BASES NEURAIS DA APRENDIZAGEM E MEMÓRIA
Que estruturas são relacionadas à aprendizagem e
memória?
Como essas estruturas são estudadas?
Que resultados relevantes existem no estudo desse campo?
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BASES NEURAIS DA APRENDIZAGEM E MEMÓRIA
Assim, vamos associar mecanismos biológicos e
comportamentais.
Um objetivo importante de parte dos estudiosos da
psicologia comportamento está relacionado a esses
mecanismos biológicos.
Por exemplo, veremos que o o hipocampo possibilita a
aprendizagem e a formação de memórias.
Portanto, a biologia, a cognição e o comportamento
trabalham juntos, não sendo, de forma alguma, excludentes.
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BASES NEURAIS DA APRENDIZAGEM E MEMÓRIA
Questão do dualismo mente-corpo
A questão passou de "onde a mente está localizada no corpo" para "onde operações cognitivas específicas estão localizadas no sistema nervoso".
Influência da cognição nas estruturas físicas do corpo, suas funções e processos
Neurociência cognitiva
Sistema nervoso => Processamento cognitivo => Comportamento
Localização de áreas específicas que controlam cognições e comportamentos
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O SISTEMA NERVOSO
Estudos Post-mortem
Lesões e efeitos cognitivos
Anomalias e efeitos
comportamentais
Reconhece questões estruturais,
mas não os processos
fisiológicos
Alzheimer
Paul
Broca
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O SISTEMA NERVOSO
Estudos com animais
Viabiliza a pesquisa in vivo
Registros de células isoladas ou
em conjunto, efeitos fisiológicos
Produção seletiva de lesões
CLARK et al, Impaired Recognition Memory in Rats after Damage to the Hippocampus.
The Journal of Neuroscience, December 1, 2000, 20(23).
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O SISTEMA NERVOSO
Registros elétricos
Eletroencefalogramas (EEG)
Potenciais relacionados a eventos (ERP)
Imagem estrutural do cérebro
Angiograma (raio-X)
Tomografia axial computadorizada (CAT)
Ressonância magnética (MRI)
Imagem metabólica
PET Scan
Ressonância 3D (fMRI)
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E AI, TEMOS TODAS AS RESPOSTAS?
As técnicas atuais ainda não proporcionam mapeamentos claros de
funções específicas que os relacionem a determinadas estruturas,
regiões ou mesmo processos cerebrais.
Concluiu-se que algumas estruturas, algumas regiões e alguns processos
cerebrais parecem estar envolvidos em determinadas funções
cognitivas.
Ainda não podemos determinar as relações específicas de causa e efeito
entre uma dada estrutura ou um processo cerebral e uma função
cognitiva específica.
Determinadas funções podem ser influenciadas por muitas estruturas,
regiões ou por muitos processos do cérebro.
Essas técnicas proporcionam a melhor informação apenas se usadas em
conjunto com outras técnicas experimentais visando o entendimento
das complexidades do funcionamento cognitivo.
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REGIÕES CEREBRAIS
O cérebro pode ser dividido, para fins didáticos, em três regiões principais:
prosencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo.
Os termos vem da organização física dessas partes no sistema nervoso de um
embrião em desenvolvimento, e não correspondem com exatidão a
localizações na cabeça de um adulto.
Durante o desenvolvimento, ao orientações relativas se alteram mas, mesmo
assim, os termos ainda são usados para designar áreas do cérebro
desenvolvido.
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ESTRUTURAS E FUNÇÕES CEREBRAIS
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e M
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ória
Áre
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SISTEMA LÍMBICO
O sistema límbico é importante para emoção, motivação,
memória e aprendizagem. Animais como peixes e
répteis, que têm sistemas límbicos pouco
desenvolvidos, respondem ao ambiente quase que
exclusivamente por instinto.
Os mamíferos e, em especial, os seres humanos, têm
sistemas límbicos mais desenvolvidos.
Eles parecem possibilitar que suprimamos respostas
instintivas (como o impulso de bater em alguém que
acidentalmente nos cause dor).
Capacidade de transformar nosso comportamento de
maneira flexível em resposta a mudanças em nosso
ambiente.
O sistema límbico é composto de três estruturas
cerebrais interconectadas: a amígdala, o septo e o
hipocampo. P R O F . A L Y S S O N A S S U N Ç Ã O
SISTEMA LÍMBICO
A amigdala cumpre uma função importante na emoção,
especialmente na raiva e na agressividade
O tálamo transmite informação sensorial à região
apropriada do córtex, recebendo a maior parte dos
dados sensoriais.
O septo está envolvido na raiva e no medo, mas é onde se
localizam os centros do orgasmo (quatro para mulher
e um para o homem), se relaciona com as sensações
de prazer, especialmente aquelas associadas às
experiências sexuais.
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SISTEMA LÍMBICO
Giro do Cíngulo é um feixe nervoso que liga os 2
hemisférios cerebrais. Coordena odores, e visões com
memórias de emoções anteriores, e participa da
reação emocional à dor e da regulação do
comportamento agressivo.
Hipotálamo atua principalmente no controle da
temperatura corporal, e desempenha, ainda, um papel
nas emoções, prazer e a raiva, aversão, desprazer e
tendência ao riso incontrolável. Atua menos na
geração e mais na manifestação de estados
emocionais. Por exemplo, por um mecanismo de
feedback negativo, a ansiedade pode se manifestar
até chegar a gerar um estado de pânico.
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SISTEMA LÍMBICO
O hipocampo cumpre um papel essencial na formação de
memórias novas, registra e monitora onde estao as
coisas e como essas se relacionam umas com as
outras em termos espaciais. Uma hipótese é que o
hipocampo forneça um mapa cognitivo geral. O mapa
representa o espaço em que um organismo precisa
navegar sendo aprendizagem flexível e para a
percepção das relações entre itens aprendidos.
Promove ainda fenômenos da memória de longa duração.
Possibilita ao animal comparar as condições de uma
ameaça atual com experiências passadas similares,
permitindo-lhe, assim, escolher qual a melhor opção a
ser tomada para garantir sua preservação.
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DESENVOLVIMENTO E COMPLEXIDADE
O desenvolvimento em termos
de complexidade neural é
paralelo ao desenvolvimento
evolutivo, mas a mudança na
proporção de massa cerebral
em relação à massa corporal
não o é. Ou seja, nosso
cérebro ficou mais complexo,
mas não maior.
Para os psicólogos
cognitivos, a mais
importante dessas tendências
evolutivas é essa crescente
complexidade das redeis
neurais do cérebro.
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DESENVOLVIMENTO E COMPLEXIDADE
A evolução do cérebro humano permitiu cada vez maior
de exercer controle voluntário sobre o
comportamento.
Isso faz com que fique maior nossa capacidade de
planejar cursos de ação alternativos e desenvolver
tarefas complexas.
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CORTEX CEREBRAL
O córtex cerebral forma a camada
mais extrema das duas metades
do cérebro .
Apesar de possuir milímetros de
espessura, o córtex cerebral
possui 6 camadas entremeadas
axônios e dendritos.
O córtex cerebral humano nos
possibilita planejar, coordenar
pensamentos e ações, perceber
padrões visuais e sonoros e usar
a linguagem.
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CORTEX CEREBRAL
A superfície do córtex cerebral é
acinzentada e costuma (massa
cinzenta), formada por células
neurais que processam as
informações que o cérebro recebe
e envia.
A substância branca no interior do
cérebro é formada em grande parte
de axônios mielinizados brancos.
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O processo de memorização é complexo
envolvendo sofisticadas reações
químicas e circuitos interligados de
neurônios.
As células nervosas ou neurônios,
quando são ativadas liberam
hormônios ou neurotransmissores
que atingem outras células nervosas
através de ligações denominadas
sinapses.
Os fatos antigos naturalmente têm mais
tempo de se fixar em nosso banco de
dados e daí sua melhor fixação, o que
não ocorre com fatos recentes, que
têm pouco tempo para se fixarem e
ainda podem ter sua capacidade de
fixação alterada por razões
relacionadas a variações de estado
emocional ou problemas físicos. P R O F . A L Y S S O N A S S U N Ç Ã O
O CÉREBRO E OS PROCESSOS DE
APRENDIZAGEM E MEMÓRIA
Toda vez que você aprende alguma coisa
ou adquire alguma experiência, as
células do seu cérebro sofrem uma
alteração.
• Essa alteração poderá refletir no
comportamento do sujeito.
Por exemplo, se você já passou por uma
rua à noite e percebeu que ali haviam
pessoas com aparência estranha e
perigosa, você evitará passar por
aquela rua novamente.
Por exemplo, se uma criança levou um
choque ao colocar o dedinho dentro
de uma tomada elétrica,
provavelmente ela nunca mais emitirá
aquele comportamento.
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O CÉREBRO E OS PROCESSOS DE
APRENDIZAGEM E MEMÓRIA
PLASTICIDADES NEURONAL
Nós estamos o tempo inteiro
aprendendo coisas, mudando, nos
transformando, e nossos neurônios
também.
A cada coisa que nós aprendemos
faz com que nossos neurônios
sofram alguma alteração.
Chamamos de plasticidade
neuronal.
A plasticidade neuronal é
necessária não só no aprendizado,
na formação e armazenamento de
memórias como também na
atualização e modificação de
memórias existentes.
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PLASTICIDADE NEURONAL
Para saber como ocorre a
plasticidade neuronal é
importante saber o que é uma
sinapse.
• As sinapses são conexões
especializadas que permitem
transmitir informações de um
neurônio a outro neurônio (ou
a outra célula).
A informação “corre” na forma
de impulsos elétricos ao longo
do neurônio e quando chega à
terminação axonal libera
substâncias
(neurotransmissores) na fenda
sináptica que se ligam a
receptores no próximo neurônio.
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Os neurotransmissores funcionam
como chaves e os receptores como
fechaduras, e a ligação
neurotransmissor-receptor pode
inibir ou excitar o próximo neurônio.
PLASTICIDADE NEURONAL
A ligação neurotransmissor-receptor
altera os neurônios
(plasticidade sináptica), o que tem
papel fundamental nos processos do
aprendizagem e memória.
• Potenciação de Longa Duração:
excitação que se mantém de maneira
persistente, aumentando a eficiência
das sinapses de horas a dias e possui e
funções importantes na aprendizagem.
•- Depressão de Longa Duração: ocorre
um enfraquecimento da transmissão
sináptica por baixa da entrada de cálcio.
•- Sinaptogênese: crescimento de novas
sinapses ou mudanças nas já
existentes.
•- Neurogênese: neurônios continuam
surgindo no cérebro do adulto (giro
denteado e bulbo olfatório). Raramente,
ocorre neurogênese em outras regiões
em casos de dano cerebral.
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Esses 4 mecanismos de plasticidade
não são independentes. Portanto,
nosso cérebro está em constante e
modificação devido ao aprendizado e
formação de memórias, através do
aumento ou enfraquecimento da
transmissão sináptica, formação ou
remodelamento de sinapses e
neurogênese.
Nestes exemplos, o comportamento foi modificado em decorrência de uma
experiência. Cada célula cerebral (ou neurônio)contribui para o
comportamento e para a atividade mental, conduzindo ou deixando de
conduzir impulsos.
Todos os processos da memória são explicados em termos dessas
descargas.
As alterações celulares decorrentes da aprendizagem e memória são
chamadas de plasticidade.
Elas se referem a uma alteração na eficiência das sinapses e podem
aumentar a transmissão de impulsos nervosos, modulando assim o
comportamento.
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A experiência pode se dar por uma aprendizagem ativa ou pela convivência
em lugares enriquecidos com indivíduos, cores, música, sons, livros,
cheiros, etc.
Em laboratórios científicos também foi possível demonstrar que ratinhos
apresentam um número muito maior de células cerebrais
interconectadas umas com as outras quando eles vivem em conjunto
em uma gaiola cheia de brinquedos do que os ratos que vivem
sozinhos e sem nada para fazer ou aprender.
Na década de 40, Donald Hebb, de Montreal , e Jersy Konorski, da Polônia,
foram os primeiros a acreditar que a memória deve envolver mudanças
ou aumentos nos circuitos nervosos.
Circuitos nervosos são conjuntos de neurônios que se comunicam entre si
através de junções denominadas de sinapses.
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LOCALIZAÇÃO DE FUNÇÕES CEREBRAIS
Em 1836, Marc Dax já havia tratado
mais de 40 pacientes que
sofriam de afasia como
resultado de lesões cerebrais.
Baul Broka e Carl Wernike
P R O F . A L Y S S O N A S S U N Ç Ã O
LOCALIZAÇÃO DE FUNÇÕES CEREBRAIS
Karl Spencer Lashley utilização
de eletrodos para estudar
localização de funções no
córtex.
Pesquisadores posteriores,
usando eletrodos e
procedimentos de medição
mais sofisticados, concluíram
que localizações definidas têm
correlação com respostas
motoras específicas.
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LOCALIZAÇÃO DE FUNÇÕES CEREBRAIS
LOCALIZAÇÃO DE FUNÇÕES CEREBRAIS
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LOCALIZAÇÃO DE FUNÇÕES CEREBRAIS
Karl Spencer Lashley utilização
de eletrodos para estudar
localização de funções no
córtex.
Pesquisadores posteriores,
usando eletrodos e
procedimentos de medição
mais sofisticados, concluíram
que localizações definidas têm
correlação com respostas
motoras específicas.
HEMISFÉRIOS CEREBRAIS
Embora pareçam bastante
semelhantes, os dois
hemisférios funcionam de
formas diferentes.
Os receptores do lado direito
do corpo geralmente enviam
informações por meio do
bulbo a áreas no hemisfério
esquerdo no cérebro, e vice-
versa.
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HEMISFÉRIOS CEREBRAIS
Da mesma forma, o hemisfério esquerdo do cérebro dirige as repostas motoras no lado direito do corpo, e o hemisfério direito dirige as respostas no lado esquerdo do cérebro.
Nem toda a transmissão de informações é contralateral.
O corpo caloso é um agregado denso de fibras neurais que conecta os dois hemisférios cerebrais permitindo a transmissão de informações em ambos os sentidos.
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HEMISFÉRIOS CEREBRAIS
Aproximadamente 90% da população
tem funções de linguagem
localizadas principalmente no
hemisfério esquerdo Quem carece
de processamento no hemisfério
esquerdo tem desenvolvimento da
linguagem no hemisfério direito
deficiente em competência sintática.
O hemisfério esquerdo também é
importante no movimento. As
pessoas com apraxia, muitas vezes,
sofreram lesões no hemisfério
esquerdo e perderam a capacidade
de realizar movimentos intencionais
conhecidos.
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HEMISFÉRIOS CEREBRAIS
O hemisfério direito e, em grande
parte, "mudo", com pouco
entendimento gramatical ou
fonético, mas tem um
conhecimento semântico muito
bom. Também esta envolvido no
uso de linguagem pragmática.
. As pessoas com lesões no
hemisfério direito tendem a ter
dificuldades para acompanhar
conversas ou historias, além de
dificuldades para fazer
inferências a partir de contexto e
entender metáforas ou com
humor. P R O F . A L Y S S O N A S S U N Ç Ã O
HEMISFÉRIOS CEREBRAIS
Gazzaniga (1985) afirma que o
cérebro, sobretudo o hemisfério
direito, está organizado em
unidades de funcionamento
independentes, em paralelo.
Cada uma das muitas unidades
distintas da mente opera de
forma relativamente
independente.
Essas operações acontecem, com
frequência, fora da consciência.
P R O F . A L Y S S O N A S S U N Ç Ã O
HEMISFÉRIOS CEREBRAIS
Contudo, a atuação dos hemisférios
não é isolada, mas
complementar.
Enquanto essas varias operações
independentes estão
acontecendo, o hemisfério
esquerdo tenta interpretar.
Levy (1974) encontrou algumas
evidências de que o hemisfério
esquerdo tende a processar as
informações de forma analítica
(uma por uma, em sequência). O
hemisfério direito tende a
processar de modo holístico
(como um todo).
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LOBOS CEREBRAIS
1. O lobo frontal está associado ao processamento motor e aos processos de pensamento superior, como o raciocínio abstrato, e integração da informação no decorrer do tempo. O lobo frontal é importante para o julgamento, a solução de problemas, a personalidade e o movimento intencional. Ele contém o córtex motor primário, especializado no planejamento, no controle e na execução de movimentos, sobretudo os que envolvem qualquer tipo de resposta retardada.
2. O lobo parietal está associado ao processamento . O cortex somatossensorial recebe dados com relação a pensamento, dor, sensação de temperatura e posição dos membros.
3. O lobo occipital cuida do processamento visual. Há diversas áreas visuais no lobo occipital, cada uma delas especializada em analisar aspectos específicos de uma cena.
4. O lobo temporal está associado com o processamento auditivo, para se entender a fala humana ou escutar uma sinfonia.
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ÁREAS DE ASSOCIAÇÃO
As áreas de associação dos lobos cerebrais são regiões do cérebro que não fazem
parte dos córtices somatossensorial, motor, auditivo ou visual.
Formam cerca de75% do córtex cerebral.
A área de associação frontal nos lobos frontais parece ser crucial à solução de
problemas, ao planejamento e à capacidade de julgamento.
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