CogniFit - Plasticidade Neuronal e Cognição

"A plasticidade cerebral refere-se à capacidade do sistema nervoso para mudar a estructura e o seu funcionamento ao longo da sua vida, como reacção à diversidade do meio envolvente. Mesmo que este termo se utilize hoje em dia em psicologia e neurociência, não é fácil de definir. Utiliza-se para referir-se às mudanças que acontecem a diferentes níveis no sistema nervoso: Estructuras moleculares, mudanças na expressão genética e comportamento."

A neuroplasticidade permite aos neuróneos regenerar-se tanto anatómica como funcionalmente e formar novas ligações sinápticas. A plasticidade neuronal representa a faculdade do cérebro para recuperar-se e re-estructurar-se. Este potencial adaptativo do sistema nervoso permite ao cérebro recuperar-se de transtornos ou lesões, e pode reduzir os efeitos de alterações estructurais produzidas por patologias como a esclerose múltipla, Parkinson, degradação cognitiva, doença de Alzheimer, dislexia, TDAH, insónia adultos, insónia infantil, etc…

Redes neuronais antes de treinarRedes neuronais 2 semanas da estimulação cognitivaRedes neuronais 2 meses de estimulação cognitiva

A plasticidade sináptica

Quando está ocupado numa nova aprendizagem ou numa nova experiência, o cérebro estabelece uma série de ligações neuronais. Estas vias ou circuitos neuronais são construidos como rotas para a inter-comunicação dos neuróneos. Estas rotas criam-se no através da aprendizagem e da práctica, de forma muito parecida a como se forma um caminho de montanha através do uso diário da mesma rota por um pastor e o seu rebanho. Os neuróneos comunicam-se entre si através de ligações chamadas sinápses e estas vias de comunicação podem regenerar-se durante toda a vida. Cada vez que se adquerem novos conhecimentos (através da práctica repetida), a comunicação ou a transmissão sináptica entre os neuróneos implicados vê-se reforçada. Uma melhor comunicação entre os neuróneos significa que os sinais eléctricos viagam de maneira mais eficiente ao longo do novo caminho. Por exemplo, quando se tenta reconhecer um novo pássaro, realizam-se novas ligações entre alguns neuróneos. Assim, os neuróneos do côrtéx visual determinam a sua cor, as do côrtéx auditivo correspondem ao seu canto, e outras, ao nome do pássaro. Para conhecer o pássaro e os seus atributos, a cor, a canção e o nome são repetidamente evocados. Revisitando o circuito neuronal e restablecendo a transmissão neuronal entre os neuróneos implicados em cada nova tentativa melhora a eficiência da transmissão sináptica. A comunicação entre os neuróneos correspondentes melhora, a cognição faz-se cada vez mais rápida. A plasticidade sináptica é provavelmente o pilar sobre o qual o cérebro descansa.

Neurogénese

Considerando que a plasticidade sináptica consegue-se através de melhorar a comunicação na sinápse entre os neuróneos existentes, a neurogénese refere-se ao nascimento e proliferação de novos neuróneos no cérebro. Durante muito tempo a ideia da regeneração neuronal no cérebro adulto era considerado quase uma heresia. Os cientistas achavam que os neuróneos morriam e não eram substituidos por outros novos. Desde 1944, mas sobretudo nos últimos anos, a existência da neurogénese comprovou-se científicamente e agora sabemos o que acontece quando as células mãe, um tipo de célula que se encontra no giro dentado, o hipocampo e possivelmente, no côrtéx pré-frontal, divide-se em duas células: uma célula-mãe e uma célula que se transforme num neuróneo totalmente equipado, com axões e dendritas. Depois, estes novos neuróneos migram a diferentes áreas (inclusivé distantes entre si) do cérebro, onde são requeridas, permitindo desta forma que o cérebro se mantenha a sua capacidade neuronal. Sabe-se que tanto nos animais como nos humanos a morte súbita neuronal (por exemplo, depois de uma apoplexia) é um potente disparador para a neurogénese.

Plasticidade Funcional Compensatória

O declive neurobiológico que acompanha o envelhecimento está bem documentado na literatura de investigação e explica porque os idosos têm piores resultados que os jovens nas provas de rendimento neurocognitivo. Mas, supreendentemente, nem todos os idosos apresentam um menor rendimento, alguns conseguem fazê-lo tão bem como os mais novos. Esta diferença inesperada do rendimento de um sub-grupo de indivíduos da mesma idade foi científicamente investigada, descubrindo-se que ao processar a nova informação dos idosos com um maior rendimento utilizam as mesmas regiões do cérebro que utilizam os jovens, mas também usam outras regiões do cérebro que nem os jovens nem o resto dos idosos utilizam. Os investigadores reflexionaram sobre esta sobre-explotação das regiões do cérebro nos idosos com maior rendimento e em geral chegaram à conclusão de que a utilização dos novos recursos cognitivos reflete uma estratégia de compensação. Na presença de défices relacionados com a idade e a diminuição da plasticidade sináptica que acompanham o envelhecimento, o cérebro, uma vez mais, põe em evidência a plasticidade para re-organizar as suas redes neurocognitivas. Os estudos demonstram que o cérebro chega a esta solução funcional através da activação de outras vias nervosas, activando-se assim com mais frequência as regiões em ambos hemisférios (o que apenas acontece em pessoas mais jovens).

Funcionamento e comportamento: A aprendizagem, a experiência e o meio-envolvente

Vimos que a plasticidade é a capacidade que tem o cérebro para alterar as suas propriedades biológicas, químicas e físicas. Mesmo assim, como as mudanças no cérebro, o funcionamento e o comportamento modificam-se seguindo um percurso paralelo. Nos últimos anos aprendemos que as mudanças cerebrais nos níveis genéticos ou sinápticos são provocados tanto pela experiência como por uma grande variedade de factores ambientais. Os novos conhecimentos adquiridos estão no coração da plasticidade, sendo as alterações cerebrais provavelmente a manifestação mais tangível do que se tem produzido na aprendizagem, e que está à disposição do cérebro através do meio-envolvente. A nova aprendizagem produz-se de muitas formas, por muitas razões e em qualquer momento, ao longo da nossa vida. Por exemplo, as crianças adquerem novos conhecimentos em grandes quantidades, produzindo-se alterações cerebrais significativas nesses momentos de aprendizagem intensivo. Uma nova aprendizagem também pode surgir pela presença de um dano neurológico, por exemplo através de lesões ou de um acidente cerebro-vascular, quando as funções suportadas por uma área cerebral danificada se deterioram, têm que ser aprendidas outra vez. A necessidade de adquirir conhecimentos novos de maneira contínua pode ser intrínseca na pessoa e talvez esteja guiada pela sua sede de conhecimento. Com a finalidade de aprender a marcar fisiológicamente o cérebro, a aprendizagem deve originar mudanças no comportamento. Por outras palavras, a nova aprendizagem tem que ser um comportamento pertinente e necessário. Por exemplo, a nova aprendizagem que assegura a sobrevivência será integrado pelo organismo e adoptado como um comportamento apropriado. Como resultados disto, o cérebro modificou-se. Talvez o mais importante seja o grau em que uma experiência de aprendizagem resulte gratificante. Por exemplo, aprender a utilizar jogos interactivos é especialmente útil para potenciar a plasticidade cerebral. Foi demonstrado que esta forma de aprendizagem aumenta a actividade do côrtéx pré-frontal (PFC). Além disso, neste contexto de ofertas de incentivos, é positivo tratar de jogar com o esforço e a recompensa, como se tem feito tradicionalmente, para que as crianças se empenhem na aprendizagem.

Compreender as condições que produz a plasticidade

Será que o cérebro está mais aberto à mudança quando está exposto aos estímulos ambientais? Parece que os padrões de plasticidade são diferentes dependendo da idade, mas realmente falta muito por descobrir acerca da interacção entre o tipo de actividade inductora da plasticidade e da idade do sujeito. Mesmo assim, sabemos que a actividade intelectual e mental induz a plasticidade cerebral quando se aplica tanto a pessoas mais velhas com saúde como nas que têm alguma doença neurodegenerativa. Mais importante ainda, parece que o cérebro é susceptível da mudança, tanto positivo como negativo, inclusivé antes do nascimento do seu portador. Os estudos com animais mostram que quando as grávidas se estabelecem num ambiente rico em estímulos positivos, a sua descendência possui um maior número de sinápses em regiões específicas do cérebro. Ao contrário, quando se aplica luz stressante em grávidas, está comprovado que a sua descendência mostra um reduzido número de neuróneos no côrtéx pré-frontal (PFC). Além disso, parece que o PFC é mais sensível às influências ambientais que o resto do cérebro. Estes descubrimentos são muito importantes para o debate "natureza" vs "meio-envolvente", uma vez que parece que o "meio-envolvente" pode induzir mudanças na expressão génica neuronal. Como evolui a plasticidade do cérebro e qual é o seu efeito da estimulação ambiental aplicada a longo prazo? Esta é uma resposta muito importante para os problemas terapêuticos e as respostas seminais que oferece a investigação genética nos animais propõem que alguns génes serão afectados mesmo durante um período muito curto de estimulação, outros génes adicionais são adectados durante um período de estimulação mais longo, enquanto que outros não experimentam nenhuma mudança, ou se estas acontecem, reverte-se a sua tendências. Mesmo que o uso corrente do termo "plasticidade" leve a uma conotação positiva, em realidade, a plasticidade refere-se a todas as mudanças que produzem no cérebro, alguns dos quais podem apresentar-se com degradações do funcionamento e do comportamento. O treino cognitivo parece ideal para a indução da plasticidade cerebral. Proporciona a práctica sistemática necessária para o estabelecimento de novos circuitos neuronais e para o fortalecimento das ligações sinápticas entre os neuróneos. Mesmo assim, como vimos, na ausência de um benefício tangível da conducta, o cérebro não vai aprender de forma efectiva. Por isso a importância de personalizar os objectivos relevantes para a formação.

1]Definição tomada de: Kolb, B., Mohamed, A., & Gibb, R., A pesquisa dos factores que seguem à plasticidade cerebral nos cérebros normais e no danificado, Revista de Transtornos da Comunicação (2010), doi: 10.1016/j.jcomdis.2011.04 0.007 Nesta secção deriva o trabalho de Kolb, B., Mohamed, A., & Gibb, R., A pesquisa dos factores que seguem à plasticidade cerebral nos cérebros normais e no danificado, Revista de Transtornos da Comunicação (2010), doi: 10.1016/j.jcomdis.2011.04 0.007