Como a simetria cerebral influencia o funcionamento de sua mente?

Estas imagens ilustram a assimetria do cérebro entre os hemisférios cerebrais esquerdo e direito do cérebro.

Fonte: Semnic / Shutterstock

Os neurocientistas identificaram diferenças intrigantes de simetria e assimetria entre várias regiões do cérebro em camundongos que carregam mutações do gene do autismo e suas contrapartes sem autismo. Os resultados não publicados desta pesquisa foram apresentados por Jacob Ellegood no início desta semana na reunião anual da Society for Neuroscience de 2016 em San Diego.

Ellegood et al. descobriram que os ratos "autistas" apresentavam mais simetria entre os hemisférios esquerdo e direito do cérebro (latino para "cérebro") quando comparados aos controles sem mutações nos genes do autismo. Curiosamente, os ratos "autistas" mostraram mais assimetria entre os hemisférios esquerdo e direito do cerebelo (latino para "cérebro pequeno").

Ellegood e seus colegas no Mouse Imaging Center em Toronto identificaram três regiões cerebrais no cérebro do mouse autístico que apresentaram desequilíbrios significativos de volumes maiores no lado direito e menores volumes no lado esquerdo. Novamente, os hemisférios cerebrais foram encontrados excepcionalmente simétricos em camundongos com genes do autismo. Essas descobertas na simetria cerebral são intrigantes e desconcertantes para os neurocientistas.

Dito isto, a assimetria do cerebelo é de particular interesse para os pesquisadores. Uma ampla gama de estudos descobriram que o tamanho do cerebelo e a conectividade funcional estão correlacionados com funções relacionadas ao autismo, como a regulação emocional e a atenção.

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Nessa linha, pesquisas anteriores mostraram que os seres humanos com distúrbios do espectro autista (TEA) tendem a processar o idioma mais no hemisfério direito do córtex cerebral, o que é atípico. Hipoteticamente, essa mudança no processamento de linguagem para o lado direito do cérebro pode ser uma forma de compensar déficits de estrutura ou conectividade dentro e entre os hemisférios esquerdo e direito do cerebelo.

"Tudo o que o Cerebelo está fazendo, está fazendo muito"

Os hemisférios esquerdo e direito do cerebelo em vermelho.

Fonte: Life Science Databases / Wikimedia Common

Abaixo está um breve resumo da relação dinâmica entre ambos os hemisférios do cérebro e ambos os hemisférios do cerebelo, juntamente com alguma terminologia:

Em 1504, Leonardo da Vinci fez molduras de cera do cérebro humano e cunhou o termo cerebelo depois de observar dois pequenos hemisférios cérebros "pequenos" dobrados perfeitamente sob os hemisférios cerebrais maiores .

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Cerebelar é a palavra da irmã para o cerebral e significa "relacionar-se ou localizar no cerebelo". Existem dois hemisférios cerebrais localizados no cérebro (cérebro direito direito direito) e há dois hemisférios cerebelares (esquerda e direita) localizados no cerebelo .

O hemisfério esquerdo do cerebelo funciona em conjunto com o hemisfério direito do cérebro para afinar e controlar os movimentos musculares no lado esquerdo do corpo. Por outro lado, o hemisfério direito do cerebelo funciona em conjunto com o hemisfério esquerdo do cérebro para afinar e controlar o movimento muscular no lado direito do seu corpo.

Estas contagens de neurônios do cerebelo e do córtex cerebral são baseadas em estudos realizados por Lent, R., et al., 2012.

Fonte: Cortesia de Larry Vandervert

Embora o cerebelo seja apenas 10% do volume cerebral, os hemisférios cerebelares abrigam bem mais de 50% dos neurônios totais do seu cérebro. Com base nessa distribuição desproporcional de neurônios, meu pai, Richard Bergland – que era um neurocientista do século XX, neurocirurgião e autor de The Fabric of Mind (Viking) – costumava dizer: "Nós não sabemos exatamente o que é o cerebelo fazendo. Mas, seja lá o que for, está fazendo muito disso ".

Historicamente, os especialistas acreditavam que o cerebelo era principalmente responsável por funções "não pensantes", como equilíbrio, controle motor suave e coordenação muscular finamente sintonizada. E eles acreditavam que o controle de nossas funções cognitivas – incluindo inteligência social, lógica, linguística, criatividade, etc. – estavam sentados unicamente no córtex cerebral. Este ponto de vista está evoluindo rapidamente.

Muitos líderes de pensamento agora acreditam que o cerebelo desempenha um papel fundamental em muitas funções cognitivas e capacidade criativa, bem como a regulação de nossas interações emocionais com o mundo que nos rodeia e dentro de nós mesmos.

O que é "Dismetria do pensamento"?

Nos últimos anos, Jeremy Schmahmann, neurologista da Harvard Medical School, trabalhou em estreita colaboração com pacientes com ataxia e dano cerebelar em regiões específicas nos dois hemisférios do cerebelo.

Através de sua pesquisa no Hospital Geral de Massachusetts, Schmahmann desenvolveu uma teoria que ele chama de "Dismetria do Pensamento". Esta é basicamente a hipótese de que o cerebelo melhora o pensamento cognitivo da mesma forma que melhora os músculos. Schmahmann descobriu que, quando há danos estruturais estruturais a uma "microzona" particular do cerebelo, afeta o funcionamento da mente cerebral de maneira específica.

Aqui está um vídeo do YouTube de Schmahmann descrevendo sua hipótese "Dysmetria do pensamento":

Com base na função lateralizada dos hemisférios cerebelares e cerebrais, pode-se especular que as mudanças na estrutura cerebelar e na conectividade funcional com o córtex cerebral têm impactos profundos no tecido da mente de alguém.

Por exemplo, em setembro de 2016, Maria Assunta Rocca, da Divisão de Neurociências da Universidade Vita-Salute San Raffaele de Milão, Itália, apresentou pesquisa não publicada, informando que o volume de matéria cinzenta no hemisfério cerebelar esquerdo desempenhou um papel na predição dos níveis de função cognitiva em certos testes verbais e de atenção. (Eu escrevi sobre essas descobertas em um post do blog Psychology Today , "Seu Hemisfério Cerebelar Esquerdo pode desempenhar um papel na cognição").

Um estudo realizado em 2008 por pesquisadores do departamento de neurologia da Universidade da Califórnia, em San Diego, encontrou diferenças na função lateralizada dos hemisférios do cérebro esquerdo e direito em crianças com autismo que não desenvolveram habilidades normais de linguagem. Ao contrário dos controles sem ASD, a ressonância magnética funcional (fMRI) mostrou que os padrões lateralizados da atividade cerebral ao discurso em crianças de 2-3 anos de idade eram diferentes.

Por exemplo, os neurocientistas da UCSD descobriram que, quando as crianças com autismo ouviram uma história de dormir, mostraram mais atividade no lado direito do cérebro, em vez do lado esquerdo. Acredita-se que as crianças sem autismo processam gramática e vocabulário mais fortemente no lado esquerdo do cérebro.

"O Cerebelo não Obtém Crédito Suficiente"

Em uma declaração recente sobre sua apresentação de 2016, Ellegood disse: "O cerebelo não ganha crédito suficiente". Outras pesquisas sobre o cerebelo descobriram que os volumes do cérebro cerebelar são invulgarmente pequenos ou invulgarmente grandes em camundongos com modelos genéticos de autismo.

Dois anos atrás, na reunião anual da Sociedade de Neurociências de 2014 em Washington DC, os pesquisadores apresentaram descobertas inéditas ligando as células de Purkinje no cerebelo com ASD. (Eu relatei nesta pesquisa em uma publicação de blog da Psychology Today "Como as células de Purkinje no cerebelo estão ligadas ao autismo?"

Uma variedade de outras pesquisas encontrou anormalidades cerebelares em humanos com ASD através de estudos pós-mortem de amostras de cérebro que mostraram perda de volume de células de Purkinje. Ao longo dos últimos anos, estudos múltiplos confirmaram esse fenômeno nos cérebros humano e do mouse.

Ter um número reduzido de células de Purkinje (os maiores neurônios do cerebelo) é uma das características mais consistentes da ASD em estudos pós-mortem de cérebros do autismo humano. As células de Purkinje representam a saída primária dos sinais nervosos do cerebelo e apresentam projeções neuronais elaboradas que se conectam com várias regiões dos hemisférios esquerdo e direito do córtex cerebral.

Nos distúrbios do espectro do autismo, o cérebro mostra consistentemente defeitos nas células de Purkinje, que têm um único axônio que projeta do cerebelo e cria conectividade do cerebelo a um número infinito de regiões cerebrais do cérebro.

Mais pesquisas são necessárias sobre diferenças de simetria e assimetria entre os quatro hemisférios do cérebro

Ellegood diz que ele e seus colegas não são claros sobre por que a simetria incomum no cérebro e a assimetria em outras regiões do cérebro acompanham o autismo. Uma possibilidade é que a assimetria funcional resulta da prática regular de uma habilidade ou capacidade cognitiva que depende fortemente de um lado do cérebro.

"Certamente na população humana, se você fizer malabarismo, se você tocar música, então essa área da sua cabeça fica maior", disse Ellegood em um comunicado. "Então, se essa descoberta é ambiental ou de desenvolvimento é uma questão aberta". Ellegood e colegas já deram a muitos de seus ratos de laboratório uma série de testes comportamentais e planejam realizar mais pesquisas. "Será interessante combinar a assimetria estrutural com o comportamento", disse Albert Basson na declaração.

O laboratório de Basson no King's College London colabora com Ellegood em outras pesquisas relacionadas ao autismo ligadas à conexão cerebral-cerebelar. A equipe de Basson identificou papéis críticos que o gene CHD7 desempenha no desenvolvimento do cerebelo. Ele está atualmente pesquisando várias funções e mecanismos de CHD7 no desenvolvimento do córtex cerebelar e frontal. Fique atento às atualizações sobre este tema emocionante!