Neuroplasticidade e cognição

Estrutura e organização

• Acesse os exercícios clínicos para a avaliação cerebral

• Estimula sua neuroplasticidade e neurogénese

• Intensifica a recuperação e regeneração das funções cerebrais danificadas. Experimente grátis!

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

As diferentes equipes de neurologistas e psicólogos cognitivos que estudam os processos da plasticidade sináptica e da neurogénese mostraram que a bateria de exercícios clínicos para a estimulação do cérebro, desenhada por CogniFit, intensifica a criação de novas sinapses e circuitos neurais para reorganizar e recuperar a função da área da lesão e as capacidades de transmissão compensatória. Os pesquisadores provaram a plasticidade cerebral ativada e fortalecida neste programa de exercícios de tratamento clínico. Veja abaixo uma representação artística de como um treinamento cerebral contínuo pode incrementar a rede neural.

Redes neurais antes do treinamentoRedes neurais 2 semanasapós 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.

Postado por Carlos PAIM

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Neurogênese Adulta: Possível via terapêutica para danos cerebrais e doenças neurodegenerativas

Durante quase todo o século 20, o “dogma central da neurobiologia” dizia que a neurogênese (o nascimento de neurônios novos) ocorria apenas durante o desenvolvimento embrionário e que o sistema nervoso central adulto era estático, sem capacidade de regeneração. Essa noção foi desafiada pela primeira vez apenas na década de 1960, quando Joseph Altman e colegas detectaram divisão celular pelo método de autorradiografia, mostrando novos neurônios no hipocampo e no bulbo olfatório de ratos adultos. Apenas na década de 1990, com o isolamento de células-tronco neuronais multipotentes do cérebro de camundongos adultos e com a demonstração de células em divisão na Zona Subventricular com capacidade migratória e de se tornarem neurônios, é que a idéia da neurogênese adulta em mamíferos foi amplamente aceita. Já no cérebro humano, somente nos anos 2000 é que vem sendo estudado e evidenciado que a neurogênese ainda ocorre na fase adulta, mesmo em sujeitos idosos, entretanto, as interações, funções e organização dessas células ainda continuam incertas. Agora está estabelecido que a neurogênese continua durante a fase adulta em pelo menos duas áreas do cérebro de mamíferos: (1) na Zona Subventricular ao redor dos ventrículos laterais e (2) na Zona Subgranular na região do hipocampo.

No sistema olfatório, as células-tronco residem na Zona Subventricular, região composta por astrócitos, por células proliferativas com alta capacidade mitótica e por neuroblastos jovens. Astrócitos são originalmente células da glia, os quais se acreditava terem apenas função estrutural e de regulação de algumas substâncias no sistema nervoso, porém, especialmente na Zona Subventricular apresentam características únicas de células-tronco, podendo se dividir em células proliferativas e neuroblastos migratórios. Os neuroblastos jovens gerados na Zona Subventricular se organizam em cadeia e migram junto a Via Migratória Rostral, estrutura em forma de tubo composta por células da glia e vasos sanguíneos que possui grande interação com as células migratórias, onde a maior parte dessas células se direciona para o bulbo olfatório, órgão responsável pelo sentido olfativo e sua memória, se desprendendo e migrando para suas posições finais, sendo diferenciados em interneurônios e integrados à circuitaria neuronal. Na região do hipocampo, as células-tronco da Zona Subgranular se dividem em neuroblastos jovens que migram por uma curta distância até o giro denteado, onde se diferenciam em células granulares e se integram à circuitaria neuronal.
A neurogênese em ambas Zona Subventricular e Zona Subgranular está envolvida em alguns tipos de aprendizado, embora suas funções não sejam completamente conhecidas. A significância das funções da neurogênese adulta na Zona Subventircular ainda é incerta, mas sabe-se que há uma melhoria da memória de odores quando neuroblastos migram para o bulbo olfatório, e que esse não é o único alvo possível durante o percurso pela Via Migratória Rostal, o que foi visto em modelos animais de derrame cerebral apresentando lesão no córtex motor e no córtex somatosensorial, onde células progenitoras migraram para o local danificado e se diferenciaram em neurônios. Além da forte relação com o aprendizado e a memória, a neurogênese no hipocampo também tem um papel na regulação do humor, o que leva à hipótese de que transtornos de humor estejam relacionados a alterações na neurogênese adulta.
Desde que a neurogênese adulta foi devidamente reconhecida, muito progresso tem sido feito no entendimento de sua regulação e suas funções. Existe um grande interesse na possibilidade de reposição neuronal em casos de danos cerebrais ou doenças neurogenerativas, envolvendo o uso terapêutico em humanos desse crescimento neuronal adulto, no entanto, muito ainda deve ser estudado para compreendermos melhor as vantagens evolucionais desses processos e sua complexidade funcional, para que possamos algum dia usar esse conhecimento em nosso benefício.
Sinópse por: Paulo Vinicius G. H. Amorim
Supervisão: Evelin Schaeffer
Fonte: Whitman MC, Greer CA. Adult neurogenesis and the olfactory system. Prog Neurobiol 2009;89(2):162-75.

Estimulando a neurogênese

Estudo mostra que a D-serina, secretada no sistema nervoso, aumenta tanto a produção de neurônios quanto a taxa de sobrevivência das células recém-formadas
dezembro de 2013
Ricardo Schinaider de Aguiar
Sebastian Kaulitzki/Shutterstock

Há algum tempo os cientistas já sabem que a D-serina, substância secretada por células do sistema nervoso chamadas astrócitos, tem potencial para intensificar a proliferação de células neurais. Recentemente pesquisadores da Universidade de Lausanne, na Suíça, aplicaram a D-serina pela primeira vez no cérebro de camundongos. A substância não apenas intensificou o processo de criação de novas células, a neurogênese, mas também provocou o aumento da taxa de sobrevivência dos neurônios recém-formados.


“Juntos, esses resultados são relevantes para compreendermos o efeito da D-serina no processo de aprendizado e formação de novas memórias”, escrevem os autores do artigo, coordenados por Sebastien Sultan e publicado na revista Frontiers of Neuroscience. “O desempenho dos animais em tarefas de aprendizado é fortemente relacionado com a taxa de neurogênese no hipocampo de adultos. Portanto, ao aumentar a neurogênese, a D-serina pode favorecer processos relacionados ao aprendizado.”

Ao longo de oito dias, a substância foi aplicada diariamente no hipocampo dos roedores com 2 meses de vida, já considerados adultos. Essa região do cérebro está relacionada à formação de memórias e ao aprendizado e é um local onde a neurogênese pode ocorrer naturalmente. Também foram aplicados biomarcadores, o que tornou possível a identificação posterior de novos neurônios no cérebro dos animais. Quando comparados com grupos-controle, os camundongos que receberam a D-serina apresentaram no cérebro quantidades significativamente maiores de neurônios recém-formados. Além disso, a proporção desses neurônios que chegaram a uma fase madura também foi maior. Os pesquisadores, porém, ressaltam que mais estudos são necessários para melhor elucidar os efeitos da D-serina e sua relação com o aprendizado.

Fator de crescimento nervoso

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

(Redirecionado de Fator de crescimento neural)

Ilustração do NGF

Fator de crescimento nervoso - com sigla (em inglês): NGF (deNerve growth factor) é uma pequena proteína de secreção interna, importante para o crescimento, manutenção e sobrevivência de determinados neurônios (células nervosas). Também funciona como molécula de sinalização entre os neurônios.¹ É um provável protótipo do fator de crescimento, dos quais foi um dos primeiros a ser descrito. Usado no singular trata de um fator específico, em contrapartida para o plural (fatores de crescimento nervoso), que se referem às neurotrofinas.² Outros tipos de neurotrofinas conhecidos são o BNDF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), a neurotrofina-3 (NT-3) e neurotrofina 4/5 (NT-4/5).

Referências

1. Ir para cima↑ Purves D, Augustine G, Fitzpatrick D, Hall W, LaMantia A, McNamara J, White L. Neuroscience. [S.l.]: Sinauer, 2004. 72–173, 600–606 p. ISBN 0-87893-725-0
2. Ir para cima↑ Nerve Growth Factors. US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH). Página visitada em 1/3/2014.

Estudo liga produção de neurônios a aumento de peso

Para autores de pesquisa publicada na 'Nature Neuroscience', resultado sugere que a obesidade pode ser tratada com a inibição da neurogênese no hipotálamo

http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/producao-de-novos-neuronios-pode-ser-relacionado-ao-aumento-do-ganho-de-peso

Novos neurônios são criados e ativados em situações de estresse.
O estudo indicou que o acúmulo de peso está relacionado à produção de novos neurônios na região do hipotálamo (Thinkstock)
Em estudo publicado na edição de março da revista Nature Neuroscience e divulgado só agora, um grupo de cientistas da Universidade Johns Hopkins, dos Estados Unidos, indica que o surgimento de novos neurônios no hipotálamo está relacionado ao ganho de peso. A equipe chegou a essa conclusão após realizar experimentos em ratos que foram alimentados com dieta rica em gordura logo após o desmame.
Saiba mais
HIPOTÁLAMO
O hipotálamo é uma região do encéfalo dos mamíferos. Sua função é regular alguns processos metabólicos e atividades autônomas. Ele liga o sistema nervoso ao sistema endócrino, responsável pela secreção de importantes hormônios. O hipotálamo controla a temperatura corporal, a fome e a sede. Essas funções vitais mostram porque esse órgão é tão importante e precisa ser protegido.
NEUROGÊNESE
Processo que dá origem a novos neurônios, as células nervosas. Pesquisadores acreditavam que esse processo acontecia no hipocampo e no bulbo olfatório. O estudo recente indica uma nova área produtora dessas células: o hipotálamo.

O grupo de pesquisadores liderado por Seth Blackshaw, pesquisador da Universidade Johns Hopkins e autor principal do estudo, descobriu que a neurogênese foi quadruplicada em ratos adultos submetidos a uma dieta gordurosa. Esses animais ganharam mais peso e apresentaram mais massa gorda do que ratos criados com dieta normal.
Com um outro experimento, os cientistas descobriram que a neurogênese não só é estimulada por uma alimentação rica em gordura, como ela também contribui para o ganho de peso. Ao destruir os novos neurônios no hipotálamo com raios X , os autores perceberam que os animais que se alimentaram com dieta calórica passaram a ser mais ativos e a ganhar menos peso.
Já se sabia que o hipotálamo tem papel importante na regulação do peso de uma pessoa. Entre outras funções, é ele o responsável por regular o apetite. Recentemente, descobriu-se também  que essa região do cérebro está ligada à produção de novos neurônios.
De acordo com Blackshaw, estudos anteriores já tinham mostrado que o cérebro continua produzindo novas células nervosas, os neurônios, na idade adulta. Mas o pesquisador ressalta que, para muitos pesquisadores, a produção dessas novas células era restrita a outras partes do cérebro: o hipocampo - relacionado à memória - e o bulbo olfatório - que como o próprio nome sugere, está ligado ao olfato.
Incertezas — Os resultados encontrados pela equipe de Blackshaw contrastam com uma pesquisa publicada em dezembro do ano passado no periódico The Journal of Clinical Investigation, que mostra que a obesidade inibe o surgimento de células nervosas no hipotálamo.
"Os experimentos parecem antagônicos, mas pode-se concluir que uma dieta muito gordurosa pode desregular a neurogênese no hipotálamo e em algum momento reduzi-la ou aumentá-la", diz Dalva Poyares, neurologista da UNIFESP e coordenadora do Instituto do Sono. Ela explica que cada um dos estudos considera partes distintas do hipotálamo e que ainda é muito cedo para se chegar a uma conclusão precisa. Poyares, que não participou do estudo, explica que novos experimentos precisam ser feitos para que se compreenda de que forma o ganho de peso e a neurogênese estão relacionados.
Adaptação — A equipe de Blackshaw acredita que a neurogênese no hipotálamo é um mecanismo evolutivo que ajudou animais selvagens e antepassados do homem a sobreviver em regiões com escassez de comida rica em gordura e energia. Eles explicam que animais selvagens, quando encontravam uma fonte rica e abundante de comida, comiam o quanto fosse possível, já que recursos como esse são tipicamente escassos na natureza.
Para Blackshaw, se esse mecanismo foi importante no processo evolutivo no passado, a neurogênese não é tão benéfica para animais de laboratório e pessoas de países desenvolvidos, que têm acesso ilimitado à comida, pois favorece o aumento de peso. Os autores esperam que, se esse resultado se repetir em estudos futuros, a obesidade pode ser tratada com a inibição da neurogênese no hipotálamo.
Opinião do especialista
Dra. Dalva Poyares
Neurologista da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) e coordenadora do Instituto do Sono
"O estudo está correto quando diz que a neurogênese pode ser induzida: se o animal come muita gordura, o organismo entende que ele precisa armazená-la, e ele então engorda. Porém, os experimentos foram feitos em animais. Supõe-se que em humanos não exista mais a necessidade de armazenar gordura para sobrevivência - então essa neurogênese associada ao ganho de peso passa a ter uma conotação ruim."
"Se isso for confirmado em humanos, é possível que a inibição dessa neurogênese resulte em algum controle da obesidade. Mas há diversos estudos promissores mostrando outras evidências, não no cérebro, de técnicas para prevenir ou tratar obesidade."