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Visão geral da função cerebral

Por Juebin Huang, MD, PhD, Assistant Professor, Department of Neurology, Memory Impairment and Neurodegenerative Dementia (MIND) Center, University of Mississippi Medical Center

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Educação para o paciente

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O cérebro é dividido por uma fissura longitudinal em dois hemisférios, cada um contendo cinco lobos distintos:

Os lobos frontal, temporal, parietal e occipital cobrem a superfície do cérebro; a ínsula está oculta sob a fissura silviana ( Áreas do cérebro.). Embora sejam atribuídas funções específicas a cada lobo, a maior parte das atividades requer coordenação de múltiplas áreas nos dois hemisférios. Por exemplo, embora o lobo occipital seja essencial para o processamento visual, partes dos lobos parietal, temporal e frontal, em ambos os lados, também processam estímulos visuais complexos.

Áreas do cérebro.

A função é amplamente lateralizada. Atividades visuais, táteis e motoras do lado esquerdo do corpo são controladas predominantemente pelo hemisfério direito e vice-versa. Funções complexas específicas manifestam-se dos dois lados, mas são controladas principalmente por um hemisfério (dominância cerebral). Por exemplo, o hemisfério esquerdo em geral é dominante para linguagem e o direito para atenção espacial.

O córtex cerebral contém

  • A área sensorial primária

  • A área motora primária

  • Múltiplas áreas de associação, incluindo as áreas de associação heteromodais

As áreas sensoriais primárias recebem diretamente de receptores periféricos, os estímulos somestésicos, auditivos, visuais, olfatórios e gustatórios. Os estímulos sensoriais são processados em áreas de associação relacionadas com um ou mais sentidos.

O córtex motor primário produz movimentos corporais voluntários; as áreas de associação ajudam a planejar e executar atividades motoras complexas.

Áreas de associação heteromodal não se restringem a nenhuma atividade sensorial ou motora isolada, mas recebem informações convergentes de múltiplas áreas sensoriais e motoras do cérebro. As áreas de associação heteromodais nos lobos frontal, temporal e parietal integram informações sensoriais, feedback motor e outras informações com as memórias instintiva e adquirida. Essa integração facilita o aprendizado e cria o pensamento, a expressão e o comportamento.

Lobos frontais

Os lobos frontais são anteriores ao sulco central. Eles são essenciais para planejamento e execução de comportamentos aprendidos e intencionais; também constituem o local de muitas funções inibitórias. Existem várias áreas funcionalmente distintas nos lobos frontais:

  • O córtex motor primário é a parte mais posterior do giro pré-central. O córtex motor primário em um lado controla todas as partes móveis no lado contralateral do corpo (mostrado em um mapa espacial denominado homúnculo — Homúnculo.); 90% das fibras motoras de cada hemisférico cruzam a linha média no tronco encefálico. Assim, as lesões no córtex motor de um hemisfério causam fraqueza ou paralisia, principalmente na porção contralateral do corpo.

  • A área frontal medial (algumas vezes denominada área pré-frontal medial) é importante na atenção e na motivação. Se lesões extensas na área frontal medial que se estendem a parte mais anterior do córtex (polo frontal), os pacientes ocasionalmente se tornam abúlicos (apáticos, desatentos e acentuadamente lentos para responder).

  • A área do córtex orbitofrontal (algumas vezes denominada área orbital pré-frontal — Áreas do cérebro.) ajuda a modular os comportamentos sociais. Os pacientes com lesões orbitofrontais podem se tornar emocionalmente instáveis, indiferentes às implicações de suas ações, ou ambos. Eles podem ser alternativamente eufóricos, divertidos, vulgares e indiferentes a pequenas diferenças sociais. O trauma agudo bilateral nessa parte das áreas pré-frontais pode tornar os pacientes ruidosamente faladores, agitados e socialmente inoportunos. Desinibição e comportamentos anormais que podem ocorrer com o envelhecimento em muitos tipos de demência provavelmente resultam da degeneração do lobo frontal, particularmente do córtex orbital frontal.

  • O córtex esquerdo posteroinferior frontal (algumas vezes denominado área de Broca ou área posteroinferior pré-frontal — Áreas do cérebro.) controla a função da linguagem expressiva. Lesões nessa área causam afasia expressiva (expressão prejudicada da linguagem).

  • O córtex dorsolateral frontal (algumas vezes denominado área dorsolateral pré-frontal) manipula informações adquiridas muito recentemente—uma função denominada memória de trabalho. Lesões nesta área podem prejudicar a capacidade de reter informação e processá-la em tempo real (p. ex., soletrar palavras ao contrário, alternar sequencialmente entre letras e números)

Homúnculo.

Partes específicas do córtex controlam funções sensoriais e motoras específicas na porção contralateral do corpo. A quantidade de espaço concedida a uma parte corporal varia; p. ex., a área do córtex que controla a mão, o ombro. O mapa dessas partes é chamado de homúnculo (“pessoa pequena”).

Lobos parietais

Várias áreas dos lobos parietais tem funções específicas.

  • O córtex somatossensorial primário, localizado na área pós-sulco central (giro pós-central) na porção anterior dos lobos parietais, integra estímulos somestésicos para reconhecimento e lembrança de forma, textura e peso. O córtex somatossensorial primário controla todas as funções somatossensitivas do lado contralateral do corpo ( Homúnculo.). Lesões no lobo parietal anterior podem causar dificuldade de reconhecer objetos pelo tato (astereognosia).

  • As áreas posterolaterais ao giro pós-central geram relações visuoespaciais e integram essas percepções com outras sensações para proporcionar consciência das trajetórias de objetos em movimento. Essas áreas também são mediadoras da propriocepção (consciência da posição das partes do corpo no espaço).

  • Partes do lobo parietal médio no hemisfério dominante estão envolvidas em habilidades como cálculo, escrita, orientação direita-esquerda e reconhecimento dos dedos. Lesões no giro angular podem causar déficits na escrita, no cálculo, na orientação direita-esquerda e na nomeação dos dedos (síndrome de Gerstmann).

  • O lobo parietal não dominante integra o lado oposto do corpo com o meio ambiente, possibilitando o indivíduo de estar ciente do ambiente espacial e é importante para habilidades como o desenhar. A lesão aguda no lobo parietal não dominante pode causar negligência do lado oposto do corpo (em geral, o esquerdo), resultando em diminuição da percepção daquela parte do corpo, seu meio ambiente e qualquer lesão associada àquele lado (anosognosia). Por exemplo, pacientes com grandes lesões no lobo parietal direito podem negar a existência de paralisia do lado esquerdo. Pacientes com lesões menores podem se tornar confusos quando realizam tarefas motoras familiares (p. ex., o ato de se vestir e outras atividades bem familiares) — um déficit manual-espacial denominado apraxia.

Lobos temporais

Os lobos temporais servem essencialmente para percepção auditiva, componentes receptivos da linguagem, memória declarativa e visual e emoção. Os pacientes com lesões do lobo temporal direito em geral perdem a acuidade para estímulos auditivos não verbais (p. ex., música). As lesões do lobo temporal esquerdo interferem muito no reconhecimento, na memória e na formação da linguagem.

Pacientes com focos epileptogênicos nas partes mediais límbico-emocionais do lobo temporal geralmente apresentam convulsões parciais complexas, caracterizadas por sentimentos incontroláveis e disfunção autônoma, cognitiva ou emocional. Às vezes, esses pacientes têm alterações de personalidade, caracterizadas por falta de humor, religiosidade filosófica e obsessão. Os pacientes podem ter alucinações olfativas e hipergrafia (um impulso irresistível de escrever).

Lobos occipitais

Os lobos occipitais contêm

  • O córtex visual primário

  • Áreas de associação visual

As lesões no córtex visual primário causam cegueira central, denominada síndrome de Anton; os pacientes tornam-se incapazes de reconhecer objetos pelo olhar e, em geral, não percebem seus déficits, frequentemente conversando sobre as descrições que eles veem.

Epilepsias envolvendo o lobo occipital podem causar alucinações visuais, que geralmente consistem em linhas ou malhas de cores superpostas no campo visual contralateral.

Ínsula

A ínsula integra informações sensoriais e autonômicas das vísceras. Desempenha um papel em determinadas funções de linguagem, como pode ser demonstrado pela afasia em pacientes com algumas lesões insulares. A ínsula processa aspectos da sensação de dor e temperatura e, possivelmente, gustação.

Fisiopatologia

A disfunção cerebral pode ser focal ou global. Os processos focais e globais podem também afetar sistemas subcorticais, alterando a atenção (p. ex., causando estupor ou coma) ou integração do pensamento (p. ex., causando delirium ).

Em geral, a disfunção focal resulta de anormalidades estruturais (p. ex., tumores, acidentes vasculares cerebrais, trauma, malformações, gliose, desmielinização). As manifestações dependem da localização, do tamanho e do grau de desenvolvimento da lesão. As lesões com < 2 cm de diâmetro e aquelas com desenvolvimento muito lento podem ser assintomáticas. As lesões maiores, lesões de desenvolvimento rápido (de semanas a meses, em vez de anos) e aquelas que afetam ao mesmo tempo ambos os hemisférios têm maior probabilidade de se tornarem sintomáticas. As lesões focais na substância branca podem interromper a conexão entre áreas encefálicas e causar a síndrome de desconexão (incapacidade de realizar uma tarefa que requeira atividade coordenada de 2 regiões encefálicas, apesar da conservação das funções básicas de cada região).

A disfunção global é causada por distúrbios tóxico-metabólicos ou, às vezes, por inflamação difusa, vasculopatia, trauma maior ou câncer disseminado; esses distúrbios afetam múltiplas facetas da função cerebral.

Recuperação

A recuperação de uma lesão cerebral depende em parte das seguintes características do cérebro:

  • Plasticidade do cérebro remanescente

  • Redundância

A Plasticidade (capacidade de uma área do cérebro de alterar sua função) do cérebro varia de uma pessoa para outra e é afetada pela idade e saúde geral. A plasticidade é mais evidente no encéfalo em desenvolvimento. Por exemplo, se as áreas de linguagem do hemisfério dominante forem gravemente danificadas antes dos 8 anos de idade, o hemisfério oposto com frequência pode assumir a função quase normal da linguagem. Embora haja considerável capacidade de cura da lesão encefálica após a primeira década de vida, lesões graves resultam muitas vezes em déficits permanentes. A reorganização total da função encefálica após lesão é incomum, em adultos, embora a plasticidade permaneça localmente operante em muitas áreas encefálicas por toda a vida.

Redundância refere-se à capacidade de mais de uma área do cérebro de desempenhar a mesma função.

Síndromes de disfunção cerebral

Síndromes específicas incluem

Distúrbios psiquiátricos (p. ex., depressão, psicose, ansiedade) às vezes incluem elementos similares. Disartria, um distúrbio neuromotor, pode causar sintomas semelhantes aos da afasia.

Diagnóstico

  • Avaliação clínica

  • Frequentemente, testes neuropsicológicos

Em geral, o diagnóstico da disfunção cerebral é clínico, geralmente auxiliado por testes neuropsicológicos.

O diagnóstico da causa em geral requer testes laboratoriais (análises de sangue e LCR) e imagem do encéfalo, tanto estrutural (p. ex., TC, RMN) como funcional (PET, SPECT).

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