O cérebro é a parte do sistema nervoso central contida na cavidade craniana crânio. Inclui o córtex cerebral, sistema límbico, gânglios basais, tálamo, hipotálamo e cerebelo. Há três maneiras diferentes que um cérebro pode ser seccionado, a fim de ver as estruturas internas: uma seção sagital corta o cérebro da esquerda para a direita, como mostrado na figura 1b, uma seção coronal corta o cérebro da frente para trás, como mostrado na figura 1a, e uma seção horizontal corta o cérebro de cima para baixo.

Córtex Cerebral

A parte mais externa do cérebro é um grosso pedaço de tecido do sistema nervoso chamada de córtex cerebral, que é dobrado em colinas chamado de giros (singular: giro) e vales, chamados de sulcos (singular: sulco). O córtex é composto por dois hemisférios-direita e esquerda—que são separados por um grande sulco. Um grosso feixe de fibras chamado corpus calosum (Latim: “corpus calosum”): “corpo duro”) conecta os dois hemisférios e permite que a informação seja passada de um lado para o outro. Embora existam algumas funções cerebrais localizadas mais em um hemisfério do que no outro, as funções dos dois hemisférios são em grande parte redundantes. Na verdade, às vezes (muito raramente) um hemisfério inteiro é removido para tratar a epilepsia grave. Enquanto os pacientes sofrem alguns déficits após a cirurgia, eles podem ter surpreendentemente poucos problemas, especialmente quando a cirurgia é realizada em crianças que têm sistemas nervosos muito imaturos.

Figura 1. Estas ilustrações mostram as (a) secções coronais e (B) secções sagitais do cérebro humano.

em outras cirurgias para tratar epilepsia grave, o corpo caloso é cortado em vez de remover um hemisfério inteiro. Isto causa uma condição chamada cérebro dividido, que dá insights sobre funções únicas dos dois hemisférios. Por exemplo, quando um objeto é apresentado ao campo visual esquerdo dos pacientes, eles podem ser incapazes de nomear verbalmente o objeto (e podem alegar não ter visto um objeto em tudo). Isso ocorre porque a entrada visual do campo visual esquerdo atravessa e entra no hemisfério direito e não pode então sinalizar para o centro de fala, que geralmente é encontrado no lado esquerdo do cérebro. Notavelmente, se um cérebro dividido paciente é convidado a pegar um objeto específico de um grupo de objetos com a mão esquerda, o paciente será capaz de fazê-lo, mas ainda será incapaz de falar a identificá-lo.

Figura 2. O córtex cerebral humano inclui os lobos frontal, parietal, temporal e occipital.

cada hemisfério cortical contém regiões chamadas lóbulos que estão envolvidos em diferentes funções. Os cientistas usam várias técnicas para determinar quais áreas cerebrais estão envolvidas em diferentes funções: eles examinam pacientes que tiveram lesões ou doenças que afetam áreas específicas e ver como essas áreas estão relacionadas com déficits funcionais. Eles também realizam estudos em animais onde eles estimulam as áreas do cérebro e ver se há alguma mudança comportamental. Eles usam uma técnica chamada transmagnetic estimulação (TMS) para desactivar temporariamente partes específicas do córtex usando ímãs fortes colocado fora da cabeça; e eles usam imagens de ressonância magnética funcional (fMRI) para observar as mudanças na oxigenação do fluxo sanguíneo em regiões particulares do cérebro que se correlacionam com tarefas específicas de comportamento. Estas técnicas, e outros, têm dado uma grande visão sobre as funções dos diferentes regiões do cérebro, mas também mostrou que qualquer área do cérebro pode estar envolvido em mais do que um comportamento ou processo, e qualquer comportamento ou processo geralmente envolve neurônios em várias áreas do cérebro. Dito isto, cada hemisfério do córtex cerebral mamífero pode ser dividido em quatro lóbulos funcionalmente e espacialmente definidos: frontal, parietal, temporal e occipital. A figura 2 ilustra estes quatro lóbulos do córtex cerebral humano.

Figura 3. Diferentes partes do córtex motor controlam diferentes grupos musculares. Grupos musculares que são vizinhos do corpo são geralmente controlados por regiões vizinhas do córtex motor também. Por exemplo, os neurônios que controlam o movimento dos dedos estão perto dos neurônios que controlam o movimento da mão.

o lobo frontal está localizado na frente do cérebro, sobre os olhos. Este lóbulo contém o bulbo olfativo, que processa cheiros. O lobo frontal também contém o córtex motor, que é importante para o planejamento e implementação do movimento. Áreas dentro do córtex motor mapeiam diferentes grupos musculares, e há Alguma Organização neste mapa, como mostrado na Figura 3. Por exemplo, os neurônios que controlam o movimento dos dedos estão ao lado dos neurônios que controlam o movimento da mão. Os neurônios no lóbulo frontal também controlam funções cognitivas como manter a atenção, a fala e a tomada de decisões. Estudos de seres humanos que danificaram seus lobos frontais mostram que partes desta área estão envolvidas na personalidade, socialização e avaliação do risco.o lobo parietal está localizado no topo do cérebro. Neurônios no lobo parietal estão envolvidos na fala e também na leitura. Duas das principais funções do lobo parietal são o processamento de somatosensações-sensações de toque como pressão, dor, calor, frio e propriocepção de processamento—o sentido de como partes do corpo são orientadas no espaço. O lobo parietal contém um mapa somatosensorial do corpo semelhante ao córtex motor.o lobo occipital está localizado na parte de trás do cérebro. Ele está envolvido principalmente na visão-ver, reconhecer e identificar o mundo visual.o lobo temporal está localizado na base do cérebro pelos seus ouvidos e está envolvido principalmente no processamento e interpretação de sons. Ele também contém o hipocampo—grego para “seahorse”) – uma estrutura que processa a formação de memória. O hipocampo é ilustrado na Figura 5. O papel do hipocampo na memória foi parcialmente determinado pelo estudo de um famoso paciente epiléptico, HM, que teve ambos os lados de seu hipocampo removido em uma tentativa de curar sua epilepsia. Suas convulsões foram embora, mas ele não podia mais formar novas memórias (embora ele pudesse lembrar alguns fatos de antes de sua cirurgia e poderia aprender novas tarefas motoras).em comparação com outros vertebrados, os mamíferos têm cérebros excepcionalmente grandes pelo seu tamanho corporal. Um cérebro inteiro de jacaré, por exemplo, encheria cerca de uma colher de chá e meia. Este aumento na proporção cérebro / corpo é especialmente pronunciado em macacos, baleias e golfinhos. Embora este aumento no tamanho global do cérebro tenha desempenhado, sem dúvida, um papel na evolução de comportamentos complexos únicos para os mamíferos, ele não conta toda a história. Os cientistas encontraram uma relação entre a área relativamente alta da superfície do córtex e a inteligência e comportamentos sociais complexos exibidos por alguns mamíferos. Esta área de superfície aumentada é devido, em parte, ao aumento do dobramento da folha cortical (mais sulci e gyri). Por exemplo, um córtex de rato é muito suave com muito poucos sulci e gyri. Os vértices do gato e das ovelhas têm mais sulci e gyri. Chimpanzés, humanos e golfinhos têm ainda mais.

Figura 4. Os mamíferos têm maiores relações cérebro-corpo do que outros vertebrados. Dentro dos mamíferos, o aumento da dobra cortical e área de superfície está correlacionado com um comportamento complexo.

gânglios basais

áreas cerebrais interconectadas chamadas de gânglios basais (ou núcleos basais), mostrados na figura 1b, desempenham papéis importantes no controle de movimento e postura. Danos aos gânglios basais, como na doença de Parkinson, leva a incapacidades motoras como um andar baralhado. Os gânglios basais também regulam a motivação. Por exemplo, quando uma picada de vespa levou a danos em gânglios basais bilaterais em um homem de negócios de 25 anos, ele começou a passar todos os seus dias na cama e não mostrou interesse em nada ou em ninguém. Mas quando ele foi estimulado externamente – como quando alguém pediu para jogar um jogo de cartas com ele-ele foi capaz de funcionar normalmente. Curiosamente, ele e outros pacientes similares não relatam sentir-se entediados ou frustrados pelo seu estado.

Thalamus

Figura 5. O sistema límbico regula emoções e outros comportamentos. Inclui partes do córtex cerebral localizado perto do centro do cérebro, incluindo o giro cingulado e o hipocampo, bem como o tálamo, hipotálamo e amígdala.

o tálamo (em grego para “câmara interior”), ilustrado na Figura 5, funciona como um portal de e para o córtex. Recebe entradas sensoriais e motoras do corpo e também recebe feedback do córtex. Este mecanismo de feedback pode modular a consciência de entradas sensoriais e motoras, dependendo da atenção e estado de excitação do animal. O tálamo ajuda a regular os estados de consciência, excitação e sono. Uma doença genética rara chamada insônia familiar fatal causa a degeneração dos neurônios talâmicos e glia. Esta desordem impede os pacientes afetados de serem capazes de dormir, entre outros sintomas, e é eventualmente fatal.abaixo do tálamo está o hipotálamo, mostrado na Figura 5. O hipotálamo controla o sistema endócrino enviando sinais para a glândula pituitária, uma glândula endócrina do tamanho de uma ervilha que libera vários hormônios diferentes que afetam outras glândulas, bem como outras células. Esta relação significa que o hipotálamo regula comportamentos importantes que são controlados por esses hormônios. O hipotálamo é o termóstato do corpo—ele garante que as funções chave, como a ingestão de alimentos e água, o dispêndio de energia e a temperatura do corpo são mantidos em níveis apropriados. Neurônios dentro do hipotálamo também regulam ritmos circadianos, às vezes chamados ciclos de sono.

sistema límbico

o sistema límbico é um conjunto conectado de estruturas que regula a emoção, bem como comportamentos relacionados ao medo e motivação. Ele desempenha um papel na formação da memória e inclui partes do tálamo e hipotálamo, bem como o hipocampo. Uma estrutura importante dentro do sistema límbico é uma estrutura do lobo temporal chamada de amígdala (em grego para “amêndoa”), ilustrada na Figura 5. As duas amígdalas são importantes tanto para a sensação de medo quanto para reconhecer rostos temerosos. O giro cingulado ajuda a regular emoções e dor.

cerebelo

o cerebelo (em latim para “pequeno cérebro”), mostrado na Figura 2, situa-se na base do cérebro no topo do tronco cerebral. O cerebelo controla o equilíbrio e ajuda na coordenação do movimento e na aprendizagem de novas tarefas motoras.o tronco cerebral, ilustrado na Figura 2, liga o resto do cérebro com a medula espinhal. Consiste no mesencéfalo, medulla oblongata, e os pons. Os neurônios motores e sensoriais se estendem através do tronco cerebral, permitindo a transmissão de sinais entre o cérebro e a medula espinhal. As vias neurais ascendentes cruzam-se nesta secção do cérebro permitindo ao hemisfério esquerdo do cérebro controlar o lado direito do corpo e vice-versa. O tronco cerebral coordena sinais de controlo motor enviados do cérebro para o corpo. O tronco cerebral controla várias funções importantes do corpo, incluindo alerta, excitação, respiração, pressão arterial, digestão, ritmo cardíaco, deglutição, caminhada e integração de informação sensorial e motora.

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