A discriminação entre dor e tato no cérebro humano em desenvolvimento.

A consciência é um dos maiores mistérios com que nos deparamos. Enfrentado pela filosofia há milênios, foi apenas muito recentemente considerada como um objeto legítimo de estudo científico. Essa mudança sem dúvida foi devida aos desenvolvimentos das ciênResearchBlogging.orgcias cognitivas e, principalmente, das neurociências que tiveram lugar nas últimas décadas. Hoje é muito difícil negar, frente a avassaladora montanha de dados comparativos, clínicos e das neurociências cognitivas, que o cérebro tenha um papel fundamental na gênese e manutenção das nossas memórias, da nossa capacidade de experienciar o mundo (e nossas ideias sobre ele) de uma perspectiva subjetiva e, por assim, dizer, do nosso senso de identidade pessoal. Mesmo as emoções, como mostram os estudos em neurobiologia

Foto: HORACIO SORMANI/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Foto: HORACIO SORMANI/SCIENCE PHOTO LIBRARY

comparativa que deram origem a áreas como a neurociência afetiva, são consensualmente aceitas como dependentes da atividade cerebral e, de certo modo, compartilhadas com outros mamíferos e vertebrados sendo a base de nossos sistemas atencionais e motivacionais [Veja os títulos recomendados no final].

Esta perspectiva científica da mente humana não é inócua, repercutindo em várias áreas importantes da nossa sociedade, como no tratamento e diagnósticos de condições mentais, nas discussões sobre a imputabilidade criminal, na resolução de dilemas éticos e na própria forma como vemos a nós mesmos. Entretanto, esmiuçar os recônditos do cérebro humano em busca da elusiva consciência continua sendouma tarefa e tanto na qual ainda engatinhamos por meio de uma abordagem fragmentada em que muitas frentes são exploradas ao mesmo tempo.

A capacidade de experimentar a dor é uma das janelas óbvias para a investigação da mente, mas ela é limitada pela capacidade de autorrelato dos indivíduos que só entra em cena muito tarde no processo de desenvolvimento, quando já não há mais dúvidas que o indivíduo é completamente consciente. Porém, ao invés da dor, é possível investigar um processo análogo intimamente ligado a ela, na verdade um pré-requisito para a mesma, a chamada nocicepção, isto é, a habilidade de conduzir e diferenciar (de outros tipos) estímulos nóxios (ou seja, aqueles associados ao dano tecidual) que, quando estamos completamente conscientes, experimentamos como a complexa e primordial experiência chamada “dor”.

Em 2011, Fabrizi e colaboradores [1] utilizando-se de técnicas não-invasivas de registro de eletroencefalográfico (EEG), relataram no periódico Current Biology que conseguiram detectar mudanças nos padrões de atividade neuronal que marcam o início da nocicepção e da discriminação tátil em bebês prematuros e não prematuros.

Para realizar este estudo do desenvolvimento dos circuitos corticais somatossensorias e da maturação das respostas neuronais, os pesquisadores conduziram as experiências em bebês nascidos prematuros e não-prematuros, em um total de 41 crianças, como forma de aferir o processo de maturação da discriminação entre as modalidades de estímulos. Os estímulos utilizados foram,

Foto: SIMON FRASER/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Foto: SIMON FRASER/SCIENCE PHOTO LIBRARY

respectivamente, no caso da estimulação tátil, um suave toque de martelo no calcanhar do bebê, e, no caso, dos nóxios uma lancetada no calcanhar, que é procedimento padrão para a coleta de sangue em enfermarias neonatais. Procedimento esse que só foi feito quando havia necessidade de coleta de sangue das crianças participantes do estudo. Além disso, foram efetuadas medidas de EEGs na ausência de qualquer estímulo [1].

Dezoito crianças nascidas não-prematuras (com idades gestacionais ao nascer entre 37a. a 41a. semanas, com os dados coletados quando as crianças estavam entre a 37a. e 45a. semana dselo_periodico_smalle vida) foram utilizadas para determinar os padrões de discriminação eletroencefalográficos entre os estímulo evocados por manipulação tátil inócua daqueles evocados por estímulos nóxios, o que foi realizado por meio do emprego da técnica de “Análise Multivariada de Dados”* conhecida como “Análise de Componente Principal” que tem por objetivo sumarizar grandes quantidades de informação distribuídas em diversas variáveis distintas, mas correlacionadas, reduzindo o número de variáveis relevantes [1,2,3].

A PCA, como é conhecida, faz isso por meio de operações com matrizes usando procedimentos de álgebra linear que permitem criar variáveis compostas das diversas variáveis analisadas que são combinadas em “variáveis ponderadas” – os componentes do PCA, na realidade, são uma combinação linear de todas as variáveis originais, mas como não são linearmente correlacionadas umas as outras revelam cada componente informações diferentes – geralmente sendo utilizados os primeiros componentes correspondentes a maior parte da variabilidade dos dados. No caso do estudo em questão, os padrões relacionados aos potenciais táteis constituindo o primeiro componente e os relacionados aos nóxios o segundo componente da PCA [1, 2].

As análises posteriores envolvendo tanto crianças prematuras como não-prematuras, mas desta vez sem levar em conta a idade ao nascer, mas apenas a idade gestacional imediata e utilizando registros de eletrodos diferentes do usados na coleta inicial de dados de linha de base, revelaram diferenças nos padrões dos EEGs elicitados pelos dois tipos de estímulos sincronizados, com os bebês prematuros exibindo um padrão difuso de disparo neuronal com diferenças apenas na intensidade da resposta, mas não na distribuição cerebral da atividade e nem no padrão temporal das mesmas que diferia bastante dos padrões exibidos pelos bebês não-prematuros com mais de 37 semanas de vida que exibiam ao invés de rajadas difusas conhecidas como “Delta Brushes”[4]** padrões bem mais comportados e modalidade específicos.

figura

Parte dessa atividade evocada difusa e atividade oscilatória sincronizada intrínseca do cérebro pré-natal e no início de desenvolvimento neonatal parece ter um papel essencial na geração dos circuitos neuronais corticais [5] e os resultados atuais podem ajudar a explicar por que, como mostrado em outro estudo, bebês nascidos prematuros após um período de 40 dias em incubadoras em que é comum serem lancetados para exames diários de sangue parecem desenvolver uma resposta álgica mais intensa. Talvez estas rajadas difusas interfiram com o processo de maturação dos circuitos corticais somatossensoriais e com o processo de desenvolvimento e discriminação de respostas nociceptivas e táteis.

Os resultados sugerem que ocorre uma transição nas respostas cerebrais decorrente da estimulação tátil e nóxica que originalmente são caracterizadas por rajadas neuronais uniformemente dispersas inespecíficas que, com o tempo, mudam para um padrão localizado e modalidade-específico de potenciais evocados, sugerindo que os circuitos neurais específicos necessários para a discriminação entre toque e nocicepção emergem por volta da 35a-37a semana de gestação.

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* Segundo Moita Neto, “a denominação ‘Análise Multivariada’ corresponde a um grande número de métodos e técnicas que utilizam simultaneamente todas as variáveis na interpretação teórica do conjunto de dados obtidos.”. Ele também acrescenta: “A análise de componentes principais é uma técnica estatística poderosa que pode ser utilizada para redução do número de variáveis e para fornecer uma visão estatisticamente privilegiada do conjunto de dados.” [1]

**Esses “Delta Brushes” podem ser detectados em bebês prematuros a partir da idade de 26 semanas após a concepção, sendo análogos aos complexos K observados em adultos, entretanto, mas geralmente ocorrendo de forma assíncrona no recém-nascido. Os “Delta Brushes” consistem de uma mistura de média a alta-tensão atividade de ritmos Delta (menores que 3.5 ciclos/seg) misturados com atividade rápida de baixa a média tensão, geralmente com 18 – a 22 Hz máxima na região central, sendo uma característica importante do sono ativo por volta da 29-33 semanas pós-concepção, que após a idade pós-concepcional de 33-38 semanas passam a ser expressos em seu máximo durante o sono tranquilo [4].

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Referências:

  1. Fabrizi, L., Slater, R., Worley, A., Meek, J., Boyd, S., Olhede, S., & Fitzgerald, M. (2011). A Shift in Sensory Processing that Enables the Developing Human Brain to Discriminate Touch from Pain Current Biology, 21 (18), 1552-1558 DOI: 10.1016/j.cub.2011.08.010

  2. Análise multivariada. In Infopédia [online]. Porto: Porto Editora, 2003-2012. [Consult. 2012-03-02]. Disponível na URL: < http://www.infopedia.pt/$analise-multivariada>.

  3. Moita Neto, J. M. Estatística multivariada: Uma visão didática-metodológica Crítica na Rede Filosofia da ciência [9 de Maio de 2004].

  4. Koszer, Samuel, Moshe, Solomon L, Holmes, Gregory L Visual Analysis of Neonatal EEG Medscape Reference [Updated: Feb 11, 2010]

  5. Khazipov, R., & Luhmann, H. (2006). Early patterns of electrical activity in the developing cerebral cortex of humans and rodents Trends in Neurosciences, 29 (7), 414-418 DOI: 10.1016/j.tins.2006.05.007

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Leitura Recomendada:

  • Damásio, Antônio R. O erro de Descartes: emoção, razão e cérebro humano. São Paulo: Companhia das Letras, 1996.

  • LeDoux. Joseph. O Cérebro Emocional. Tradução Terezinha Batista dos Santos. 2. ed. Rio de Janeiro: Objetiva, 1998.

  • Panksepp J. Affective Neuroscience: The Foundations of Human and Animal Emotions (Series in Affective Science). Oxford University Press, New York, New York, 1998.

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Publicado previamente no dia 19 de abril de 2013 no Periódico Bule do Bule Voador

Fonte: A discriminação entre dor e tato no cérebro humano em desenvolvimento.

Autor: Rodrigo Véras

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