CogniFit - Neuroplasticidade

"A plasticidade cerebral faz alusão à capacidade do sistema nervoso para alterar sua estrutura e função ao longo da vida, em resposta à diversidade ambiental. Embora este termo é usado agora na psicologia e na neurociência, não é fácil de definir e se usa para indicar as alterações em vários níveis do sistema nervoso, das provas moleculares, tais como as alterações na expressão genética, ao comportamento."

A neuroplasticidade, ou plasticidade neural, permite que os neurônios se regenerem tanto anatomicamente quanto funcionalmente, formando novas conexões sinápticas. A plasticidade cerebral, ou neuroplasticidade, é a habilidade do cérebro de se recuperar e se reestruturar. Esta capacidade de adaptação do sistema nervoso permite que o cérebro se recupere após transtornos ou lesões, reduzindo os efeitos das estruturas alteradas devido a patologias como a esclerose múltipla, doença de Parkinson, deterioração cognitiva, Alzheimer, dislexia, TDAH, insônia, etc.

Redes neurais antes do treinamentoRedes neurais 2 semanas após a estimulaçãoRedes neurais 2 meses após a estimulação

Plasticidade sináptica

Quando empreendemos novas experiências e aprendizagens, o cérebro estabelece uma série de vias neurais. Essas vias neurais, ou circuitos, são rotas feitas de neurônios interligados. As rotas são criadas no cérebro com o uso e a prática cotidianos, como um caminho na montanha é feito pelo pastor e seu rebanho. Os neurônios em uma via neural se comunicam entre eles através de conexões denominadas sinapses, e essas vias de comunicação podem se regenerar durante a vida. Cada vez que ganhamos novos conhecimentos (através da prática repetida), a comunicação sináptica entre neurônios é fortalecida. Uma melhor conexão entre os neurônios significa que os sinais elétricos viajam com mais eficiência ao criar ou usar uma nova via. Por exemplo, ao tentar reconhecer um pássaro novo, são feitas novas conexões entre os neurônios específicos. Os neurônios no córtex visual determina sua cor, o córtex auditivo seu canto, e outros, o nome do pássaro. Para saber que pássaro é, suas características, cor, canto e nome são repetidos muitas vezes. Visitar novamente o circuito neural e restabelecer a transmissão neural entre os neurônios implicados em cada nova tentativa melhora a eficiência da transmissão sináptica. A comunicação entre os neurônios relevantes é facilitada e a cognição é cada vez maior. A plasticidadde sináptica é, talvez, o pilar onde descansa a fantástica maleabilidade do cérebro.

Neurogénese

Enquanto a plasticidade sináptica é alcançada com a melhora da comunicação no local sináptico entre os neurônios existentes, a neurogênese faz alusão ao nascimento e proliferação de novos neurônios no cérebro. Durante muito tempo, a noção de um contínuo nascimento neural no cérebro adulto foi considerada herética. Os cientistas acreditavam que os neurônios morriam e nunca eram substituídos por outros novos. Desde 1944, mas principalmente nos últimos anos, a existência da neurogênese foi estabelecida cientificamente e sabemos que ocorre quando as células estaminais, um tipo especial de célula localizada no giro denteado, no hipocampo e possivelmente no córtex pré-frontal, se dividem em duas células: uma célula estaminal e uma célula que se transformará em neurônio, com axônio e dendritos. Esses novos neurônios depois migrarão a áreas distantes do cérebro onde são necessários e possuirão o potencial para permitir o cérebro reabastecer seu abastecimento de neurônios. Da pesquisa animal e humana, sabemos que a morte súbita neural (por exemplo, após um derrame) é uma forte causa para a neurogênese.

Plasticidade funcional compensatória

O declínio neurobiológico que acompanha o envelhecimento está bem documentado na bibliografia científica e explica por que os adultos idosos têm um pior desempenho do que os adultos jovens nos testes neurocognitivos. Curiosamente, nem todos os adultos idosos mostram um baixo rendimento. Alguns obtêm resultados tão bons quanto seus opostos. Esta vantagem comportamental inesperada para um subgrupo de indivíduos idosos foi investigada cientificamente e foi verificado que, ao processar novas informações, os adultos idosos com um nível mais alto de desempenho usaram as mesmas regiões cerebrais que os adultos jovens, mas, também usaram regiões cerebrais adicionais que não foram ativadas nos adultos idosos com um nível baixo desempenho. Os pesquisadores ponderaram neste sobre-uso das regiões cerebrais no caso dos adultos idosos com um nível alto de desempenho e alcançaram uma conclusão geral de que o uso de recursos cognitivos adicionais reflete uma estratégia compensatória. Na presença de déficits relacionados ao envelhecimento e na diminuição da plasticidade sináptica que acompanha o envelhecimento, o cérebro, mais uma vez, manifesta sua plasticidade de múltiplas fontes ao reorganizar suas redes neurocognitivas. Os estudos mostram que o cérebro alcança esta solução funcional atavés da ativação de vias neurais alternativas, que a maioria das vezes ativam regiões em ambos os hemisférios (quando apenas um é ativado nos adultos jovens).

Função e comportamento: Aprendizagem, experiência e ambiente

Vimos que a plasticidade é a propriedade do cérebro que permite ele modificar suas características biológicas, químicas e físicas. Porém, à medida que o cérebro é modificado, o funcionamento e comportamento são alterados paralelamente. Nos últimos anos, foi comprovado que as alterações cerebrais nos níveis genéticos ou sinápticos são causados por uma ampla variedade de fatores ambientais e experienciais. Os novos conhecimentos estão no centro da plasticidade e um cérebro modificado é talvez a manifestação mais tangível que ocorrreu na aprendizagem de novos conhecimentos, possível pelo ambiente. Os novos conhecimentos são adquiridos de várias formas, por muitos motivos e a qualquer momento de nossas vidas. Por exemplo, a criança adquire novos conhecimentos em grandes quantidades e seu cérebro é modificado significantemente nesses momentos de aprendizagens intensivas. É possível que o processo também seja requerido se existe um dano neurológico, por exemplo, por lesões ou derrames, quando as funções desenvolvidas por uma área cerebral danificada estão afetadas e devem ser aprendidos novos conhecimentos. Pode ser intrínseco para o indivíduo e guiado pela sede de conhecimentos. A variedade de circunstâncias para adquirir novos conhecimentos gera a pergunta de se o cérebro vai ser modificado quando aprender alguma coisa. A pesquisa indica que esse não é o caso. Parece que o cérebro vai adquirir novos conhecimentos e deste modo atualizar seu potencial para a plasticidade, se o novo conhecimento é adequado em termos de comportamento. Para aprender a marcar o cérebro fisiologicamente, o conhecimento deve conduzir a modificações no comportamento. Em outras palavras, o novo conhecimento deve ser relevante e necessário em termos de comportamento. Por exemplo, o novo conhecimento que garante a sobrevivência será integrado pelo organismo e aplicado como um comportamento e, como resultado, o cérebro terá sido modificado. Talvez é mais importante a dimensão em que uma experiência de aprendizagem é compensadora. Por exemplo, o novo conhecimento no formato de jogo interativo é particularmente propício para a plasticidade cerebral e aumenta a atividade do córtex pré-frontal. Adicionalmente, neste contexto de provisão de incentivos, observaremos a antiga tradição de dar as crianças apoios e recompensas enquanto se dedicam a aprender.

Entender as condições para induzir a plasticidade

Em que etapa da vida o cérebro tem mais probabilidades de ser modificado quando é exposto à estimulação ambiental? Parece que os padrões de plasticidade são diferentes durante as idades e muitos ainda são desconhecidos em matéria de interação entre o tipo de atividade de indução de plasticidade e a idade do sujeito. Não obstante, sabemos que a atividade inteletual e mental induz a plasticidade cerebral quando é aplicada em adultos idosos saudáveis ou em adultos idosos com um transtorno neurodegenerativo. Acima de tudo, parece que o cérebro pode ser alterado de forma positiva e negativa mesmo antes do nascimento do organismo. Os estudos com animais mostraram que quando as mães grávidas são colocadas em entornos aprimorados e estimulantes, o número de sinapse dos filhotes aumenta em áreas cerebrais específicas. Por outro lado, quando uma leve tensão é aplicada às mães grávidas, os filhotes mostraram um número de neurônios reduzido no córtex pré-frontal. Adicionalmente, parece que o córtex pré-frontal é mais sensível às influências ambientais do que o resto do cérebro. Estes resultados têm implicações importantes para o debate de "natureza" vs. "criação", pois parece que a "criação" pode induzir modificações na expressão dos genes neuronais. Como evolui a plasticidade cerebral e qual é o efeito da aplicação de tempo para a estimulação ambiental? Esta pergunta é muito importante por razões terapéuticas e as pesquisas genéticas com animais proporciona as respostas de referência de que alguns genes são afetados durante mesmo os processos de estimulação mais curtos, mas diversos genes continuam sendo afetados com os procesos mais longos de estimulação, enquanto outros não sofrem alterações ou são reversíveis à tendência de modificação. Embora o uso geral do termo plasticidade contém uma conotação positiva, a plasticidade faz alusão a todas as formas em que as regiões do cérebro e outras modificações podem ocorrer com funções ou comportamentos afetados. O treinamento cognitivo parece ideal para induzir a plasticidade cerebral. Proporciona a prática sistemática necessária para estabelecer novos circuitos neurais e para o fortalecimento das conexões sinápticas entre os neurônios do circuito. Porém, como foi comprovado, na ausência de um benefício comportamental tangível, o cérebro não vai adquirir conhecimentos eficazmente. Portanto, a importância de integrar objetivos altamente personalizados e relevantes com o treinamento não pode ser sobrestimada.

[1]Definição obtida de: Kolb, B., Muhammad, A., & Gibb, R., Searching for factors underlying cerebral plasticity in the normal and injured brain, Journal of Communication Disorders (2010), doi:10.1016/j.jcomdis.2011.04.007