NEUROFISIOLOGIA - SISTEMAS DE MEMÓRIA II

[Música] bem-vindos alunos do curso de especialização em neurociências professora Susete e eu vou dar continuidade ao módulo básico de neurofisiologia discutindo hoje as bases neurais da formação de memória os tópicos abordados Então hoje né todos os demais de memória a gente já discutiu Então hoje basicamente são os circuitos neurais e os circuitos neurais da formação de memória envolvem Obrigatoriamente né uma sequência de eh eventos e consequentemente esses eventos vão resultar eh na conexão entre diferentes células neuronais né que tem uma localização específica então o comportamento ele depende eh da mudança da da funcionalidade de células

neurais o neurônio é a principal célula envolvida e essas mudanças também requerem uma alteração eh funcional das células Então hoje a gente vai discutir só os circuitos como essas células se conectam e quais são as principais estruturas envolvidas eh nos tipos de memória que a gente discutiu eh também é importante dizer que a a a compreensão né tanto das mudanças decorrentes da formação de memória que é a aquisição mais o tempo de retenção e a Evocação elas dependem mesmo e também dos locais onde essas informações são eh armazenadas ou retidas Ela depende da interação e

do conhecimento de várias áreas né então Eh eu preciso ter uma interação das ciências neurais com a psicologia com a biologia molecular e celular no sentido de garantir que todo o processo seja compreendido eh hoje se sabe que as memórias elas são formadas por neurônios então eh a informação é retida em alguns neurônios elas são armazenadas em redes neurais a depender da complexidade da informação e do organismo que a gente eh discute e que elas podem ser evocadas por pelas mesmas redes que foram armazenadas ou por redes distintas então isso também vai depender do tempo

eh entre o processo de retenção e a Evocação aqui um exemplo disso né então uma determinada informação no ambiente ela resulta uma modificação específica nos tecidos essa modificação requer né que a informação seja codificada então normalmente aqui representado por 0 0 01 no sentido de que é uma informação binária né uma conversão que a gente já estudou que é eh eletroquímica no sistema nervoso e essa conversão ela vai acontecer em circuitos específicos bom quais são as bases né e quais são as estruturas envolvidas no processo de formação de memória então Eh nós vimos anteriormente que

eh As Memórias de longo prazo que causam as maiores eh mudanças da morfologia dos neurônios e dependem dos circuitos elas são memórias eh do tipo de procedimento né E aí elas envolvem estruturas específicas então por exemplo aqui um um um hábito um procedimento que requer um hábito elas são armazenadas em áreas corticais específicas e dependem também do cerebelo então dependem né Eh do córtex mas a principal estrutura onde essa informação retida é o cerebelo da mesma forma As Memórias de condicionamento que não são do tipo declarativa tá as memórias que não são associativas que são

eh formadas a partir eh da aquisição Não associativa elas envolvem um um conteúdo cortical muito pequeno né localizado no lobo temporal eh O priming que é aquela aquela informação que a gente deduz A partir de uma de uma informação única Então a partir de letras você consegue por exemplo definir uma palavra Então esse essa informação ela não é cortical né Ela é muito mais eh envolve muito mais as áreas do tronco já as memórias declarativas que requerem a consciência elas dependem de estruturas corticais e também eh dependendo da natureza dela se semântica ou episódica ou

eh de fatos e eventos elas podem depender de estruturas que são chamadas de estruturas do sistema límbico e a gente vai se deter um pouquinho mais nesse tipo eh de circuito envolvido eh a questão é quando e como eh se começou a discutir as bases neurais do processo de formação de memória então Eh o HM né que é o rin mol é muito importante dizer que ele foi uma figura chave nesse processo assim como os médicos que trataram do caso ele ele tinha um eh crises epilépticas recorrentes desde criança até a sua fase adulto e

na tentativa de de corrigir esse processo eh se fez uma uma lobotomia né do da região temporal Então você tirou estruturas do do Lobo temporal que são mostradas nesse desenho aqui e essas estruturas e nesse corte sagital também e essas estruturas envolvem eh várias áreas a formação hipocampal complexo amidal Loide que a gente vai ver e isso fez com que as crises epiléticas dele reduzissem por outro lado se identificou que ele teve prejuízos na formação de memória Então aqui tem um corte mostrando né Quais são as estruturas que foram retiradas eh nesse paciente então a

as áreas né do Lobo temporal como córtex perirrenal entorrinal e a região parahipocampal e o hipocampo propriamente dito tá eh Que tipo de informação ele perdeu ele ele perdeu a capacidade de formar memórias que do tipo declarativo aquelas memórias que ele precisava da consciência para evocar as informações por outro lado ele Manteve alguns tipos de memória que er As Memórias de procedimento então aquelas memórias que com o treino Elas ficavam eh elas elas eram armazenadas em longo prazo e aí eh isso foi identificado a partir de vários testes por exemplo ele era colocado em frente

a um espelho para desenhar uma uma estrela e os traços eles iam melhorando a cada momento então o gráfico aqui tá tá mostrando né o tempo e os erros que ele cometia na construção então o que que aconteceu com hm eh ele perdeu a capacidade de consolidar memórias do tipo declarativo né então ele conseguia formar outras memórias Exatamente porque as estruturas do Lobo temporal e depois se identificou isso participavam desse processo né então mostrando aqui a evidência de que áreas específicas do Lobo temporal eh participavam das memórias do tipo declarativo qual é a função do

hipocampo então a informação do hipocampo né ou da formação hipocampal e di áreas do Lobo temporal é fazer com que as informações de curto prazo do tipo declarativo sejam convertido em Memórias de longo prazo Então as células do circuito que que compõe essas estruturas eh passam por alguma alteração eh morfológica importante e bioquímica que garante que aquela informação deixe um traço né e ser para ser evocado posteriormente então aqui tá mostrando o hipocampo então além né de fazer com que as informações sejam convertidas das informações sões de curto prazo sejam convertidas em Memórias de longo

prazo o hipocampo Tem uma função muito importante que ele é um gerador de predição que a gente diz porque ele eh possibilita fazer a comparação então ele ele é um comparador e sempre que você adquire uma informação nova a participação dele é importante porque você compara com informações que você já tem armazenada a ponto de identificar o que é novo se é um objeto novo se é uma pessoa nova se os objetos da sua casa estão em local diferente então tudo isso o hipocampo participa então ele participa como um eh gerador de predições E também

como um comparador tá Além disso ele é essencial para formar memória espacial então quando você sai de um determinado local e você armazena Qual é o caminho armazena informações relativas ao caminho que você tem que fazer e onde e onde você tem que chegar o hipocampo é essencial nesse processo né então lesões do hipocampo dificultam a localização espacial do indivíduo Ele se perde né ele esse se perde no espaço digamos assim eh além disso a gente tem outras estruturas que participam do processo de memória que tem um um um aspecto emocional então o hipocampo também

participa dessas memórias basicamente em relação ao local onde o processo aconteceu e a gente chama isso de memória contextual né e mas ele ele é subdividido em áreas importantes então cada área do hipocampo participa de forma diferente a gente não vai entrar nesse aspecto em si mas ele participa tanto da memória espacial declarativa como da memória eh emocional no sentido de contextualizar onde aquilo aconteceu tá eh o aqui tá mostrando exatamente o circuito então além do hipocampo da formação hipocampal participam desse circuito o complexo amidal Loide e o ctex préfrontal de que forma que cada

um deles participa né do armazenamento e do controle das respostas emocionais então aqui a gente tem os circuitos que essas estruturas eh foram né Então a primeira primeira descrição da relação anatômica e funcional entre essas áreas foi feita por paps em 1977 ele e ele determinou o circuito como chamando circuito de paps e esse circuito envolvia o córtex ulado que é essa estrutura que tá em vermelho aqui eh as estruturas do Lobo temporal e dentre elas o hipocampo e a amídala E além disso áreas do do de encéfalo como o corpo mamilar tá e o

e o diencéfalo o corpo mamilar está conectado às estruturas do Lobo temporal por um feixe de fibras que é o fórnice Então esse conjunto de estruturas foi denominado sistema límbico né E aí mostra aqui o circuito de paps inicialmente qual eram as estruturas o hipocampo através do córtex se comunicando com o núcleo mamilar E além disso né as outras estruturas do tálamo anterior eh e do corte angulado participavam desse circuito para armazenar informações do tipo emocional tá eh hoje se sabe e eu tentei colocar aqui uma série de outras estruturas que foram incorporadas ao sistema

e a gente não vai discutir todas essas estruturas eu deixei negritado eh destacado aqui as estruturas que são mais estudadas mais conhecidas e que a gente vai vai falar um pouquinho então Eh esse corte aqui mostra em né de verde e azul as estruturas do sistema lío e que tipo de informação elas processam de que forma que cada cada estrutura participa do processo de formação da memória eh emocional e expressão dessa memória porque a gente o que que é expressão a gente expressa isso através da mudança comportamental a gente evoca uma informação através da mudança

comportamental tá então o que que a gente tem aqui a gente tem estruturas do cor iais que estão relacionados com a expressão e a experiência e em azul né seria o processamento dessa informação é quando a gente adquire essa informação aqui tem um corte um um destaque maior mostrando que as áreas do Lobo temporal né participam do processo de aquisição e algumas delas participam tanto da aquisição quanto da expressão que é o caso do do hipocampo e do complexo amidal Loide né Desse circuito então tem uma série de estruturas que fazem parte elas foram sendo

incorporados ao circuito de papéis que se tornou e que passou a chamar de de sistema límbico né porque é um circuito bem maior aqui tá mostrando um pouquinho então como cérebro processa essas informações ele processa através da aquisição da experiência emocional Então você vivencia algumas condições por exemplo de raiva de medo de tristeza né eh e aí o que acontece acce essas informações elas são processadas nestas regiões aqui do Lobo temporal E aí você tem a expressão dessas dessas respostas através de comportamento e em paralelo a gente também tem alterações de funções não observáveis por

exemplo como respostas neurovegetativas frequência cardíaca alterada a frequência respiratória alterada Então são são respostas neurovegetativas que são controladas por áreas eh importantes aqui do diencéfalo mas que a gente eh não necessariamente consegue observar tá e além de tudo também tem respostas hormonais né que são acessíveis então a expressão Ela depende de uma integração de áreas que fazem parte desses circuitos que vão que vão determinar um comportamento o tônus por exemplo do músculo se você vai sair correndo se você vai congelar e entrar em Freezing e das e das respostas neurovegetativas e hormonais associadas então um

exemplo disso por exemplo de que forma que o complexo amidal Loide e o córtex eh préfrontal organizam eh todo um comportamento frente a uma determinada situação então é uma situação eh que para esse indivíduo era uma situação de medo então ele associou né Eh essa imagem com a presença eh de um tubarão e aí ele automaticamente processou essa informação no complexo amidal Loide após ter passado pelo circuito sensorial né então logicamente a informação ela tem que passar pelo sistema visual e pelo tlum que são informações eh que são vias e áreas importantíssimas para o processamento

da informação sensorial que vocês vão ver né mas ela também processa essa informação rapidamente no complexo amidal Loide o complexo amidal a gente chama de botão de disparo é aquela estrutura que ela identifica o grau de nocividade da informação que tá no ambiente e quando ela identifica o quanto aquilo pode ser nocivo pro indivíduo ela organiza uma resposta que resposta vai depender do estímulo do significado do estímulo da distância do estímulo então ele vai identificar se você pode sair correndo ou se você tem que lutar para aquelas eh com aquela determinada condição para garantir a

tua sobrevida então automaticamente a mida ela processa essa informação e já gera respostas independente na sua consciência né ela já gera as respostas endócrinas e autonômicas para garantir que você tem um aporte fisiológico cardiovascular respiratório motor né para agir frente à aquela situação Então essa essa alça que a gente chama de de alça curta é É um mecanismo que foi muito bem estudado e pelo ledu que é um pesquisador da área Ele disse que a a quando uma informação sensorial chega no sistema pela retina automaticamente essa al alça cursa curta perdão ela já é desencadeada

no sentido de garantir a sua sobrevida posteriormente essas informações são processadas em outras áreas corticais para garantir com que aquela informação seja retida né em curto prazo e em longo prazo para que você aprenda com aquela determinada situação Então são dois caminhos diferentes que envolvem circuitos diferentes que uma mesma informação pode caminhar e qual é a participação do córtex nessa história né De que forma que o córtex eh em conjunto com a amida ela processa uma informação por exemplo do tipo eh nocivo né de medo frente à aquela determinada condição então a gente viu né

que a informação ação sensorial ela pode chegar na na mida diretamente a partir e do processamento da da retina e no tálamo E aí automaticamente ela já gera uma resposta emocional e controladora o córtex sensorial que seria alça secundária aqui ela Ele vai modular ele vai eh fazer um circuito com amídala para guardar aquela informação agora existe uma outra estrutura cortical importante que é o córtex pré-frontal e ele é o que a gente chama de freio de limitador né que ele controla o disparo da mí Em que momento ela vai eh desencadear uma resposta dessa

nessa natureza é o que a gente chama de importante paraa tomada de decisões tá então você tem que decidir Em que momento aquela informação vai acontecer e que tipo de de comportamento a mida ela vai controlar luta ou fuga tá então realmente o córtex préfrontal ele eh junto com o hipotálamo ventral controlam aqui a função da Mía no sentido de ativá-la ou desativá-la eh o córtex préfrontal é uma uma região que tá nessa região do encéfalo que vocês já conhecem então ele tem uma uma função importante eh na atenção nas respostas emocionais e na capacidade

de julgamento do indivíduo então exatamente na tomada de decisão é muito importante que Em algumas situações a gente tem que definir né Qual é o caminho que a gente vai seguir e as motivações do dia a dia ou as motivações eh da vida anterior também podem interferir né nessa tomada de decisão do córtex Então são vários fatores interferindo na função e na na agilidade com que o córtex préfrontal desencadeia uma resposta em conjunto né com o complexo amidal Loide então a tomada de decisão é um processo contínuo né o vrtex préfrontal participa desse processo geralmente

eh ele participa antes que você tenha consciência e aí você tem respostas que você nem mesmo você conseguiu prever que você teria né Exatamente porque ele rapidamente ele usa informações na memória de curto prazo informações que foram retidas para auxiliar você na tomada de decisão e é lógico que essas estruturas elas passam por um processo de amadurecimento importante e que isso acontece no indivíduo da adolescência para a vida adulta e que a criança não tem essa capacidade de fazer isso então essa figura mostra um pouco isso né Eh cada área desde o nascimento até a

vida adulta tem um uma função importante né na tomada de decisão e nos na definição do comportamento que ela vai desenvolver então a gente sabe que na no Nascimento na infância na vida eh e na criança no início da adolescência eh todas as tomadas de decisões são muito mais emocionais do que cognitivas Teoricamente né Eh se espera que o indivíduo na vida adulta tenha uma conexão do ctex prefrontal com a amídala desenvolvida e que ele seja capaz de de de tomar decisão de forma eh mais precisa mais consciente usando informações já armazenadas no seu sistema

quando corta préfrontal perde a sua função perde a sua capacidade de tomar a decisão a gente pode ter doenças psiquiátricas importantes né que deixam de modular eh o complexo amidal Loide o indivíduo não tem a capacidade de julgar eh a o ambiente que ele tá o espaço que ele tá a situação se é adequada ou não para emitir determinado comportamento e ele acaba emitindo independente eh da do local ser É adequado ou não eh a participação desses diferentes sistemas eh é muito importante que eles estejam em equilíbrio né Então sempre que você tem o os

sistemas envolvendo tanto a as áreas emocionais quanto as áreas cognitivas eles têm que trabalhar em conjunto então Eh quando o aspecto emocional pesa mais Eh você acaba tendo tomadas de decisões muito mais emocionais e não tão assertivas quando quando o córtex préfrontal eh é mais coerente você acaba não demonstrando tantas emoções e não levando em conta as condições emocionais então é importante que os dois trabalhem em equilíbrio em conjunto né que é é o que a gente chama de de de equilíbrio emocional ou Inteligência Emocional eh existe alguns fatores que vão interferir no processo de

formação e armazenamento dessas informações em áreas específicas dentre esses fatores a gente tem por exemplo sono estés sistema de recompensa Então se aquele determinado comportamento foi recompensado ou não em alguma determinada situação atenção né processada pelo córtex prefrontal a gente acabou de ver a adaptabilidade do indivíduo quanto ele adaptável ou não o uso de drogas eh algumas positivas outras negativa o envelhecimento do sistema nervoso então a a gente tem perdas funcionais importantes que podem ser acentuadas ou não por condições de estress a prática é a repetição Então isso é importante quanto mais você treina mais

você faz mais o teu desempenho melhora a socialização do conhecimento então isso já foi provado é muito importante você discutir com indivíduos trocar informações né socializar o que você sabe é importante para isso a motivação né então a gente viu que a motivação modula aquisição e consequente ente vai modular os outros fatores a superação de frustrações e a atividade física tá então alguns exemplos de Como isso acontece eh dependendo da condição que a situ que a situação aconteceu por exemplo estress ou antes da aquisição ou antes da consolidação ou antes da recuperação da informação eu

posso ou potencializar ou reduzir e essa etapa né Isso vai depender muito do nível de estess então você pode ter uma condição de stress Agudo crônico ou eh que que pode ser tanto no indivíduo adulto como no indivíduo idoso e essa resposta ela pode ser mais acentuada no sentido de fazer com que a memória seja ou prejudicada ou favorecida tá então por que que isso acontece onde essas essas eh alterações funcionais se estabelecem novamente a gente entra no circuito né hipocampo complexo amidal Loide córtex préfrontal então no momento em que você adquire uma determinada informação

e você inicia o processo de consolidação dessas informações então As Memórias declarativas para elas serem consolidadas elas precisam de uma conexão muito o hipocampo é uma estrutura chave Mas elas também precisam a depender do conteúdo do neocórtex do núcleo caudado e eh de outras áreas importantes no diencéfalo o que que vai acontecer eh quando por exemplo o indivíduo tá numa situação de estess crônico intenso eh o nível de eh produção de hormônios relacionados ao stress como por exemplo os glicocorticoides ou adrenalina elas podem eh interferir num eixo eh hipotálamo hipófise adrenal que vocês vão estudar

mas elas também podem interferir nas áreas relacionadas à consolidação então o processo de consolidação fica eh prejudicado nesse aspecto né pelo excesso de de glicocorticoides que tem no organismo Então essa esses hormônios acabam interagindo modulando de forma negativa a formação de memória um outro aspecto Importante que pode interferir no processo de formação de memória e consequentemente né nos circuitos envolvidos é o sono então Eh se sabe que o sono é é extremamente importante pro processo de consolidação da memória o sono tem fases diferentes e cada fase do Sono eh tem a ver com um tipo

de memória diferente então por exemplo para para você guardar informação do tipo declarativa né Eh que requer consciência a o a o a o sono de ondas lentas é muito importante pra gente guardar Memórias de procedimento né o sono eh de ondas não lentas é muito mais importante então isso vai depender muito do tipo de informação que você vai armazenar tá e consequentemente você recupera aquela informação de forma importante não dormir ou ter uma redução na qualidade do Sono certamente vai interferir no processo de consolidação das informações então aqui alguns fatores que interferem nesse processo

então eh a gente viu que as etapas são aquisição da informação consolidação e recuperação em cada uma delas aqui tá mostrando né De que forma que o estess pode interferir de forma negativa e você por exemplo não lembra de um determinada é uma amnésia temporária por exemplo né E caso você não tenha dormido bem ou você pode lembrar bem né Se o sono eh aconteceu então são fatores que vão acabar modulando o processo de consolidação e depois de recuperação dessa informação um outro Outro fator que interfere no processo de formação de memória e tem a

ver com os sistemas neurais importantes é o envelhecimento ou as patologias então a a formação hipocampal envolve o hipocampo propriamente dito que é uma estrutura que é que é formado por subcampos que a gente chama de ca1 ca2 e ca3 além do hipocampo no lobo temporal Medial que é aquela estrutura que eu lembrei que o hm eh perdeu aqui a gente tem uma estrutura que chama giro denteado e tem o córtex entorrinal e o subí Então tudo isso está no no lobo temporal Medial elas estão altamente conectadas essas estruturas Elas têm um diferente envolvimento no

envelhecimento normal e na patologia por exemplo na doença de alzheimer Então o que acontece eh quando o indivíduo né Eh tem uma perda funcional do hipocampo ou do córtex entorrinal o tipo de de informação que é perdida difere tá então eh normalmente o que a gente sabe é que eh no envelhecimento a gente tem uma perda do girod denteado e da ca1 e na patologia relacionada à doença de alzheimer a gente tem uma perda funcional do córtex ent rinal então elas participam de forma diferente né tanto na parte contextual Quanto na parte emocional e aí

consequentemente eh o dano é diferente né então também é uma perda importante no indivíduo que envelhece no processo de formação de memória Exatamente porque estas células aqui elas acabam entrando no processo eh de perda funcional Apesar né de termos e já é claro que isso acontece neurogênese no giro denteado mesmo no indivíduo adulto só que ela essa neurogênese ela diminui durante o processo de envelhecimento tá existem fatores que podem favorecer isso existe exercício físico então tem a leitura então tem fatores que podem reduzir essa perda mas ela normalmente ela acontece tá aqui tá mostrando um

pouquinho eh de perdas de memória numa patologia que é o Parkinson né então Eh por que que isso acontece por que que tem perda funcional Porque existe depósito se vocês lembrarem que a gente falou de sinapses né existem eh conexões entre as células e entre o neurônio e o outro neurônio que estabelece sinapses podem ter formação de placas ou substâncias que impedem o contato entre as células Então essas células começam automaticamente a entrar num processo de perda de de degeneração né a neurodegeneração e é progressivo tá então consequentemente essas essas células vão entrar no processo

de perda eh celular então essas eh regiões que acontecem por exemplo relacionada ao ao ao parkson são eh regiões motoras né que estão associadas inclusive com retenção de memória motora tá então aqui tá mostrando uma célula que tem altos níveis e uma célula normal n e e as regiões que elas acontecem no encéfalo de um animal no caso né para estudar a Patologia e as alterações motoras eh um outro dado importante que a gente precisa considerar é que e nos indivíduos eh normais saudáveis né que o sistema funciona de forma adequada e que não tem

nenhuma patologia instalada o processo de plasticidade sináptica acontece e dependendo eh inclusive da profissão do indivíduo ele pode ter mais facilidade para algumas habilidades então por exemplo os músicos eles têm áreas sensoriais e motoras mais desenvolvidas exatamente né porque ele requer o o tempo todo essa habilidade e as informações são retidas nestas áreas os motoristas de taxo táxi tem o hipocampo bem desenvolvido porque é uma memória espacial importante mas essas informações são retidas em áreas do lobo do Lobo parietal os dançarinos têm áreas motoras importantes então Eh logicamente dependendo daquilo que você treine então o

treino é um fator importante para fortalecer a sinapses eh é esse tipo de informação acaba sendo modulado tá eh um outro aspecto que eu gostaria de discutir com vocês é o que são falsas memórias né então Eh muitas vezes a gente cria informações cria memórias não existentes Então você na sua vida no seu cotidiano tem pode ter eh um determinado conceito sobre uma pessoa sobre os valores e por algum momento você perde aquela pessoa e aí você consegue começa a considerar só os fatos positivos Então você eh esquece os fatos negativos e começa a formar

memória como se aquela pessoa só fizesse coisas boas e positivas então isso são falsas memórias você reconstrói um um significado importante para aquelas informações tá então elas são recriadas eh em resumo o que que a gente viu primeiro que As Memórias de longo prazo né elas se formam em circuitos neurais di entes que as memórias do tipo declarativa elas requerem e elas são construídas de forma semântica ou episódica e nessas áreas a gente tem eh importante áreas do Lobo temporal e áreas do eh de encéfalo que vão participar desse processo né que são áreas que

que eh constitui o lobo límbico As Memórias de procedimento elas envolvem os núcleos da base Então são são memórias motor importantes eh o priming eles que são aquelas memórias que você deduz né uma determinada informação a partir de letras palavras eh ou um traço importante eh elas precisam do neocórtex e do tronco encefálico a gente tem ainda memórias que a gente adquire através de condicionamento clássico que não que a gente responde não de forma Consciente e aí o cerebelo acaba sendo importante e habituação que são aquelas memórias que a gente não adquire de forma eh

entre da associação entre os estímulos que são as memórias do tipo reflexa elas vão requerer estruturas específicas a depender do reflexo que você tá avaliando aqui são algumas referências para que vocês possam consultar e eu agradeço a [Música] atenção [Música] n