para degradao ou reutilizao.Obs.: Os efeitos de Antidepressivos, medicamentos para Alzheimer, lcool, e algumas drogas que causam vcio relacionam-se a etapas da neurotransmisso.Comunicao entre Neurnios Podem ser produzidos no pericrio e transportados pelo citoesqueleto at a terminao axonal, ou na prpria terminao (ribossomos).NeurotransmissoresTab. 9-5 (SILVERTHON, 2003, p. 269)

Referncias KANDEL, E. R.; SCHWARTZ, J. H.; JESSELL, T M.. Fundamentos da Neurocincia e do Comportamento. Ed. Guanabara, RJ, 2000. MACHADO, A. Neuroanatomia funcional. So Paulo : Atheneu, 1993. SILVERTHORN, A. C.; GARRISON, C. W. ; OBER, W. C. Fisiologia Humana: Uma abordagem Integrada. Barueri, SP: Manole, 2003. MIOTTO, E. C.; LUCIA, M.S.S.de.; SCARF M. Neuropsicologia Clnica. So Paulo. Roca, 2002.

Exerccio 1Unidades Funcionais de Luria- Funo e estruturas relacionada a cada umaNeuroplasticidade - Conceito- Aspectos de desenvolvimento- Memria e Aprendizagem - Cite e descreva a funo dos receptores sensoriais.- Descreva a funo de um neurnio aferente.- Descreva a funo de um neurnio eferente.- Descreva as estruturas bsicas dos neurnios relacionadas com a recepo e transmisso dos estmulos eltricos e como esse estmulo transmitido para os outros neurnio, descreva esse processo de maneira mais detalhada possvel.