LÍGIA ALINE CENTENARO - unioeste.br · FIGURA 8 – Hematoma subdural agudo na região parietal direita .....32. FIGURA 8 – Hematoma subdural crônico na região parietal direita

Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioesten. 01 – 2005 ISSN 1675-8265

LÍGIA ALINE CENTENARO

EFEITOS DA ESTIMULAÇÃO AMBIENTAL PRECOCE E TARDIA SOBRE A PERFORMANCE COGNITIVA E HISTOPATOLOGIA DE RATOS SUBMETIDOS

AO MODELO DE TRAUMATISMO CRÂNIO-ENCEFÁLICO DIFUSO

CASCAVEL2005




AO MODELO DE TRAUMATISMO CRÂNIO-ENCEFÁLICO DIFUSO

Trabalho de Conclusão de Curso do Curso de Fisioterapia do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde da Universidade Estadual do Oeste do Paraná – Campus Cascavel.

Orientador: Prof. Ms. Fernando Amâncio Aragão

CASCAVEL2005


TERMO DE APROVAÇÃO



AO MODELO DE TRAUMATISMO CRÂNIO ENCEFÁLICO DIFUSO

Trabalho de Conclusão de Curso aprovado como requisito parcial para obtenção do título graduado em Fisioterapia, na Universidade Estadual do Oeste do Paraná.

.....................................................................................Orientador: Prof. Ms. Fernando Amâncio Aragão

Colegiado de Fisioterapia – UNIOESTE

.....................................................................................Profª. Ms. Fabíola Giordani Cano


....................................................................................Profª. Ms. Sara Sagae


Cascavel, 23/11/05.


DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho a todas as pessoas que possuem algum tipo de

deficiência física ou mental, seja ela congênita ou adquirida. Espero

que, mesmo indiretamente, este trabalho possa auxiliar de alguma

forma na melhora da qualidade de vida dessas pessoas tão

especiais, que geralmente são grandes exemplos para nossas vidas.


AGRADECIMENTOS

Agradeço em especial à minha família, luz da minha vida, que me guiou

desde os primeiros passos até a conclusão de mais essa etapa. Ao meu Pai, sincero

e honesto, que me ensinou desde pequena que eu era capaz de realizar todos os

meus sonhos, bastava apenas acreditar e lutar. À minha querida Mãe, que sempre

esteve ao meu lado, incentivando a minha caminhada e se preocupando com a

minha felicidade.

Ao Leandro, meu anjo da guarda, que me estendeu a mão em todos os

momentos de dificuldades, sempre me acolhendo de braços abertos e com um

sorriso nos lábios.

Agradeço também ao Prof. Ms. Fernando Amâncio Aragão, por ter me

ensinado não somente os passos a seguir na execução desse trabalho, mas

também por ter me mostrado que a vida é cheia de escolhas e que não existe

apenas uma correta, mas várias. Obrigada pela amizade, pelas críticas e por todo o

crescimento que me proporcionou.

A todos os professores do curso de Fisioterapia, agradeço os

ensinamentos que me foram passados e que vou levar comigo na minha caminhada

profissional. De modo especial gostaria de agradecer à Prof. Ms. Sara Sagae pelo

auxílio na busca de novos caminhos e também pelo carinho com que sempre me

acolheu.

Aos meus amigos do coração, Jane, Núbia e Everson, pela paciência e

pela amizade em todos os momentos que passamos juntos nesses quatro anos de

jornada.

Por fim, agradeço em especial a Deus pela minha vida e principalmente

por ter me dado forças para alcançar esse objetivo.


“A arte da Ciência consiste em ver o que todos vêem, mas pensar no que

ninguém pensou”.

(National Institutes of Health)


RESUMO

Desde o início de sua aplicação a estimulação ambiental (EA) vem sendo explorada com sucesso como ferramenta para o estudo da plasticidade cerebral e constitui-se na intervenção experimental mais próxima da realidade humana no que diz respeito ao tipo de estimulação proposta em um processo de reabilitação neurológica convencional. Nesse estudo buscou-se verificar a influência da EA sobre a performance cognitiva de ratos submetidos ao modelo de traumatismo crânio-encefálico (TCE) e caracterizar a melhor janela terapêutica para sua aplicação. 33 ratos Wistar foram divididos em 4 grupos: (G1) animais submetidos à EA por 31 dias consecutivos no dia seguinte à indução do TCE, com sobrevida de 132 dias; (G2) ratos submetidos a isolamento por 31 dias consecutivos no dia seguinte a indução do TCE, com sobrevida de 132 dias; (G3) ratos submetidos a EA por 31 dias consecutivos, 35 dias após a realização do TCE, com sobrevida de 166 dias; (G4) ratos submetidos ao isolamento por 31 dias consecutivos, 35 dias após a realização do TCE, com sobrevida de 166 dias. A memória operacional dos animais foi avaliada através do Labirinto Aquático de Morris. Os resultados conclusivos indicam que nos grupos de menor sobrevida G1 e G2, a EA não influenciou a performance cognitiva (p>0,05); foi encontrada melhora na performance cognitiva do grupo G3, com intervenção tardia, em relação ao grupo G4 (p<0,05). A EA mostrou-se eficaz em melhorar a performance cognitiva dos animais submetidos ao TCE quando aplicada de forma tardia (35 dias após a lesão).

Palavras-chave: Traumatismo crânio-encefálico; Estimulação Ambiental; Cognição.


ABSTRACT

Since the beginning of it’s employment the environmental enrichment has been successful explored as a valuable tool for the study of the neural plasticity, it’s reliability has also been considered as the most efficient way to show the human rehabilitation reality regarding neurological stimulation and physical therapy.

The aim of the current study was to examinate the influence of environmental enrichment on the cognitive performance of rats submitted the a diffused traumatic brain injury (TBI) as long as to find the best therapeutic window for it’s application. 33 Wistar male rats (± 350g) were divided in 4 groups: (G1) animals submitted to the environmental enrichment for 31 days, started in the day after of the TBI, with 132 days of survival; (G2) rats submitted to a 31-day isolation period, started in the day after of the TBI, with 132 days of survival; (G3) rats submitted to the environmental enrichment for 31 consecutive days, started 35 days after the TBI, with 166 days of survival; (G4) rats submitted to a 31-day isolation period, started 35 days after the TBI, with 166 days of survival. The working memory was performed through the Morris Water-Maze. The conclusive results indicate that only the late environmental enrichment (after 35 days), showed to be efficient to improve (restore) cognitive performances of rats submitted to a TBI model.

Key-words: Traumatic Brain Injury; Environmental Enrichment; Cognition.


SUMÁRIO

LISTA DE ABREVIATURAS.................................................................................... 11.LISTA DE FIGURAS ............................................................................................... 12.LISTA DE GRÁFICOS ............................................................................................. 13.LISTA DE TABELAS ............................................................................................... 14.

1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 15.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................ 19.2.1 O Traumatismo Crânio-Encefálico ................................................................. 20.2.2 Mecanismo de Lesão ....................................................................................... 22.2.3 Fisiopatologia ................................................................................................... 24.2.4 Lesão Secundária ............................................................................................ 27.2.5 Fraturas de Crânio ........................................................................................... 28.2.6 Hematomas ....................................................................................................... 29.2.7 Complicações Relacionadas ao Traumatismo Crânio-Encefálico .............. 34.2.8 Tratamento Agudo e Reabilitação das Vítimas ............................................. 35.2.9 Aprendizado...................................................................................................... 37.2.10 Memória .......................................................................................................... 39.2.10.1 Classificação da Memória Quanto à Natureza .............................................. 40.2.10.2 Classificação da Memória Quanto ao Tempo de Retenção........................... 42.2.11 Memória Operacional .................................................................................... 43.2.12 Neuroanatomia da Memória .......................................................................... 45.2.12.1 Neuroanatomia da Memória Operacional ..................................................... 49.2.13 Vias Cerebrais ................................................................................................ 51.2.14 Formação e Consolidação da Memória ....................................................... 53.2.14.1 Potencialização a Longo Prazo Associativa ................................................. 53.2.14.2 Potencialização a Longo Prazo Não-Associativa .......................................... 56.2.15 Neuroplasticidade .......................................................................................... 57.2.15.1 Sinapses Silenciosas .................................................................................... 58.2.15.2 Plasticidade por Crescimento ....................................................................... 59.2.15.3 Neurogênese ................................................................................................ 63.2.16 Fatores Moduladores da Plasticidade .......................................................... 64.2.17 Estimulação Ambiental .................................................................................. 66.


2.17.1 Efeitos da Estimulação Ambiental no Sistema Nervoso Central ...................67.2.18 Labirinto Aquático.......................................................................................... 68.

3 MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................... 70.3.1 Amostra e Condições de Confinamento ........................................................ 71.3.2 Grupos Experimentais ..................................................................................... 71.3.3 Modelo Experimental de Traumatismo Crânio-Encefálico Difuso Moderado................................................................................................... 72.3.4 Caixas de Estimulação Ambiental................................................................... 75.3.5 Caixas de Isolamento ...................................................................................... 77.3.6 Teste do Labirinto Aquático ............................................................................ 77.3.7 Perfusão Transcardíaca .................................................................................. 81.3.8 Processamento Histopatológico .................................................................... 83.3.9 Análise Estatística ........................................................................................... 85.

4 RESULTADOS...................................................................................................... 86.

5 DISCUSSÃO.......................................................................................................... 95.

6 CONCLUSÓES.................................................................................................... 103.

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................... 105.


LISTA DE ABREVIATURAS

BFGF - Fator de Crescimento de Fibroblastos;

BDNF - Fator de Crescimento Derivado do Cérebro;

Ca2+ - Íon Cálcio;

CNTF - Fator Neurotrófico Ciliar;

DNA - Ácido Desoxirrobonucleico;

EA - Estimulação Ambiental;

GDNF - Fator de Crescimento Neural Derivado da Glia;

LAD - Lesão Axonal Difusa;

LCR - Líquido Céfalo-Raquidiano;

LTP - Potenciação a Longo Prazo;

Mg+ - Íon Magnésio;

mGluRs - Receptor Metabotrópico do Glutamato;

NGF - Fator de Crescimento Neural;

NMDA - N-metil-D-aspartato;

NT-3 – Fator neurotrófico 3;

PTP - Potenciação Pós-Tetânica;

RM - Ressonância Magnética;

RNAm – Ácido Ribonucleico (forma mensageira);

SNC - Sistema Nervoso Central;

STP - Potenciação a Curto Prazo;

TC - Tomografia Computadorizada;

TCE - Traumatismo Crânio-encefálico.


LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 – Mecanismo de golpe com afundamento de crânio e contusão cerebral .................................................................................................................... 22.FIGURA 2 – Mecanismo de contragolpe causando lesões diametralmente opostas ao local do impacto .................................................................................................. 23.FIGURA 3 – Mecanismo de laceração devido ao impacto interno........................... 23.FIGURA 4 – Mecanismo inercial de aceleração-desaceleração responsável pelo cisalhamento entre as camadas encefálicas ........................................................... 24.FIGURA 5 – Fratura de crânio depressiva com deslocamento de fragmentos ósseos (à esquerda) ............................................................................................................. 29.FIGURA 6 – Hematoma epidural na região parieto-occipital esquerda .................. 30.FIGURA 8 – Hematoma subdural agudo na região parietal direita ..........................32.FIGURA 8 – Hematoma subdural crônico na região parietal direita ........................ 32.FIGURA 9 – Hematoma subaracnóide com atenuação dos sulcos e fissuras cerebrais .................................................................................................................. 33.FIGURA 10 – Hematoma intracerebral na região parietal direita ............................ 33.FIGURA 11 – Desenho esquemático do modelo experimental de TCE .................. 74.FIGURA 12 – Vista do equipamento utilizado na realização do TCE experimental 74.FIGURA 13 – Posicionamento do disco de metal sobre o crânio do animal para realização do TCE experimental .............................................................................. 75.FIGURA 14 – Caixa utilizada para estimulação ambiental ...................................... 76.FIGURA 15 – Caixa utilizada para o isolamento...................................................... 77.FIGURA 16 – Vista do labirinto aquático ................................................................. 78.FIGURA 17 – Abertura bilateral do gradil costal para realização da perfusão transcardíaca ........................................................................................................... 82.FIGURA 18 – Posicionamento da agulha para injeção das soluções ......................83.FIGURA 19 – Fotomicrografia panorâmica da região CA1 do hipocampo de um rato submetido ao modelo de TCE experimental ............................................................ 94.FIGURA 20 – Fotomicrografia da área amostral da região CA1 do hipocampo de um animal que representa a média de neurônios mortos encontrados em apenas um campo visual ............................................................................................................ 94.


LISTA DE GRÁFICOS

GRÁFICO 1 – Média da latência total no decorrer do pré-teste ........................88.GRÁFICO 2 – Média da latência no quadrante da plataforma durante o pré-teste ........................................................................................................................... 88.GRÁFICO 3 – Média da latência no quadrante oposto ao da plataforma durante o pré-teste ......................................................................................................... 89.GRÁFICO 4 – Média da latência total no decorrer do 1º pós-teste ...................89.GRÁFICO 5 – Média da latência no quadrante da plataforma durante o 1º pós-teste.................................................................................................................... 90.GRÁFICO 6 – Média da latência no quadrante oposto ao da plataforma durante o 1º pós-teste .................................................................................................... 90.GRÁFICO 7 – Média da latência total no decorrer do 2º pós-teste ...................91.GRÁFICO 8 – Média da latência no quadrante da plataforma durante o 2º pós-teste ................................................................................................................... 91.GRÁFICO 9 – Média da latência no quadrante oposto ao da plataforma durante o 2º pós-teste .................................................................................................... 92.GRÁFICO 10 – Média e desvio padrão amostrais do número de neurônios mortos na região CA1 do hipocampo nos grupos estudados ............................ 93.


LISTA DE TABELAS

TABELA 1 – Média e desvio padrão obtidos durante os três testes no labirinto aquático ................................................................................................................... 87.TABELA 2 – Média e desvio padrão amostrais do número de neurônios mortos encontrados na região CA1 do hipocampo .............................................................. 92.


1) INTRODUÇÃO


1 INTRODUÇÃO

O traumatismo crânio-encefálico (TCE), constitui-se de uma lesão ao

tecido cerebral causada por uma forca externa, sendo caracterizado por déficits de

consciência, amnésia pós-traumática, fratura de crânio e alterações durante a

avaliação do estado mental e físico (HANKS et al., 2003).

Nos Estados Unidos, cerca de dois milhões de indivíduos sofrem TCE a

cada ano e 5,3 milhões ficam seriamente inválidos devido aos danos encefálicos

causados, levando a um grande impacto social e previdenciário (DJEBAILI, 2004).

Esse tipo de lesão inicia-se com um insulto externo à cabeça. Esse insulto

mecânico inicial causa morte primária de células devido ao impacto do cérebro

contra o crânio, o qual é seguido por uma cascata de eventos que contribuem para a

morte secundária de células, que é, freqüentemente, mais severa do que a morte

celular que acontece no momento do impacto (POVLISHOCK e CHRISTMAN,

1995). Essa cascata de eventos posteriores ao insulto inclui, por exemplo, o

processo bioquímico de excitotoxicidade, além da hipoperfusão cerebral, efeitos

inflamatórios, entre outros mecanismos (OBRIST et al., 1984; CARLOS, 1997).

Girloy & Meyer (1979), descreveram tipos diferentes de traumatismo

craniano. Sua classificação inclui fraturas de crânio, lesões de crânio fechadas,

ferimentos penetrantes no crânio e cérebro, além de lesões traumáticas de vasos

sanguíneos extracranianos.

São freqüentes os distúrbios tanto temporários quanto permanentes da

função intelectual e da memória. As seqüelas mentais (cognitivas e

comportamentais) podem resultar de lesões cerebrais generalizadas ou focais. A

diminuição na capacidade de atenção, perseveração, redução na habilidade de


solucionar problemas, falta de iniciativa, perda do raciocínio e pensamento abstrato

são sinais comumente observados pelos terapeutas (UMPHRED, 1994).

O comprometimento da memória é normalmente uma conseqüência de

lesões generalizadas, sendo que três tipos de amnésia (retrógrada, pós-traumática e

anterógrada), estão freqüentemente associadas com traumatismo craniano.

A amnésia retrógrada está relacionada com uma perda parcial ou total da

habilidade de recordar eventos que ocorreram durante o período imediatamente

anterior à lesão cerebral. Na amnésia anterógrada ocorre inabilidade de formar

novas memórias. Já a amnésia pós-traumática é definida como um lapso de tempo

entre o momento do acidente e o ponto onde as funções relativas à memória são

tidas como restauradas. A duração da amnésia pós-traumática é considerada um

indicador clínico da gravidade da lesão (CARTLIDGE e SHAW, 1981).

Visando aprofundar os conhecimentos sobre este tipo de lesão e também

para potencializar a recuperação dos pacientes, muitos modelos experimentais de

traumatismo crânio-encefálico foram criados. Alguns deles, como o modelo de

percussão fluida, produzem um trauma direto ao cérebro exposto, enquanto outros

(como o modelo do tipo “weight-drop”), podem produzir um TCE fechado sem a

necessidade de craniotomia.

Uma forma disponível e curiosa de fornecer experimentalmente estímulos

sobre o Sistema Nervoso Central (SNC), para que se possa estudar o

desenvolvimento e a plasticidade neural é a estimulação ambiental. Nesse contexto,

animais são submetidos a um ambiente enriquecido que, teoricamente, poderia

favorecer tanto a plasticidade quanto à recuperação de lesões (HELD, 1998).

Dessa forma, ambientes enriquecidos ou complexos podem aumentar a

plasticidade neural, resultando em diversas alterações na morfologia e bioquímica

do cérebro, como o aumento do peso cerebral, ramificação de dendritos e atividade


enzimática (SHUMWAY-COOK e WOOLLACOTT, 2003). No hipocampo isto pode

ser visualizado através do aumento na espessura, número de células gliais,

ramificações dendríticas e quantidades de fatores neurotróficos (WALSH et al.,

1969). Além disso, Kempermann, Kuhn e Gage (1997), mostraram ocorrer também

um aumento do número de células granulares nesta região.

Dados interessantes apontam que o enriquecimento após uma lesão do

SNC é capaz de elevar o índice de reabilitação de tarefas motoras quando

comparados com grupos de animais que não foram submetidos à estimulação

ambiental (HELD, GORDON e GENTILE, 1985). Além disso, experimentos revelam

que o enriquecimento ambiental pré-lesão pode proteger, até certo ponto, animais

de alterações deletérias causadas após uma lesão cerebral (HELD, 1998).

Um método útil de se avaliar danos encefálicos, bem como sua

recuperação, é a análise comportamental. Isso porque, a identificação de alterações

comportamentais (principalmente associadas à memória espacial) decorrentes das

diversas formas de alterações patológicas, sejam elas temporárias ou permanentes,

fornecem dados relevantes que podem caracterizar o estado patológico do SNC

após uma lesão (OLTON, 1979).

Buscou-se nesse estudo analisar os efeitos da estimulação ambiental

sobre a performance cognitiva de ratos submetidos ao modelo de Traumatismo

Crânio-Encefálico difuso de intensidade moderada, bem como verificar a melhor

“janela terapêutica” para aplicação dessa intervenção como potencial recurso de

auxílio no progresso comportamental desses ratos. Além disso, objetivou-se também

fazer uma analise histopatológica da quantidade de neurônios hipocampais mortos e

verificar uma possível relação destes com os dados comportamentais.


2) FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA


2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 O Traumatismo Crânio-Encefálico

Um homem de 25 anos de idade tem uma esposa com a mesma idade

que está não responsiva por dois anos. Três crianças têm uma mãe que não tem

mais habilidade e competência para cuidar delas. Uma viúva tem uma filha de 17

anos com dano cerebral grave e inválida. Pais próximos da idade de se

aposentarem subitamente têm um filho dependente. Os planos ruem, os sonhos são

aniquilados, os papéis trocados e as famílias desestruturadas (UMPHRED, 1994).

Um Traumatismo Crânio-Encefálico (TCE) pode exercer efeito devastador

sobre a vida da pessoa acometida e de sua família. O cérebro humano guia todos os

pensamentos, comportamentos, motivações, traços pessoais, talentos, capacidades

motoras, habilidades cognitivas e sociais, sendo que, uma lesão craniana pode

afetar todas essas áreas. Raramente a pessoa com lesão cerebral é afetada

isoladamente; a família também sofre perdas e carrega o ônus de metas e

expectativas existenciais permanentemente alteradas para o seu membro (O

´SULLIVAN e SCHMITZ, 1993).

De acordo com a National Head Injury Foundation (1986), o TCE pode ser

definido como uma agressão ao cérebro, não de natureza degenerativa ou

congênita, mas causada por uma força física externa, que pode produzir um estado

diminuído ou alterado de consciência, resultando em comprometimento das

habilidades cognitivas ou do funcionamento físico. Pode também provocar distúrbios


comportamentais ou emocionais, temporários ou permanentes e comprometimento

funcional total, parcial e psicológico.

O TCE é predominantemente uma das lesões cerebrais que causa morte

e deficiência, particularmente em pessoas com até 35 anos de idade, sendo que

muitos pacientes enfrentam longos períodos de incapacidades (SELL et al., 2003).

A incidência do TCE nos Estados Unidos tem sido estimada em 102 por

100.000 pessoas/ano. Desses indivíduos, 50.000 não sobrevivem ao TCE, 230.000

pessoas são hospitalizadas e sobrevivem, e 80.000 a 90.000 passam por um longo

período de incapacidade após a lesão. Baseado nesses números, aproximadamente

5,3 milhões de pessoas possuem deficiências relacionadas ao TCE. O total de

custos anuais nos Estados Unidos é estimado em 25 bilhões de dólares, sendo

considerado uma epidemia silenciosa (BUSHNIK, 2003).

A principal causa relacionada ao TCE são os acidentes automobilísticos,

entretanto, a violência urbana, quedas, acidentes de trabalho e domésticos,

atropelamentos, atividades esportivas e de lazer, manuseio de eletricidade e partos

com complicações, também contribuem para as estatísticas, levando a associação

do TCE com o termo “fantasma da sociedade moderna industrializada” (BUSHNIK et

al., 2003; ROWLAND, 2002). A proporção de cada uma das causas varia de acordo

com a idade, sendo que adolescentes e adultos jovens são mais afetados em

acidentes automobilísticos ou através de atos de violência, enquanto as pessoas

mais idosas são atingidas principalmente devido a quedas (BUSHNIK et al., 2003).


2.2 Mecanismos de Lesão

Ao sofrer um TCE, o crânio e o encéfalo podem se encontrar parados ou

em movimento, e são submetidos a dois tipos básicos de efeitos traumáticos: o

impacto direto e o efeito aceleração-desaceleração. A combinação deste dois efeitos

traumáticos sobre o segmento cefálico causam lesões através de diferentes

mecanismos:

Impacto direto ou golpe (lesões causadas no local do impacto);

FIGURA 1 - Mecanismo de golpe com afundamento de crânio e contusão cerebral. Retirado de NITRINI e BACHESCHI, 2003.

Contragolpe (lesões diametralmente opostas ao local do impacto). Ocorre

durante o deslocamento encefálico, com estiramento e laceração

vasculares, formação de cavitação com pressão negativa e posterior

contra-impacto;


FIGURA 2 - Mecanismo de contragolpe causando lesões diametralmente opostas ao local do impacto. Retirado de NITRINI e BACHESCHI, 2003.

Laceração (impacto interno que ocorre entre as estruturas intracranianas

menos ou mais fixas). (Ocorre devido aos diferentes deslocamentos

causados pela desaceleração);

FIGURA 3 - Mecanismo de laceração devido ao impacto interno. Retirado de NITRINI e BACHESCHI, 2003.


Shearing (tosquia, cisalhamento). Decorrente dos fenômenos inerciais de

desaceleração ou de aceleração, que causa fragmentação de fibras

nervosas e de vasos perfurantes (NITRINI E BACHESCHI, 2003).

FIGURA 4 – Mecanismo inercial de aceleração-desaceleração responsável pelo cisalhamento entre as camadas encefálicas. Retirado de NITRINI e BACHESCHI, 2003.

Indivíduos que sofrem acidentes de carro geralmente apresentam lesões

mais graves, possivelmente devido à alta velocidade de aceleração e desaceleração

imposta ao tecido cerebral. Além disso, esses pacientes costumam ter outras lesões

concomitantes, como fraturas extensas e lesões de plexos. Já os indivíduos que

sofrem TCE devido a quedas, tendem a apresentar lesões que combinam forças de

aceleração/desaceleração e também lesões focais, devido ao impacto direto

(BUSHNIK et al., 2003; SKELTON, 1998).

2.3 Fisiopatologia

De acordo com O´SULLIVAN e SCHMITZ (1993), a natureza, a direção e

a sua magnitude das forças é que determinam o grau de lesão primária e secundária


ao cérebro. Diante desses determinantes, as lesões cerebrais podem ser

classificadas como focais ou difusas.

As lesões focais, também chamadas de contusões, são consideradas uma

fonte de lesão primária. Esses danos corticais ocorrem nas cristas dos giros e se

estendem a profundidades variáveis, dependendo da gravidade. Contusões ocorrem

principalmente na superfície abaixo dos lobos frontais e nas extremidades

temporais, sendo geralmente bilaterais, mas podendo ser assimétricas. Esses

danos podem produzir déficits cognitivos e sensório-motores e são fatores de risco

para distúrbios convulsivos, mas não são diretamente responsáveis pela perda da

consciência (DELISA e GANS, 2002).

Além da ocorrência da lesão focal, a lesão axonal difusa (LAD) é

característica do TCE. Aceleração-desaceleração e forças rotacionais que

comumente resultam de acidentes com veículos produzem rompimento axonal

difuso. Dependendo da gravidade, tais lesões podem ser microscópicas ou podem

aglutinar-se em lesões macroscópicas focais, com predominância no mesencéfalo,

na ponte, no corpo caloso e na substância branca dos hemisférios cerebrais

(DELISA e GANS, 2002).

A ruptura axonal desencadeia uma seqüência dinâmica de eventos

patológicos que evoluem entre dias e semanas. Inicialmente, a lesão causa

transecção física e danos axonais internos em alguns neurônios. Em ambos os

casos, o processo de transporte axoplasmático é preservado e materiais fluem do

corpo celular para o local da lesão. Esses materiais se acumulam e podem

ocasionar a transecção secundária do axônio, com a formação de uma “bola de

retração” em 12 horas ou até mesmo após alguns dias. Nessa fase, canais de

membrana podem se abrir e admitir níveis tóxicos de íons cálcio. Se o paciente


sobreviver, pode haver evidencias de degeneração walleriana e gliose (ROWLAND,

2002).

O padrão de déficits funcionais de um determinado paciente pode ser mais

focal ou difuso, ou podem incluir características de ambos. O equilíbrio dessas duas

características patológicas influencia a natureza dos déficits. Déficits relacionados a

LAD tendem a recuperar-se gradativamente, com ritmo de recuperação

inversamente proporcional à duração do coma, enquanto a recuperação de déficits

relacionados a contusões corticais dependem do tamanho e da localização da lesão

focal (DELISA e GANS, 2002).

De acordo com ROWLAND (2002), quando a alteração da consciência é

breve, ou seja, com menos de 6 horas de duração, é usado o termo concussão.

Nesses casos, os pacientes podem ficar inteiramente inconscientes ou permanecer

despertos, mas “atordoados”. Muitos deles se recuperam dentro de segundos a

minutos (e não horas). O mecanismo pelo qual a concussão causa perda da

consciência é considerado como sendo uma desorganização funcional transitória do

sistema reticular ativador, ocasionada por forças de rotação agindo sobre o tronco

cerebral superior. Experimentalmente, uma rotação violenta da cabeça pode

produzir concussão sem impacto à cabeça. Muitos pacientes que sofreram

concussão têm tomografia computadorizada (TC) e ressonância magnética (RM)

normais, porque a concussão decorre de uma lesão fisiológica e não estrutural do

cérebro.

Contrariamente, o coma de origem traumática de duração superior a 6

horas é relacionado a LAD. Nesses casos, quando não se identifica nenhuma outra

causa de coma à TC ou RM, presume-se que tenha havido lesões por ruptura

axonal micro e macroscópicas. O coma de 6 a 24 horas de duração é considerado

uma LAD leve; o coma com duração de 24 horas ou mais é considerado uma LAD


moderada a grave, dependendo da presença ou ausência de sinais do tronco

cerebral, como posturas de decorticação (flexão dos membros inferiores e dos

membros superiores) ou descerebração (extensão dos membros inferiores e dos

membros superiores). A disfunção autonômica é comum em pacientes que

apresentam LAD aguda grave e pode refletir uma lesão do tronco cerebral ou

hipotálamo. Os pacientes podem permanecer inconscientes por dias, meses ou anos

e aqueles que se recuperam podem ficar com um grave distúrbio cognitivo e motor,

incluindo espasticidade e ataxia. A perda prolongada da consciência por uma LDA

tende a se associar a lesões focais bilaterais assimétricas do tegmento

mesencefálico, uma região densamente povoada de neurônios do sistema reticular

ativador. Assim, a LAD é considerada a mais importante causa individual de

incapacidade persistente após lesões cerebrais traumáticas (ROWLAND, 2002).

2.4 Lesão Secundária

Além dos danos causados primariamente pelo trauma, a gravidade do

sofrimento cerebral difuso depende de vários fatores secundários. Segundo Sandel,

Bell e Michaud (1998), hipóxia, hipotensão, desbalanço eletrolítico, anemia,

hipertermia, hiperglicemia ou hipoglicemia, hipercapnia e insultos intracranianos,

como o aumento da pressão intracraniana (PIC), hematomas tardios, edema,

hiperemia, dissecção carotídea e vasoespasmo/isquemia são causas secundárias

de lesão.

Foi demonstrado que o glutamato, um neurotransmissor excitatório,

acumula-se em níveis muito elevados no Sistema Nervoso Central (SNC) após


lesão. O aumento da concentração de glutamato resulta na hiperexcitação dos

neurônios pós-sinápticos e no aumento da concentração intracelular de cálcio,

levando a uma maior liberação do neurotransmissor e, conseqüentemente, criando

uma cascata excitatória tóxica, que acarreta em uma maior perda neuronal. Ao

mesmo tempo, as mitocôndrias lesadas e os efeitos bioquímicos da ligação do

oxigênio (liberada dos sítios de ligação de proteínas) ao ferro, resultam na produção

de radicais livres, os quais provavelmente contribuem ainda mais para a morte

neuronal (COHEN, 2001).

O antagonista de um dos receptores do neurotransmissor glutamato, o

receptor N-metil-D-aspartato (NMDA), tem sido usado com a intenção de prevenir o

influxo de cálcio e o aumento da lesão (BULLOCK, 1995). Outros estudos recentes

realizados para verificar os efeitos do bloqueio de canal de cálcio não tem sido

conclusivos, embora um efeito benéfico tenha sido sugerido em pacientes com

hemorragia subaracnóide devido ao traumatismo, similarmente aos benefícios vistos

em hemorragias subaracnóideas não-traumáticas (MACLNTOSH e SMITH, 1995).

Entretanto, a intervenção mais promissora para reduzir o dano secundário

pode ser a hipotermia, que melhorou os resultados aos 6 meses de lesão (mas não

aos 12 meses) depois do trauma, em uma pesquisa realizada por Marion et al.,

(1997). Assim, a lesão inicial pode desencadear uma variedade de processos

patológicos que resultam em um dano cerebral mais grave e extenso.

2.5 Fraturas de Crânio

Além dos efeitos traumáticos relacionados, o paciente pode apresentar

fraturas de crânio, que podem ser classificadas em: linear, depressiva e cominutiva.


Nas fraturas com afundamento de crânio, um ou mais fragmentos ósseos

são deslocados para dentro, comprimindo o cérebro subjacente. Em 85% dos casos,

as fraturas com afundamentos são abertas e podem se infectar ou drenar Líquido

Céfalo-Raquidiano (LCR). Mesmo quando fechadas, muitas fraturas com

afundamento ou cominutivas tornam necessária à exploração cirúrgica para

debridamento, elevação dos fragmentos ósseos e reparo de lacerações durais. Em

muitos casos, o cérebro subjacente é lesado e em alguns pacientes associam-se a

ruptura, compressão ou trombose dos seios venosos (ROWLAND, 2002).

FIGURA 5 – Fratura de crânio depressiva com deslocamento de fragmentos ósseos (à esquerda). Retirado de MAIA JUNIOR et al. [s.d.].

2.6 Hematomas

Estima-se que o aparecimento de uma coleção hemorrágica devido a um

TCE ocorra em aproximadamente 1 a 6% dos pacientes hospitalizados. Tal

eventualidade pode ser evidente desde o exame inicial, quando se tem

conhecimento de um intervalo lúcido, após o qual o estado do paciente se agravou.


Em outros casos, somente diante de uma agravação secundária é que se deve

pesquisar a possibilidade de um hematoma intracraniano (CAMBIER, MASSON e

DEHEN, 1999). Grandes hematomas do parênquima, com apagamento de sulcos e

ventrículos podem exigir evacuação cirúrgica (ROWLAND, 2002). Existem quatro

tipos de hematomas que geralmente são descritos na literatura: o epidural, subdural,

subaracnóide e intraparenquimatoso.

O hematoma epidural ou extradural é uma coleção sanguínea que se

forma entre os ossos do crânio e a dura-máter. A hemorragia de origem arterial é

mais freqüentemente observada, mas o hematoma também pode ser venoso

(CAMBIER, MASSON e DEHEN, 1999). Em muitos casos, o hematoma é ipsilateral

ao local do impacto. A dura-máter é separada do crânio pelo sangue extravasado,

sendo que o tamanho do coágulo aumenta até o vaso rompido ser comprimido e

ocluído pelo hematoma (ROWLAND, 2002). Um hematoma epidural pode seguir-se

a um traumatismo craniano aparentemente banal e, na ausência de uma intervenção

de urgência, chegar ao êxito letal em poucas horas. Esses hematomas precoces,

que se manifestam nas primeiras horas, são mais graves devido à sua evolução

particularmente rápida (CAMBIER, MASSON e DEHEN, 1999).

FIGURA 6 – Hematoma epidural na região parieto-occipital esquerda. Retirado de MAIA JUNIOR et al. [s.d.].


Conforme Rowland (2002), os hematomas subdurais têm geralmente

origem venosa, com o sangue preenchendo o espaço entre a dura-máter e a

aracnóide. Na maioria dos casos, o sangramento é causado por movimentos do

cérebro dentro do crânio, que podem ocasionar a distensão e ruptura das veias que

drenam a partir da superfície cerebral para os seios durais. Os hematomas

subdurais são classificados de forma arbitrária, de acordo com o prazo transcorrido

entre o trauma craniano e o aparecimento das manifestações clínicas. O hematoma

subdural agudo manifesta-se dentro de 4 dias após o traumatismo; os hematomas

subdurais crônicos começam a se manifestar depois de duas semanas. Ao contrário

do que se observa no hematoma subdural agudo, o hematoma subdural crônico

inicia-se na ausência de uma lesão cerebral primária; o trauma inicial

freqüentemente não é lembrado pelo paciente. A hemorragia venosa é encapsulada

por uma membrana. A atrofia do cérebro favorece a formação de uma massa

volumosa que leva ao desvio das estruturas cerebrais, sem que inicialmente exista

hipertensão intracraniana de grau apreciável. O paciente apresenta cefaléia e

obnubilação do sensório. A diminuição do estado de alerta ou de consciência

encobre a deficiência neurológica (WEINER e GOETZ, 2003). Quase metade desses

pacientes apresenta história de alcoolismo ou epilepsia. Outros fatores de risco para

o hematoma subdural crônico incluem derivações e distúrbios hemorrágicos,

incluindo medicação anticoagulante (ROWLAND, 2002).


FIGURA 7 – Hematoma subdural agudo na região parietal direita. Retirado de MAIA JUNIOR et al. [s.d.].

FIGURA 8 – Hematoma subdural crônico na região parietal direita. Retirado de Maia Junior et al. [s.d.].

A hemorragia subaracnóide é a mais freqüente nos eventos traumáticos.

As erosões, contusões e lacerações da superfície do córtex provocam hemorragias

na luz do espaço subaracnóide. A presença de sangue pode causar irritação das

meninges, que se manifesta por cefaléia, rigidez da nuca e fotofobia. A presença de

sangue no espaço subaracnóide estimula a fibrose nas cisternas basais,

prejudicando o fluxo do LCR, podendo então se instalar uma hidrocefalia entre

alguns dias e várias semanas após o trauma craniano (WEINER e GOETZ, 2003).


FIGURA 9 – Hematoma subaracnóide com atenuação dos sulcos e fissuras cerebrais. Retirado de Maia Junior et al. [s.d.].

O último tipo de hematoma a ser descrito são os intracerebrais, que se

caracterizam pela formação de uma massa sanguínea dentro do tecido cerebral. Os

hematomas ocupam o espaço e comprimem o tecido cerebral. Se suficientemente

graves, podem resultar em lesão cerebral adicional com deslocamento ou herniação

cerebral. Um tipo de herniação que pode ocorrer é a do tronco cerebral através do

forame magno, que resulta em distúrbios vegetativos, com a redução da respiração

e da freqüência cardíaca, apnéia e aumento da pressão sanguínea. Estas

complicações são potencialmente fatais (O´SULLIVAN e SCHMITZ, 1993).

FIGURA 10 – Hematoma intracerebral na região parietal direita. Retirado de Maia Junior et al. [s.d.].


2.7 Complicações relacionadas ao Traumatismo Crânio-Encefálico

As seqüelas físicas mais comuns após o TCE incluem: (1) fístulas

liquóricas, que decorrem da ruptura da dura-máter e da aracnóide, sendo que esses

pacientes apresentam maior risco de meningite; (2) pneumoencéfalo, que é

caracterizado por uma coleção de ar na cavidade intracraniana, geralmente no

espaço subaracnóide devido, na maioria dos casos, a uma fratura do seio frontal; (3)

Infecções, que podem ser extradurais (osteomielite), subdurais (empiema),

subaracnóides (meningite) ou intracerebrais (abcesso); (4) Lesão dos nervos

cranianos, com o nervo facial sendo o mais freqüentemente lesionado; (5) fístula

carotídeo-cavernosa, onde ocorre a ruptura da artéria carótida ou de um de seus

pequenos ramos, aumentando a pressão venosa no local e também nas veias que

drenam a região da órbita; (6) hidrocefalia, que ocorre em até 40% dos pacientes

com TCE grave, geralmente começando dentro da 2ª semana após a lesão (DELISA

e GANS, 2002; WEINER e GOETZ, 2003).

Mais tardiamente, podem ocorrer outras manifestações clínicas devido ao

TCE, como por exemplo, a epilepsia pós-traumática. O risco de desenvolvimento da

epilepsia é maior nos dois primeiros anos após a lesão e diminui gradativamente. A

probabilidade de ocorrerem convulsões continuadas está relacionada com a

gravidade da lesão, fraturas de crânio (especificamente em depressão), hematoma

intracraniano, ataque precoce e distúrbio prolongado da consciência (DELISA e

GANS, 2002).

Em relação às seqüelas cognitivas, devido à lesão traumática ser uma

agressão difusa e multifocal, existe uma grande variedade nos padrões de

deficiências cognitivas. Mesmo indivíduos levemente lesionados podem apresentar


dificuldades com a vigília, memória e concentração. Esses mesmos déficits

aparecem de forma mais séria em pacientes gravemente lesionados que podem ter,

além disso, distúrbios significativos de percepção, comunicação e comportamento

interpessoal (DELISA e GANS, 2002).

O período imediatamente posterior à perda da consciência é

freqüentemente caracterizado pela desorientação e por uma amnésia que pode

durar de poucas horas até semanas, dependendo da severidade da lesão. Esse

sintoma é seguido por um período de fadiga, dificuldade na concentração, prejuízos

da atenção, e aprendizado lento. Outros problemas, como a insensibilidade, excesso

emocional e mudanças sociais inadequadas dependem da gravidade da lesão em

um local particular (SKELTON, 1998).

Uma complicação clínica tardia que pode atingir os pacientes que

sofreram TCE é a síndrome pós-concussional. Essa condição é caracterizada por

um grupo de sintomas que inclui cefaléia, tontura, fadiga, insônia, irritabilidade,

inquietação e dificuldades na concentração. Também ocorre com freqüência à

superposição de sintomas como a ansiedade e depressão, mas os resultados de

exames neurológicos são normais na maioria dos casos. Os sintomas podem durar

de 2 a 6 semanas até 1 ou 2 anos (WEINER e GOETZ, 2003).

2.8 Tratamento Agudo e Reabilitação das Vítimas

O tratamento inicial de uma vítima de TCE preconiza a intervenção

neurocirúrgica agressiva, projetada para evacuar hematomas, reduzir o edema


cerebral, tratar a hidrocefalia e monitorar a pressão intracraniana e a perfusão

cerebral (DELISA e GANS, 2002).

Segundo ROWLAND (2002), quanto mais precocemente uma pessoa

vítima de lesão neurológica é atendida, iniciando assim seu tratamento clínico e

fisioterapêutico, maiores são suas perspectivas funcionais, diminuindo o efeito das

seqüelas e melhorando seu prognóstico.

Quando o paciente está mais estável, medidas profiláticas tomadas pela

equipe multidisciplinar podem auxiliar na prevenção de complicações, tais como

contraturas, úlceras de decúbito e ossificação heterotípica, que podem impedir ou

dificultar a recuperação tardia dos pacientes (DELISA e GANS, 2002).

Na fase de reabilitação, espera-se que o fisioterapeuta contribua com a

facilitação da movimentação ativa do paciente, através de um plano de tratamento

individualizado. Ao longo desse processo, espera-se que esse profissional possa

proporcionar maior habilidade e qualidade para a locomoção, além do favorecimento

da manutenção de padrões posturais adequados, minimizando a formação de

deformidades e promovendo a integração dos aspectos cognitivos e

comportamentais do aprendizado motor, além da educação do paciente e da sua

família (UMPHRED, 1994).

Umphred (1994) afirma que qualquer discussão a respeito do tratamento

de vítimas de TCE é difícil devido à singularidade dos pacientes e de seus

problemas após um traumatismo craniano. Não existem respostas padronizadas

com técnicas cientificamente comprovadas, e nem “livros de receita”.


2.9 Aprendizado

O aprendizado pode ser definido como a aquisição de informações através

da experiência. Há cerca de 2000 anos, já se afirmava que nada existe no intelecto

sem que não tenha estado previamente nos sentidos (IZQUIERDO, 1989).

Atualmente, o aprendizado pode ser divido em dois tipos principais: o associativo e o

não-associativo (LENT, 2002).

O aprendizado não-associativo refere-se à situação em que um animal é

exposto, por uma ou por vezes repetidas, a um só tipo de estímulo. Este

aprendizado é expresso sob duas formas, muito comuns, que são a habituação e a

sensitização. A primeira pode ser definida como o decréscimo da resposta a

estímulos benignos repetidos. A segunda, também conhecida como

pseudocondicionamento, baseia-se no fortalecimento da resposta a vários tipos de

estímulos que se seguem a um estímulo nocivo intenso (KANDEL, SHWARTZ e

JESSEL, 2000).

Segundo Bear, Connors e Paradiso (2002), a habituação é uma forma de

aprendizado na qual o animal aprende sobre as propriedades de um novo estímulo

que é inócuo, à medida que esse estímulo é repetido. Um animal responde

inicialmente a um estímulo novo com uma série de reflexos de orientação. Se o

estímulo não for reforçador e nem lesivo, o animal aprende a suprimir sua resposta

em relação a este estímulo, como resultado dos encontros repetidos com ele. Essa

supressão é a resposta da habituação. Acredita-se que ela ocorra devido a um

decréscimo funcional na eficácia sináptica da via ativada repetidamente.

Contrariamente, a sensitização baseia-se em um aumento dos reflexos

defensivos e da preparação para retirada ou fuga em resposta a uma situação


lesiva. O animal aprende a responder de forma mais vigorosa a diversos estímulos,

até mesmo os inócuos. Postula-se que a sensitização depende de uma facilitação

heterossináptica, que promove a intensificação da liberação do neurotransmissor

(KANDEL, SHWARTZ e JESSEL, 2000).

Em relação ao aprendizado associativo, dois paradigmas experimentais

vem sendo utilizados extensivamente. O condicionamento clássico depende do

aprendizado da relação entre dois estímulos e tem na sua essência o pareamento

desses dois estímulos. Já o condicionamento operante depende do aprendizado da

relação entre um estímulo e o comportamento do organismo (KANDEL, SHWARTZ e

JESSEL, 2000).

De acordo com Bear, Connors e Paradiso (2002), o condicionamento

clássico foi estudado e caracterizado em cães pelo famoso psicólogo Ivan Pavlov

(1927). Esse tipo de aprendizado envolve a associação entre um estímulo que

evoque uma resposta mensurável e um segundo estímulo que, normalmente, não

evoca esta resposta. O primeiro tipo de estímulo, aquele que normalmente evoca a

resposta, é chamado de estímulo incondicionado, porque nenhum treino ou

condicionamento é requerido para provocar uma resposta. Nos experimentos de

Pavlov, o estímulo incondicionado era a visão de um pedaço de carne, e a resposta

do cão era a salivação. O segundo tipo de estímulo, aquele que normalmente não

evoca nenhuma resposta, é chamado de estímulo condicionado. Esse estímulo

requer condicionamento antes que produza alguma resposta. No estudo de Pavlov,

o estímulo condicionado era o som de uma campainha. Diante disso, o treino

consistia em apresentar, repetidamente e de forma concomitante, o som com a

carne. Após muitas dessas apresentações concomitantes, a carne foi retirada e o

animal salivava apenas com a apresentação do som. Assim, pode-se concluir que o


cão aprendeu a associação entre o som e a apresentação da carne. A essa resposta

aprendida damos o nome de resposta condicionada.

Um segundo paradigma importante para o aprendizado associativo,

descoberto por Edward Thorndike em 1911, é o condicionamento operante ou

instrumental. Nesse tipo de aprendizado, o animal aprende a associar uma resposta,

geralmente um ato motor, com um estímulo significativo, tipicamente uma

recompensa (comida). Quando um rato faminto é colocado em uma caixa com uma

alavanca que libera comida, durante a exploração da caixa o rato bate na alavanca e

aparece uma certa porção de comida. Após isso ocorrer algumas vezes, o rato

aprende a pressionar a alavanca e a comer o alimento até esteja saciado. Esse tipo

de condicionamento também ocorre se uma resposta, em vez de evocar uma

recompensa, previne um estímulo aversivo, como um choque nas patas. Assim,

aprende-se que um comportamento particular está associado a uma determinada

conseqüência, sendo que a relação temporal também é muito importante (BEAR,

CONNORS e PARADISO, 2002).

2.10 Memória

A memória pode ser conceituada como o armazenamento e evocação de

informações ou de suas conseqüências. Não existe memória sem aprendizado, e

não existe aprendizado sem experiências. Além disso, não há praticamente

nenhuma atividade nervosa que não inclua ou não seja afetada de alguma forma

pelo aprendizado e pela memória (IZQUIERDO, 1989).


A memória pode ser dividida em vários tipos diferentes de acordo com as

suas características. Essa classificação é importante, pois torna clara a idéia de que

os tipos de memória são operados por mecanismos e regiões cerebrais diferentes

(IZQUIERDO, 1989).

2.10.1 Classificação da Memória Quanto à Natureza

Quanto à sua natureza, a memória pode ser dividida em duas

modalidades: explícita ou declarativa e implícita ou não-declarativa.

Conforme Oliveira e Bueno (1993), a memória explícita ou declarativa é a

habilidade de armazenar e recordar conscientemente fatos e acontecimentos; a

lembrança pode ser declarada, isto é, trazida à mente verbalmente como uma

proposição, ou não verbalmente como uma imagem. Esse tipo de memória codifica

a informação sobre eventos autobiográficos, bem como o conhecimento de fatos, e

pode ser recuperada por ato deliberado de recordação.

A memória explícita inclui as memórias episódica e semântica. A memória

episódica armazena marcos espaciais e temporais que identificam o tempo e o lugar

onde evento particular ocorreu. Em contrapartida, o termo memória semântica é

usado para descrever o tipo de memória para o conhecimento organizado do

mundo, que envolve conceitos atemporais (KANDEL, SHWARTZ e JESSEL, 2000).

Por exemplo, usamos a memória semântica ao aprender que a capital de Argentina

é Buenos Aires, ou que os neurônios se comunicam por neurotransmissores (LENT,

2002).


Por outro lado, a memória implícita ou não declarativa tem uma qualidade

automática e reflexiva, sendo que a sua formação e recordação não são

absolutamente dependentes da capacidade de ter ou de tomar conhecimento. Esse

tipo de memória se acumula lentamente no curso de repetições e é mostrada

primariamente por uma melhora no desempenho, não sendo expressa em palavras.

Exemplos de memórias implícitas incluem o aprendizado de certos tipos de

atividades motoras, procedimentos e regras. Considera-se que a memória implícita

para uma determinada tarefa esteja ligada à atividade dos sistemas sensoriais e

motores participantes do aprendizado da mesma, sendo conservada por

mecanismos inerentes a esses sistemas (KANDEL, SHWARTZ e JESSEL, 2000).

A memória implícita pode ser subdividida em associativa e não-

associativa. Ambas se relacionam com algum tipo de resposta ou comportamento.

Empregamos a memória associativa, por exemplo, quando começamos a salivar

antes que a comida chegue a nossa boca, por termos em algum momento da nossa

vida, associado o seu cheiro ou aspecto à alimentação. Por outro lado, empregamos

a memória não-associativa quando aprendemos, mesmo sem sentir, que um

estímulo repetitivo que não traz conseqüências é provavelmente inócuo, o que nos

faz relaxar e ignorá-lo (LENT, 2002).

Outro tipo de memória implícita é a chamada memória de representação

perceptual, que corresponde à imagem de um evento ou objeto anteriormente à

compreensão do que ele significa. Por exemplo, um objeto pode ser retido nesse

tipo de memória implícita antes que saibamos o que é e para que serve (LENT,

2002).

Por fim, a memória de procedimento também é considerada um tipo de

memória implícita. Trata-se do tipo de memória correspondente aos hábitos,

habilidades e regras em geral. Sabemos que numa frase o sujeito geralmente vem


antes do verbo, e elaboramos frases de acordo com essa regra previamente

estabelecida sem nos darmos conta disso (LENT, 2002).

2.10.2 Classificação da Memória Quanto ao Tempo de Retenção

Quanto ao tempo de retenção, a memória também é dividida em duas

classes: memória de curta duração, que dura minutos ou horas e serve para

proporcionar a continuidade do nosso sentido presente, e memória de longa

duração, que estabelece lembranças duradouras (KANDEL, SHWARTZ e JESSEL,

2000).

Segundo Kandel, Shwartz e Jessel (2000), a memória de curta duração

pode ser dividida em dois subtipos principais: memória imediata e memória

operacional (foco deste estudo).

A memória imediata refere-se a tudo àquilo que pode ser mantido de

forma ativa na mente, começando no momento em que a informação é recebida. É

essa informação que representa o foco da atenção e que ocupa a corrente de

pensamento no momento. A capacidade da memória imediata é bastante limitada

(pode manter apenas 7 itens aproximadamente) e, a não ser que seu conteúdo seja

recapitulado, persiste por apenas 30 segundos (KANDEL, SHWARTZ e JESSEL,

2000).

A memória operacional, também chamada de memória de trabalho ou, do

inglês, working memory, é o subtipo na qual armazenamos temporariamente

informações que serão úteis apenas para o raciocínio imediato e a resolução de

problemas, podendo ser esquecida a seguir (LENT, 2002).


Em paralelo com memória de curta duração e de suas subdivisões, um

outro tipo de memória tem lugar no SNC durante a construção da nossa

autobiografia. Trata-se da memória de longa duração, cujo objetivo principal é

fornecer para a nossa mente um enorme arquivo de dados que possam ser

evocados a qualquer momento, sempre que necessário (LENT, 2002).

Assim, um objeto pode ser representado inicialmente na memória

imediata, sua representação mantida na memória de trabalho e, por fim, persistir

como memória de longa duração (KANDEL, SHWARTZ e JESSEL, 2000).

2.11 Memória Operacional

Após a entrada de informações iniciais, ocorre a primeira seleção do que

será armazenado durante um tempo um pouco maior, suficiente para orientar o

comportamento e o pensamento. Independentemente de quais serão os seus

caminhos, o fato é que apenas parte das informações será processada pela

memória operacional a cada minuto (LENT, 2002). Este tipo de memória, citado

anteriormente, pode ser definido como um processo para a manutenção de

informações on-line durante a performance de outras funções cognitivas, como a

compreensão da linguagem ou a resolução de problemas (MCDOWELL, WHYTE e

D’ESPOSITO, 1997). Supõe-se o envolvimento da memória operacional em certas

tarefas, quando a informação em cada situação é única, sendo útil apenas para

aquele momento e não para as demais (OLTON, BECKER e HANDELMAN, 1979).

Tendo em vista essa função, a memória operacional lida com dados provenientes da


memória de curta duração e também com informações armazenadas na memória de

longa duração (LENT, 2002).

Considera-se que a memória operacional é constituída por três

componentes: o executivo central e dois componentes de apoio, a alça fonológica e

o esboço visuo-espacial (MCDOWELL, WHYTE e D’ESPOSITO, 1997). A alça

fonológica relaciona-se com a linguagem e armazena temporariamente palavras

faladas e sons significativos. Esse sistema fornece-nos a capacidade de manter na

mente um número de telefone enquanto nos preparamos para discá-lo e a

capacidade de manter na mente palavras enquanto falamos ou entendemos uma

frase simples. Por outro lado, o esboço visuo-espacial armazena imagens visuais,

tais como faces ou arranjos espaciais (SQUIRE e KANDEL, 2003).

Por fim, o componente executivo da memória operacional é concebido

como o coordenador da alça fonológica e do esboço visuo-espacial. É ele que

controla quais informações devem entrar para os componentes de apoio

funcionando como um “filtro atencional”.

2.12 Neuroanatomia da Memória


A capacidade de adquirir, armazenar e evocar informações é inerente a

muitas áreas ou sistemas cerebrais, não podendo ser função exclusiva de nenhuma

delas (IZQUIERDO, 1989).

O famoso caso do paciente H.M., o primeiro e mais bem descrito

relacionado aos efeitos sobre a memória com a remoção de partes dos hemisférios

cerebrais, abriu caminho para a identificação das regiões neurais envolvidas nos

mecanismo de memória explícita (KANDEL, SHWARTZ e JESSEL, 2000).

H.M. era um operário de 27 anos de idade que sofria de crises epiléticas

intratáveis por mais de 10 anos, sendo incapaz de trabalhar adequadamente ou de

levar uma vida normal. Devido a isso, optou-se por fazer nesse paciente uma

operação para a ablação da parte medial dos lobos temporais bilateralmente

(KANDEL, SHWARTZ e JESSEL, 2000).

Imediatamente após a operação, H.M. passou a apresentar um

devastador déficit de memória, perdendo a capacidade de formar memórias a longo

prazo. Todavia, conservava suas memórias para eventos de sua vida que haviam

precedido a operação. Lembrava-se de seu nome, conservava um uso perfeitamente

adequado da linguagem e mantinha seu vocabulário normalmente variado.

Lembrava-se dos eventos que ocorreram antes da cirurgia e, vividamente, dos

eventos de sua infância. Ainda mais, a memória a curto prazo de H.M. estava

perfeitamente intacta (KANDEL, SHWARTZ e JESSEL, 2000).

O que faltava em H.M. intensamente era a capacidade de transferir a

maior parte dos tipos de aprendizado retidos na memória de curto prazo, durando de

segundos a minutos, para a memória a longo prazo, durando dias ou mais. Quando

aprendia uma nova tarefa, ele era incapaz de reter essa informação por mais de 1

minuto. Instruído a se lembrar do número 584, por exemplo, era capaz de repeti-lo

imediatamente por muitos minutos. Contudo, quando era distraído até mesmo por


breve instante, ele esquecia o número. Como resultado dessa dificuldade na

transferência de informações da memória de curto prazo para a memória a longo

prazo, H.M. era incapaz de reconhecer as novas pessoas a que era apresentado,

mesmo quando as encontrava com freqüência. Também apresentava uma séria

dificuldade em sua orientação espacial. Quando se mudou para uma nova casa,

levou cerca de 1 ano para aprender a andar por ela (KANDEL, SHWARTZ e

JESSEL, 2000).

Uma capacidade residual de memória foi verificada em H.M. quando se

descobriu que ele podia aprender novas habilidades motoras. Por exemplo, ele

aprendeu a desenhar o contorno de uma estrela, enquanto olhava sua mão por meio

de um espelho. Subseqüentemente outros pacientes com o mesmo tipo de lesão

foram testados e mostraram-se capazes de reter diversas formas de aprendizado

reflexivo simples, incluindo a habituação, a sensitização, o condicionamento clássico

e o condicionamento operante. Além disso, esses pacientes também eram capazes

de melhorar seu desempenho em determinadas tarefas perceptivas. Podemos citar,

por exemplo, o bom desempenho na forma de aprendizado chamado de priming, no

qual o reconhecimento de palavras e objetos é facilitado pela exposição prévia das

palavras ou de indícios visuais (SQUIRE e KANDEL, 2003).

As tarefas que H.M. e os outros pacientes com lesão bilateral do lobo

temporal têm capacidade para aprender têm duas coisas em comum. Primeira,

todas têm uma qualidade automática. Segunda, as tarefas não exigem o recordar

consciente, nem capacidades cognitivas complexas, como as de comparação e

avaliação. O paciente só precisa responder a um estímulo ou indício (SQUIRE e

KANDEL, 2003).

De acordo com Zola-Morgan e Squire (1993), trabalhos com macacos e

casos clínicos tem identificado estruturas no lobo temporal medial que são


importantes para a memória declarativa. Essas estruturas incluem o hipocampo

(abrangendo o giro denteado e o subículo) e as áreas corticais que são

anatomicamente relacionadas ao hipocampo, especialmente o córtex entorrinal,

perirrinal e parahipocampal.

Em relação ao hipocampo, muitos estudos sugerem que o dano nessa

região é suficiente para produzir um prejuízo clinicamente significante e longo da

memória. Essa estrutura cerebral é dividido em quatro regiões distintas: CA1, CA2,

CA3 e CA4 e apresenta três vias sinápticas principais, a via das fibras perfurantes,

que vai do córtex entorrinal às células granulares do giro denteado; a via das fibras

musgosas, que vai das células granulares do giro denteado às células piramidais da

região CA3 do hipocampo; e a via das fibras colaterais de Schaffer, que vai da

região CA3 à região de CA1 (KANDEL, SWARTZ e JESSEL, 2000; SQUIRE e

KANDEL, 2003).

O hipocampo parece ser apenas um depósito temporário para a memória

a longo prazo. Ele transfere a informação aprendida para outras áreas,

presumivelmente às do córtex cerebral, para o armazenamento permanente. Por

exemplo, a informação necessária para o reconhecimento de um rosto é processada

nas áreas visuais do córtex relacionadas ao reconhecimento de faces. Essa

informação é levada para o córtex entorrinal, que é a origem da via perfurante

(principal via aferente para o hipocampo). Admite-se que o hipocampo e as áreas

relacionadas do lobo temporal processem a informação recém-adquirida por várias

semanas ou meses, transferindo então essa informação para o córtex cerebral,

talvez para a área do córtex visual relacionada ao reconhecimento das faces. Assim,

o hipocampo não funcionaria com o armazenamento a longo prazo da informação,

mas, ao contrário, poderia atuar como um facilitador que ajuda a armazenar a

informação que foi inicialmente processada pelo córtex. Dessa forma, o hipocampo


tanto poder atuar como uma estação intermediária para a memória a longo prazo ou

como um sistema facilitador que seria essencial para o armazenamento das

memórias de outras regiões cerebrais (SQUIRE e KANDEL, 2003).

Segundo Zola-Morgan e Squire (1993), a memória também é prejudicada

após uma lesão que envolve somente a porção posterior do lobo temporal medial,

mas não tão severamente quanto as lesões que incluem o hipocampo, amígdala e

as regiões corticais relacionadas. Isso seria devido principalmente ao dano cortical e

não à lesão na região da amígdala. Esses achados focam a atenção sobre o córtex

adjacente a amígdala, isto é, o córtex perirrinal e o entorrinal. Evidências neuro-

anatômicas têm mostrado que o córtex perirrinal e a região caudal do córtex

parahipocampal provêm quase dois terços das informações corticais para o córtex

entorrinal. Isso ocorre porque o córtex entorrinal é a maior origem de projeções para

o hipocampo e giro denteado, existindo razão para supor que o dano do córtex

perirrinal pode afetar a memória.

Atualmente existem evidências de que lesões no diencéfalo medial

também podem causar amnésia severa, sendo que as estruturas específicas e as

conexões que podem ser lesadas para causar esse prejuízo não são bem

identificadas. As regiões mais freqüentemente lesionadas incluem o núcleo mamilar

e o núcleo talâmico médio dorsal (ZOLA-MORGAN e SQUIRE, 1993).

Finalmente, alguns pacientes com ruptura de aneurisma na artéria

comunicante anterior exibem prejuízos persistentes de memória, juntamente com

mudanças de personalidade. As estruturas críticas relacionadas envolvem a região

do prosencéfalo basal, que é uma região primeiramente descrita como a inervação

colinérgica do córtex, com projeções para formação hipocampal, córtex frontal,

parietal e temporal. Dessa forma, o prosencéfalo basal poderia influenciar a memória


em virtude das fortes conexões anatômicas existentes nessa região (ZOLA-

MORGAN e SQUIRE, 1993).

2.12.1 Neuroanatomia da Memória Operacional

Em relação a neuroanatomia da memória operacional, não se sabe

exatamente sobre sua localização do componente executivo, mas tudo indica que

envolve as diferentes regiões do córtex pré-frontal. O córtex pré-frontal envolve

regiões do lobo frontal e tem conexões recíprocas com muitas regiões, incluindo as

áreas sensoriais e associativas (visuais, auditivas e somestésicas) dos lobos parietal

e occipital; áreas límbicas mediais (córtex cingulado) e outros sistemas mnemônicos,

como o lobo temporal medial e o diencéfalo medial (LENT, 2002).

A descoberta de conexões do córtex pré-frontal com o lobo temporal

medial causou uma certa surpresa, uma vez que o caso do paciente H.M. (citado

anteriormente) e outros casos clínicos de lesões temporais indicavam que essa

região cortical estaria envolvida com a memória explícita de longa duração, e não

com a memória operacional. Sabe-se, entretanto, que o lobo temporal medial

participa dos mecanismos de um tipo de memória operacional, que permite a

formação de um mapa cognitivo, que relaciona os eventos com o espaço externo no

qual o indivíduo se encontra (LENT, 2002).

Um primeiro grupo de experimentos para a descrição da relação do

hipocampo com a memória operacional foi realizado com o uso do labirinto radial de

oito braços, descrito por Olton e Samuelson (1976). O labirinto consiste em uma

plataforma central, a partir da qual irradiam oito braços. O rato privado de alimento é


colocado na plataforma central do labirinto e pode escolher livremente entre os

braços, sendo que, no final de cada um dos braços existe alimento. O animal deve

escolher entre os braços do labirinto até encontrar e consumir todo o alimento. A

melhor estratégia para o animal é escolher um braço apenas de cada vez, não

repetindo a escolha do mesmo, de modo a obter todo o alimento com um mínimo de

escolhas.

O desempenho dos animais nesse labirinto implica na habilidade de

utilizar mapas cognitivos, através dos quais “pensam” sobre o problema, avaliam as

possibilidades comportamentais ou formulam um plano de escolhas (OLTON et al.,

1978). Neste contexto, dificuldades tanto na aprendizagem pós-operatória quanto na

retenção da tarefa aprendida pré-operatoriamente foram verificadas em ratos com

lesões no hipocampo, indicando que essa região participa realmente dos

mecanismos de memória operacional (JARRARD, 1980).

Além disso, a observação de que neurônios do hipocampo apresentam

atividade seletiva em relação a localizações particulares do meio levou O’Keefe e

Dostrovsky (1971) a propor que existiriam células, chamadas células de lugar (place

cells), que formariam a base do sistema de mapeamento cognitivo. Olton, Branch e

Best (1978) foram capazes de registrar a atividade elétrica de unidades no

hipocampo de ratos explorando um labirinto, corroborando a idéia de que a estrutura

seria envolvida no processamento de informações espaciais. Tais achados foram

posteriormente estendidos, resultando na distinção entre place cells, que disparam

em resposta a determinada localização do animal no aparelho experimental;

misplace cells, que disparam quando há incongruência entre o estímulo esperado e

o que é realmente encontrado; e displace cells, relacionados ao mecanismo de

navegação que lida com informações sobre a posição e direção do animal no

ambiente a partir de seus movimentos (O´KEEFE, 1976).


Ficou estabelecido assim, que todo um conjunto de regiões corticais

participa dos mecanismos de memória operacional, destinados a fornecer-nos dados

para raciocinar e agir, armazenando por alguns segundos ou minutos algumas das

informações que continuamente chegam ao sistema nervoso, seja através dos

sentidos ou dos nossos próprios pensamentos (LENT, 2002).

2.13 Vias Cerebrais

A identificação de estruturas cerebrais críticas no lobo temporal medial e

no diencéfalo medial proveu somente a primeira etapa para o entendimento da

neuroanatomia da memória. Devem também ser identificadas às conexões entre

essas regiões, e entre essas regiões e áreas de armazenagem de memória a longo

prazo do neocórtex. Para que ocorra o processamento da memória a longo prazo no

neocórtex é preciso que a informação alcance primeiramente as estruturas do lobo

temporal medial. Projeções do neocórtex chegam inicialmente ao córtex hipocampal

e perirrinal. Depois, o processamento ocorre no córtex entorrinal e em vários

estágios da região da formação hipocampal (giro denteado, CA3 e CA1). Essas

informações podem retornar para a neocórtex através do subículo e do córtex

entorrinal (ZOLA-MORGAN e SQUIRE, 1993).

As informações processadas no lobo temporal medial são também

direcionadas para as áreas críticas da memória no diencéfalo. O núcleo mamilar

recebe a maior informação do subículo, vindo da formação hipocampal através do

fórnix. O núcleo mamilar, por sua vez, origina maior projeção para o núcleo anterior

(através do trato mamilotalâmico), sendo que, o hipocampo também envia projeções


diretas para o núcleo anterior. Em relação ao núcleo médio dorsal do tálamo, além

de fazer conexões com amígdala, também recebe uma projeção proeminente do

córtex perirrinal. Em adição, o prosencéfalo basal pode enviar projeções para o lobo

temporal medial, potencializando a modulação das informações (ZOLA-MORGAN e

SQUIRE, 1993).

Um importante alvo do diencéfalo e das estruturas do lobo temporal

medial é o lobo frontal, especialmente o córtex frontal ventromedial. O núcleo

anterior e o núcleo médio dorsal possuem projeções tanto para o córtex frontal

ventromedial como para o córtex dorsolateral. Além disso, o córtex entorrinal e o

subículo enviam projeções significantes para o córtex frontal ventromedial. Uma

possibilidade é que córtex frontal ventromedial, junto com o lobo temporal medial e

tálamo medial constituem um componente essencial do sistema nervoso para a

formação da memória a longo prazo. Outra possibilidade é que o lobo temporal

medial e o tálamo medial trabalhem conjuntamente para estabelecer a memória a

longo prazo e que as projeções para o lobo frontal provém uma rota para que as

recordações possam ser traduzidas em ações (ZOLA-MORGAN e SQUIRE, 1993).

2.14 Formação e Consolidação da Memória

Breves trens de estimulação elétrica de alta freqüência (tetânicos),

direcionados para vias excitatórias monossinápticas no hipocampo, podem causar

um abrupto e sustentado aumento na eficácia da transmissão sináptica. Esse

evento, descrito em detalhes primeiramente por Bliss e Lemo (1973), foi chamado de

potencialização a longo prazo ou, do inglês, long-term potentiation (LTP). A LTP tem

sido encontrada em todas as vias excitatórias do hipocampo, bem como em várias


outras regiões do cérebro, e existem evidências crescentes de que influenciam

certos tipos de memória (BLISS e COLLINGRIDGE, 1993).

Os mecanismos para a indução da LTP podem ser divididos em dois tipos

principais: associativos e não-associativos (KANDEL, SHWARTZ e JESSEL, 2000).

2.14.1 Potencialização a Longo Prazo Associativa

A LTP associativa é caracterizada por três componentes básicos:

cooperatividade, associabilidade e especificidade da informação. A cooperatividade

descreve a existência de uma intensificação do limiar para sua indução, ou seja,

estímulos tetânicos fracos produzem somente potenciação pós-tetânica (PTP),

enquanto trens fortes induzem a LTP, permanecendo uma classe intermediária de

ativação que compreende a potenciação a curto prazo (STP). Quanto à

associabilidade, a LTP possui essa propriedade na medida em que permite a

potencialização de uma informação fraca quando esta é ativada juntamente com um

estímulo forte, de maneira convergente. Finalmente, a LTP possui uma

especificidade de informações, porque outros inputs que não estão ativos ao mesmo

tempo em que ocorre a estimulação tetânica não induzem a potenciação (BLISS e

COLLINGRIDGE, 1993).

De acordo com Squire e Kandel (2003), um dos locais onde se verifica a

ocorrência da LTP associativa é a região CA1 do hipocampo, que pode ser

produzida na via axônica dos colaterais de Schaffer. Os axônios dos colaterais de

Schaffer utilizam o glutamato como seu neurotransmissor, atuando sobre as células-

alvo na região CA1 do hipocampo por se ligar a receptores do tipo NMDA.


Existem dois tipos fundamentais de receptores glutamatérgicos. O

primeiro tipo é formado pelos receptores ionotrópicos, que são chamados de AMPA,

kainato e NMDA, e que formam canais iônicos responsáveis pela despolarização da

membrana pós-sináptica. O segundo tipo de receptor glutamatérgico são os

chamados receptores metabotrópicos, uma família de oito membros conhecidos que

se relacionam com mudanças metabólicas e também a com condutância iônica

(BERGADO-ROSADO e MELIAN, 2000).

Na transmissão sináptica normal, os receptores não-NMDA dominam.

Assim, para que o receptor NMDA seja aberto e ocorra o disparo da indução da LTP,

é necessário que ocorram dois eventos: a membrana deve ser suficientemente

despolarizada para retirar o íon magnésio (Mg+) que bloqueia a abertura do canal do

receptor NMDA, ao mesmo tempo em que o neurotransmissor glutamato deve se

ligar a esses receptores, promovendo sua abertura e permitindo o influxo do íon

cálcio (Ca2+), que é o sinalizador para a indução da LTP (BLISS e COLLINGRIDGE,

1993).

A chave mais importante do receptor NMDA está em suas propriedades

especiais, em particular o bloqueio voltagem-dependente de seu canal pelo íon Mg+.

É isso que permite ao receptor NMDA comportar-se como um detector coincidente

de moléculas. Além disso, o curso lento e a condutância voltagem-dependente do

receptor NMDA promovem uma suscetibilidade particular para a ocorrência de

hiperpolarização, sendo que, esta susceptibilidade, contribui largamente para a

indução da LTP (BLISS e COLLINGRIDGE, 1993).

Alternativamente, fatores adicionais à ativação do receptor NMDA podem

ser requeridos para facilitar ou permitir a indução da LTP. Com relação a esse fato,

existem estudos a respeito da possibilidade da atuação do receptor metabotrópico

do glutamato (mGluRs) na LTP, devido à observação de que antagonistas dos


mGluRs reduzem a duração da LTP e que, contrariamente, os agonistas desses

receptores podem aumentar a potenciação induzida tetanicamente (BLISS e

COLLINGRIDGE, 1993).

De acordo com Kandel, Shwartz e Jessel (2000), a entrada do Ca2+

através dos canais NMDA funciona como um sinal, que dá início à intensificação

persistente da transmissão sináptica devido ao fato desse íon ativar segundos

mensageiros intracelulares (quinase Ca2+ /calmodulina, proteoquinase C e tirosina

proteoquinase), com posterior expressão gênica.

Todavia, a manutenção da LTP na região CA1 depende, além disso, de

um aumento da liberação pré-sináptica do mediador. Esse dado é baseado em três

evidências: (1) a LTP é acompanhada por aumento da liberação de glutamato; (2) a

LTP depende do aumento na probabilidade de liberação do transmissor e também

da alteração da sensibilidade do receptor não-NMDA para o glutamato na célula

pós-sináptica; e (3) a indução de LTP pela despolarização da célula pós-sináptica

unicamente produz LTP em uma pequena população de neurônios circundantes. Se

o mecanismo para a LTP fosse estritamente pós-sináptico, a LTP ficaria restrita a

célula que foi despolarizada. Resumidamente, a indução da LTP na região CA1

depende da despolarização pós-sináptica para o influxo de Ca2+ e da ativação pelo

Ca2+ de um segundo mensageiro (KANDEL, SHWARTZ e JESSEL, 2000).

Finalmente, a indução da LTP associativa culmina em um persistente

aumento no tamanho do componente sináptico que evoca resposta, sendo

registrada em uma população de neurônios (BLISS e COLLINGRIDGE, 1993).

Evidências favoráveis em relação ao envolvimento da LTP associativa na

memória operacional foram encontradas pela análise de tarefas operacionais.

Quando os receptores NMDA são bloqueados pela injeção de um antagonista,

aplicado diretamente no ventrículo, o animal não consegue realizar corretamente a


tarefa espacial a que é sujeitado. Vários experimentos sugerem que um mecanismo,

dependente do receptor NMDA no hipocampo, talvez a LTP, tenha participação no

aprendizado espacial (KANDEL, SHWARTZ e JESSEL, 2000).

2.14.2 Potencialização a Longo Prazo Não-Associativa

Mesmo que a LTP ocorra em diversas sinapses no hipocampo e em várias

regiões do córtex cerebral, os mecanismos para a sua indução não são idênticos em

todos os locais. Alguns não agem por meio do receptor NMDA e não dependem do

influxo de Ca2+ ou das quinases Ca2+/calmodulina-dependentes na célula pós-

sináptica. Os neurônios da região CA3 do hipocampo liberam glutamato como seu

transmissor, mas as sinapses formadas por eles só utilizam o receptor NMDA de

forma pouco significativa, sendo que essa potenciação é não-associativa, pois a

entrada não precisa ser pareada com outra entrada ou com a despolarização das

células pós-sinápticas (KANDEL, SHWARTZ e JESSEL, 2000).

2.15 Neuroplasticidade

Durante muitos anos considerou-se o sistema nervoso central (SNC) como

uma estrutura funcionalmente imutável e anatomicamente estática. O dogma “sem

novos neurônios”, significou em todo esse tempo que não haveria a possibilidade da

formação de novas conexões. O sistema, uma vez concluído seu desenvolvimento


embrionário, era uma entidade terminada e definitiva, graças a sua incapacidade de

proliferação e a sua irreversibilidade de diferenciação celular, mutável somente por

lesões ou degenerações e irreparável por sua própria natureza (BERGADO-

ROSADO e MELIAN, 2000).

Nos últimos 40 anos essa opinião mudou radicalmente. O rígido esquema

de circuitos invariáveis, tanto no numero de sua unidades como nas conexões entre

elas, tem sido substituída progressivamente por um sistema onde ocorre uma

modificação dinâmica em resposta a mudanças no ambiente. Essa nova visão é

sustentada no conceito de neuroplasticidade e é hoje um elemento unificador

essencial para compreender os processos tão aparentemente diferentes como o

aprendizado e a recuperação das funções após lesão (BERGADO-ROSADO e

MELIAN, 2000).

A plasticidade deriva da palavra grega “plastikos” podendo ser definida

como uma mudança adaptativa na estrutura e nas funções do sistema nervoso, que

ocorrem em qualquer estágio da ontogenia, como função de interações com o

ambiente interno ou externo ou, ainda, como resultado de injúrias, de traumatismos

ou de lesões que afetam o ambiente neural (FERRARI, TOYODA e CERUTTI,

2001).

Os mecanismos anteriormente descritos, explicavam a LTP em termos de

modificações moleculares que conduzem a mudanças funcionais. Existem

evidências de que além das fases mais tardias (> 8 horas), podem aparecer

mudanças detectáveis na morfologia das sinapses que também poderiam estar

implicadas na LTP (BERGADO-ROSADO e MELIAN, 2000).

A sucessão de mecanismos implicados no sustento temporal da LTP

demonstra uma estreita sobreposição dos mecanismos neuroplásticos, começando

por trocas da área funcional e culminando com processos de crescimento. Assim, a


LTP seria uma forma de plasticidade neuronal funcional que poderia determinar

processos posteriores de neuroplasticidade, seja por crescimento das sinapses

existentes, ou até mesmo pelo surgimento de novos neurônios (BERGADO-


2.15.1 Sinapses Silenciosas

A existência de sinapses silenciosas representa uma reserva funcional

que pode ser importante para a expressão de fenômenos neuroplásticos. O

mecanismo de ativação das sinapses silenciosas mostra similaridade com a LTP.

Ambas começam com a ativação de receptores NMDA e terminam com a

incorporação de receptores AMPA para a membrana. Com isso, podemos ressaltar

que parece existir um “continuum” de modificações, desde sutis mudanças da

eficácia sináptica até a formação de novas sinapses, passando pela ativação de

contatos silenciosos, sustentados por mecanismos moleculares comuns (LUNDY-

EKMAN, 2004).

2.15.2 Plasticidade por Crescimento

Quando ocorre uma lesão do SNC em regiões maduras e compostas

principalmente por corpos celulares, as células morrem. Os neurônios não podem

ser substituídos porque as células intactas remanescentes na área estão fora do

ciclo mitótico e não podem mais se dividir. Entretanto, muitos tipos de lesões ao


SNC ocorrem em regiões onde a agressão causa lesões de axônios e não dos

corpos celulares (COHEN, 2001).

Sabe-se que os axônios do sistema nervoso periférico podem regenerar-

se por crescimento a partir do coto proximal. Isto ocorre de forma muito restrita no

SNC dos mamíferos. Parece que essa dificuldade de regeneração não se deve a

uma incapacidade fundamental dos neurônios centrais, pois parte dos neurônios

lesados encontram sinais de regeneração abortiva, chamada de brotamento

(sprouting) regenerativo. Mas há evidencias de que a mielina central e os

oligodendrócitos que a produzem contem substâncias que inibem a regeneração

axonal (BERGADO-ROSADO e MELIAN, 2000).

A regeneração axonal é útil, sobretudo para a reparação de tractos de

fibras largas, como os do nervo óptico (que não é um nervo periférico) ou os que

atuam na medula espinhal. Atualmente, novas estratégias são testadas para

promover sua regeneração: pontes de nervo periférico, fatores tróficos ou anticorpos

mononucleares desenhados para bloquear os fatores inibidores da glia (BERGADO-


Uma outra forma bem estudada de plasticidade axonal é a chamada

colateralização ou brotamento colateral. A colateralização se diferencia da

regeneração devido ao crescimento ocorrer em axônios sãos, que podem advir de

neurônios não-afetados pela lesão ou de ramos colaterais dos axônios lesados que

não foram afetados. Este segundo mecanismo pode ser chamado de “efeito de

poda” (pruning). Assim, os eventos responsáveis por ambas as formas de

crescimento axonal colateral parecem ser muito similares, apesar dos agentes

diferentes que a iniciam (BERGADO-ROSADO e MELIAN, 2000).

A colateralização pode ocorrer a partir de axônios do mesmo tipo dos

lesionados (colateralização homotípica) ou de outro tipo (colateralização


heterotípica). Se a colateralização é homotípica, seu valor restaurativo é mais

evidente, mas uma colateralização heterotípica também pode ser benéfica. Isso

porque a presença de fibras aferentes é necessária para a manutenção dendrítica e

também porque a colateralização heterotípica pode contribuir para o equilíbrio

excitatório-inibitório e, com isso, permitir uma restauração parcial da função neural


Os agentes que iniciam a colateralização não são conhecidos com

precisão, mas foram formuladas hipóteses que poderiam desencadear esses

processos:

Especializações pós-sináptica vazantes: Os axônios sobreviventes após

a degeneração dos cotos distais das fibras secionadas detectariam a

presença de “placas vazantes” e isso estimularia seu crescimento;

Ausência de inibição competitiva: A densidade de inervação de um

neurônio poderia ser controlada por sinais inibitórios que limitam o

crescimento axonal. A perda de uma quantidade substancial dos terminais

eliminaria este freio ao crescimento axonal;

Mudanças na atividade sináptica: A perda de aferentes alteraria a

atividade dos neurônios. Isto, por sua vez, poderia conduzir a liberação de

fatores tróficos de crescimento axonal;

Presença de terminais em degeneração: As terminações que degeneram

poderiam liberam substâncias que estimulariam a colateralização;

Células da glia: As células da glia que fagocitam os axônios

degenerados, poderiam liberar fatores tróficos que estimulam o

crescimento colateral.


A ação cooperativa desses fatores poderia contribuir para criar o que se

tem chamado de ambiente promotor de crescimento, que põem auxiliam no

progresso de colateralização (BERGADO-ROSADO e MELIAN, 2000).

Existem alguns fatores de extrema importância para a colateralização

como, por exemplo, a ativação de receptores do tipo NMDA nos neurônios pós-

sipnáticos parece ser necessária para promover o crescimento axial. O bloqueio

destes receptores impede a indução de uma proteína, a GAP-43, envolvida no

crescimento lateral. A fosfoproteína GAP-43 (Growth Associated Protein), se

relaciona com as terminações axônicas e poderia ter alguma função na transmissão

sináptica normal, mas sua expressão se incrementa dramaticamente em axônios

que se alongam. Os níveis mais altos de GAP-43 se encontram sempre em

neurônios que colateralizam e se considera, para tanto, como um marcador

específico de axônios em crescimento (BERGADO-ROSADO e MELIAN, 2000).

Outro aspecto que parece importante para o início e desenvolvimento da

colateralização são as interações gliais. Existe uma seqüência de ativações gliais

que envolvem primeiro a microglia e logo incluem os astrócitos. A função fagocitária

corresponde predominantemente a microglia, enquanto que os astrócitos parecem

responsáveis pela produção de fatores tróficos que estimulam o crescimento axonal


O processo de colateralização geralmente se conclui com a formação de

novas sinapses, que substituem as que foram perdidas pela degeneração retrógrada

dos axônios destruídos. Este processo é chamado de sinaptogênese reativa para

diferenciar da sinaptogênese, que normalmente se sucede às etapas intermediárias

do desenvolvimento embrionário. Além disso, não parece existir diferença alguma

entre os mecanismos de uma e de outra. O broto e a extensão de novos ramos

axonais seria totalmente inútil se não culminasse com a formação de novos contatos


sinápticos. A sinaptogênese reativa é parte indissolúvel de um processo único que

se inicia com a colateralização e conclui-se com a formação de novos contatos

funcionais (BERGADO-ROSADO e MELIAN, 2000).

Acredita-se que processo de colateralização, seguido da formação de

novos contatos sinápticos, pode desempenhar um papel muito importante na

recuperação das funções perdidas como conseqüência da lesão ou no retardo do

aparecimento de enfermidades neurodegenerativas (BERGADO-ROSADO e

MELIAN, 2000).

2.15.3 Neurogênese

A produção de novas células nervosas no cérebro de adultos é observada

em todas as classes de vertebrados. Em roedores se conhecem duas áreas onde a

neurogênese se mantém ativa mesmo em idades muito avançadas da vida: a zona

subventricular (ZSV) dos ventrículos laterais e o giro dentado do hipocampo


As células progenitoras são capazes de gerar neurônios, astrócitos e

oligodendrócitos, sendo que a sua diferenciação parece ser controlada por sinais

ambientais que incluem o ácido retinóico, a adenosina monofosfato cíclico (AMPc) e

fatores tróficos. As células recém formadas podem migrar para locais distantes, o

que aumenta um possível valor terapêutico a este mecanismo (BERGADO-



Ainda existem controvérsias sobre a existência da neurogênese em no

cérebro adulto de primatas, mas é indiscutível que poder modular a formação de

novas células nervosas é uma promessa de enormes potencialidades para a

Reabilitação Neurológica, tanto para a recuperação in situ de neurônios perdidos,

como para o transplante de células precursoras nas zonas lesadas (BERGADO-



2.16 Fatores Moduladores da Plasticidade

Existe uma variada gama de agentes que podem modificar, de alguma

maneira, os processos de neuroplasticidade. São os chamados fatores de

crescimento, fatores neurotróficos ou neurotrofinas. Esses fatores de crescimento

são proteínas endógenas especiais que promovem sobrevivência, divisão e

crescimento, bem como diferenciação e plasticidade morfológica de células neurais

(COHEN, 2001).

Os fatores neurotróficos exercem seus efeitos através de receptores de

membrana que conectam com diferentes cascatas moleculares intracelulares,

capazes de modificar a expressão gênica e a síntese de proteínas. Isso, por sua

vez, capacita-os para induzir e modular os processos de neuroplasticidade por

crescimento ou plasticidade funcional (BERGADO-ROSADO e MELIAN, 2000).

Fatores neurotróficos diferentes são requeridos para determinadas

funções tróficas. Dentre essas substâncias, o fator neurotrófico melhor caracterizado

é o NGF (NGF, do inglês Nerve Growth Factor). No cérebro, os níveis de RNAm do

NGF estão altamente expressos no hipocampo, córtex cerebral e bulbo olfatório

(AYER-LELIEVRE et al., 1988; WHITTEMORE et al., 1986).

Outros fatores de crescimento incluem o fator derivado do cérebro

(BDNF), descoberto ao acaso na década de 80, que vem sendo mais pesquisado

atualmente, cuja função parece estar relacionada à plasticidade dentro do SNC

lesionado. O fator de crescimento neural derivado da glia (GDNF), o fator de

crescimento de fibroblastos (BFGF) e o fator neurotrófico ciliar (CNTF) foram

recentemente descobertos e apesar de indícios mostrarem que estão também

claramente relacionados à plasticidade do sistema nervoso, pouquíssimo sabe-se


sobre eles (CHEN et al., 1999; FÖRANDER; HOFFER; STRÖMBER, 1998;

MCCALLISTER et al., 2001;).

Esses fatores neurotróficos se agrupam em famílias de acordo com o grau

de homologia molecular de seus membros e o tipo de receptor que utilizam para

obter seus resultados tróficos, mostrando um alto grau de conservação filogenética,

sendo uma evidência evolutiva de suma importância (BERGADO-ROSADO e

MELIAN, 2000).

As neutrofinas também podem sustentar o processo de plasticidade

sináptica indiretamente e reforçar a influência de aferências não-glutamatérgicas

moduladores de LTP. Além disso, evidências experimentais sugerem uma ação

neuroprotetora das neurotrofinas diante de vários insultos que comprometem a

integridade e sobrevivência dos neurônios, por meio da ativação de sistemas

enzimáticos de defesa celular (BERGADO-ROSADO e MELIAN, 2000).

Em relação ao aprendizado e a memória, está bem documentado que pelo

menos três fatores neurotróficos, o NGF, o BDNF e o Fator Neurotrófico 3 (NT-3),

são encontrados em abundância no hipocampo e estão envolvidos na

neuroplasticidade relacionada ao aprendizado e a memória. No cérebro de ratos, o

mais alto nível de NGF foi encontrado nas áreas colinérgicas do prosencéfalo basal,

incluindo a formação hipocampal, córtex cerebral e bulbo olfatório. A expressão do

RNAm do BDNF e do NT-3 também mostraram especificidade regional, com altos

níveis no hipocampo (PHAM et al., 2002).


2.17 Estimulação Ambiental

O desenvolvimento de um organismo é caracterizado pela ocorrência de

períodos onde o seu destino é estabelecido. Influências externas durante esses

períodos críticos podem ter conseqüências relevantes. Na tentativa de elucidar as

bases da interação entre o ambiente e o cérebro, o modelo de estimulação

ambiental ou ambiente enriquecido (EA) foi aplicado em estudos animais, sendo a

intervenção mais amplamente conhecida para promover a plasticidade neural

induzida pela experiência (PHAM et al., 2002).

O trabalho pioneiro de Donald Hebb (1949), demonstrou a importância da

EA precoce sobre o desenvolvimento. Ele sugeriu que as experiências de um

organismo neonato durante os períodos iniciais de maturação são importantes nos

processos fisiológicos e comportamentais do organismo. Segundo ele, o

desenvolvimento pode ser fortemente modificado pela estimulação precoce e os

seus efeitos poderiam persistir pela vida inteira. O entendimento das influências da

estimulação requerem o conhecimento de como os processos neurológicos e

fisiológicos interagem em resposta aos fatores externos (PHAM et al., 2002).

Assim, os primeiros achados experimentais forneceram um modelo para a

padronização de condições enriquecidas que são classicamente usadas hoje. Em

condições padrões de condicionamento usadas comumente para alojar os ratos em

pesquisas laboratoriais, três a seis ratos são colocados em uma caixa sem qualquer

objeto. Em um segundo tipo de condicionamento, chamado de isolamento ou

empobrecido, os ratos permanecem sozinhos em uma pequena caixa sem objetos.

Por outro lado, na EA os animais são acondicionados em caixas largas, contendo

uma variedade de objetos, como rodas de corrida, cordas, plataformas, túneis,


caixas e brinquedos como bolas, blocos de construção e etc. Todos esses objetos

são modificados diariamente ou a cada 2 dias. Além disso, os animais geralmente

são colocados em grupos de oito a doze animais por caixa. Assim, são fornecidas

oportunidades para a interação social e física (WILL et al., 2004).

2.17.1 Efeitos da Estimulação Ambiental no Sistema Nervoso Central

Modificações cerebrais dependentes da experiência têm sido bem

documentadas em animais intactos. Ratos criados em ambientes enriquecidos

desenvolvem regiões corticais mais pesadas (especialmente o córtex occipital), com

mais células da glia (particularmente os oligodendrócitos), corpos celulares maiores,

aumento da arborização dendrítica, sinapses largas, aumento da densidade de

vesículas na região das sinapses e dependendo da idade, aumento ou diminuição

da densidade medular. Estudos recentes também mostraram efeitos neuroquímicos

em animais estimulados, possivelmente relacionados ao sistema colinérgico (WILL

et al., 2004).

Também foi demonstrado que a EA não afeta somente a neuroquímica e

neurofisiologia do cérebro, mas também afeta a neurogênese no cérebro adulto pelo

aumento da sobrevivência de células neuronais recém-formadas. Foi mostrado que

a EA não afeta diretamente a proliferação de células progenitoras, mas parece ter

efeitos na promoção da sobrevivência seletiva dos neurônios (WILL et al., 2004).

Esses bons resultados foram encontrados em animais intactos e podem

existir diferenças em animais com danos no SNC. Isso porque a lesão ou a

degeneração de neurônios pode ativar ciclos celulares associados a proteínas e


iniciar sínteses precoces de ácido desoxirribonucléico (DNA) sem mitose (WILL et

al., 2004).

A influência da estimulação na apoptose, o aumento da resistência aos

insultos e o aumento da sobrevivência de neurônios recém-formados no hipocampo,

pode ser mediado através do aumento da transcrição de fatores de neurotróficos.

Têm sido demonstrado que o enriquecimento ambiental aumenta a expressão de

ácido ribonucléico na forma mensageira (RNAm), que codifica os fatores

neurotróficos (NGF, BDNF, NT-3, GDNF), aumentando notavelmente o total de

proteínas NGF e a densidade de receptores para essas proteínas (WILL et al.,

2004).

Em muitas circunstâncias, a EA constitui uma ferramenta terapêutica

potente que promove efeitos neuroprotetores, reduzindo a lesão secundária e

facilitando compensações pela reorganização de partes intactas do SNC. Assim, a

EA se apresenta atualmente cada vez mais como uma potente ferramenta de alta

eficácia e baixo risco (WILL et al., 2004).

2.18 Labirinto Aquático

O labirinto aquático descrito por Richard Morris no ano de 1984, também

chamado de water-maze, é um paradigma muito interessante utilizado para a

avaliação cognitiva, pois oferece numerosas vantagens para a investigação dos

mecanismos da recuperação após lesões cerebrais, incluindo o TCE. Esse

instrumento é muito sensível à perda da função hipocampal e da cognição, podendo


fazer uma representação no animal análoga a cognição mnemônica do hipocampo

em humanos (SKELTON, 1998).

O labirinto aquático também permite caracterizar a severidade do déficit

no aprendizado espacial, fornecendo uma mensuração regular e repetida da

memória espacial. Essa ferramenta pode revelar indícios de uma possível

recuperação como passar do tempo, indicando se a performance retornou aos níveis

normais (SKELTON, 1998).

A tarefa a ser realizada pelos animais no labirinto aquático consiste em

encontrar uma plataforma submersa em uma piscina, não visível, que se mantém

fixa em determinada localização, com o objetivo de escapar da água (XAVIER e

MAGILA, 1996).

Ratos normais são capazes de localizar a plataforma submersa através da

navegação espacial baseada em estímulos distais (estímulos da sala em que o

labirinto se localiza), mesmo que partam de diversos pontos da borda do labirinto,

indicando uma aprendizagem genuinamente espacial (MORRIS, 1984).


3) MATERIAIS E MÉTODOS


3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 Amostra e Condições de Confinamento

A amostra constituiu-se de 33 ratos machos da linhagem Wistar, que

pesavam em média 350g ao início do experimento. Durante todo o desenvolvimento

da pesquisa, os animais foram mantidos no biotério setorial do laboratório de Estudo

das Lesões e Recursos Fisioterapêuticos Experimentais da Universidade Estadual

do Oeste do Paraná, com água e comida Ad Libitum e controle de luminosidade em

ciclo claro/escuro de 12 horas (7:00 – 19:00h).

3.2 Grupos Experimentais

A amostra a ser analisada foi dividida em quatro grupos de animais. Todos

os grupos foram submetidos, antes de qualquer intervenção, a um “pré-teste”

durante nove dias no labirinto aquático.

Grupo 1 (precoce) - animais submetidos à estimulação ambiental por 31

dias consecutivos, aplicada a partir do dia seguinte a indução do TCE,

com sobrevida de 132 dias (n=9);


Grupo 2 (precoce) - animais submetidos ao isolamento por 31 dias

consecutivos, aplicado a partir do dia seguinte a indução do TCE, com

sobrevida total de 132 dias (n=8);

Grupo 3 (tardio) - animais submetidos à estimulação ambiental por 31

dias consecutivos, 35 dias após a realização do TCE, com sobrevida de

166 dias (n=8);

Grupo 4 (tardio) - animais submetidos ao isolamento por 31 dias

consecutivos, 35 dias após a realização do TCE, com sobrevida de 166

dias (n=8).

As reavaliações dos grupos através do labirinto aquático foram realizadas

em dois momentos distintos, sendo primeiramente executada após o período de

estimulação ambiental ou de isolamento, conforme o grupo de animais (1º pós-

teste), e em um segundo momento, cerca de 70 dias após o 1º pós-teste, visando

verificar a performance cognitiva dos grupos diante da maturação da lesão (2º pós-

teste).

3.3 Modelo Experimental de Traumatismo Crânio-Encefálico Difuso Moderado

O modelo proposto por Montasser e Marmarou (1994) descreve um

aparelho que combina altos níveis de aceleração e de impacto, resultando em uma

lesão axonal difusa pronunciada. Segundo os autores, este trauma promove uma

hemorragia subaracnóidea moderada nas cisternas basais do cérebro. O cérebro

não mostra nenhuma lesão focal além das hemorragias em petéquias, observadas

freqüentemente nas porções dorsais da região inferior do cérebro e ocasionalmente


na região média. Edema peri-vascular, congestão capilar e mudanças neuronais são

muito comuns após esse modelo de trauma, especialmente nas áreas

supraventriculares do córtex cerebral. Especificamente em relação às alterações

axonais, um edema axonal difuso volumoso pode ser observado após 6 horas do

dano, alcançando um nível máximo depois de 24 horas. Áreas de comprometimento

axonal na forma de bolas de retração são geradas em regiões do tronco cerebral,

especialmente nos tractos córtico-espinhal, córtico-nuclear, rubro-espinhal, além dos

fascículos grácil e cuneiforme. Além disso, lesões axonais também ocorrem na

medula e em menor grau no corpo caloso, cápsula interna e áreas espinotalâmicas.

Esse modelo experimental de TCE caracteriza-se pela praticidade e

comodidade que apresentam os modelos de trauma fechados, isto é, sem a

necessidade do emprego da cirurgia de craniotomia e com uma clara vantagem

econômica, na medida em que é um artifício de fácil confecção e baixo custo.

O aparelho utilizado para este estudo, baseado no modelo de Montasser e

Marmarou (1994), consistia em um tubo de 1m de altura com um diâmetro de 19mm

que era fixado, através de uma braçadeira, em uma haste de madeira que media

cerca de 1m e 50cm de altura. A haste permanecia firmemente presa em uma base,

que também foi confeccionada em madeira, proporcionando maior estabilidade ao

equipamento. Dentro do tubo foram colocadas oito peças de metal cilíndricas

confeccionadas especialmente para esse fim, pesando 50g e com 18mm de

diâmetro cada uma. Todas as peças eram liberadas de uma só vez, em queda livre,

sobre um pequeno disco de metal (10mm de diâmetro e 3mm de altura), que era

posicionado sobre o crânio do animal e funcionava como um aparador de queda das

peças, fazendo assim uma distribuição difusa do impacto e evitando possíveis

fraturas.


FIGURA 11 – Desenho esquemático do modelo experimental de TCE. Retirado de MONTASSER, A.; MARMAROU, A., 1994.

FIGURA 12 – Vista do equipamento utilizado na realização do TCE experimental.


Antes de serem submetidos ao TCE, todos os animais foram anestesiados

através da inalação de éter etílico, sendo feita uma incisão mediana na pele do

crânio do animal para permitir a colocação do disco de metal entre as suturas

coronal e lambdóide. Logo após, os animais eram colocados em posição prona

sobre uma “cama de espuma” com 12cm de altura, posicionada precisamente

abaixo do tubo pelo qual caíam às peças de metal, que eram liberadas a seguir.

Depois do trauma, o animal era transferido para a mesa operatória e observado por

alguns instantes, sendo verificada a presença ou não de fraturas. Em seguida, a

incisão era suturada e os ratos colocados individualmente em uma caixa, sendo

continuamente observados pelo pesquisador até se recuperarem da anestesia.

FIGURA 13 – Posicionamento do disco de metal sobre o crânio do animal para realização do TCE experimental.

3.4 Caixas de Estimulação Ambiental

As caixas de estimulação ambiental utilizadas nesse estudo eram bastante

similares as originalmente descritas por WILL et al., (2004) e PHAM et al., (2002).

Tratavam-se de duas gaiolas grandes de polipropileno, com aproximadamente


80X50X15cm, repletas de acessórios especialmente desenvolvidos para estimular a

exploração dos animais, tais como: túneis, caixas, bolas, cubos, letreiros, rampas e

casinhas, além de pedaços de madeira, isopor, papelão, espuma e até mesmo

pequenas pedras. Além disso, foram acondicionados em média 8 animais em cada

caixa de estimulação, de maneira a permitir a interação social.

Era realizada a alternância dos acessórios entre si e em relação a sua

localização cerca de duas vezes por semana, de maneira a não se repetir os objetos

e as suas posições. O procedimento de troca era realizado no período de claro dos

animais, que correspondeu ao horário das 7:00h ás 19:00h. Todas as vezes que

foram realizadas as trocas, os animais eram manipulados pelo pesquisador por

cerca de 2 a 3 minutos.

Os grupos de animais que foram submetidos à estimulação ambiental (G1

e G3) permaneceram 24 horas por dia acondicionados nessas gaiolas especiais,

durante um período de 35 dias.

FIGURA 14 – Caixa utilizada para estimulação ambiental.


3.5 Caixas de Isolamento

Em um segundo condicionamento, chamado de empobrecido ou

isolamento, os animais permaneceram sozinhos em uma pequena caixa desprovida

de qualquer objeto, com aproximadamente 30x19x11cm. Essa caixa era posicionada

preferencialmente em um lugar da sala com o mínimo de estímulos visuais e

auditivos. Além disso, quando era realizada a limpeza dessas caixas, buscava-se

evitar o contato das mãos do pesquisador com o animal para que ele também

ficasse privado de estímulos táteis.

FIGURA 15 – Caixa utilizada para o isolamento.

3.6 Teste do Labirinto Aquático

O equipamento utilizado neste estudo era semelhante aquele

originalmente descrito por Morris (1984), sendo constituído por uma piscina circular

preta, com 1,9 m de diâmetro e 50 cm de profundidade, onde num local pré-definido,

havia uma plataforma acrílica, também de cor preta, com 9 cm de diâmetro. Essa


plataforma permanecia submersa cerca de 1 cm abaixo do nível da água, ficando

impossível sua visualização pelos animais.

FIGURA 16 – Vista do Labirinto aquático.

A temperatura da água era mantida em torno de 26± 1°C, pois maiores

oscilações poderiam interferir no desempenho dos animais (SANTOS, 1999).

Foram adicionadas “pistas visuais” (que nunca eram alteradas) na sala

onde se encontrava a piscina. Essas pistas funcionavam como pontos de referência

para os animais durante os testes. Por exemplo, a existência de uma porta ou janela

próximas à piscina serviam como pontos de referência, sendo que, quadros com

figuras geométricas e desenhos também foram utilizados. Além disso, o

experimentador sempre permanecia na mesma posição durante os testes, pois ele

mesmo poderia servir como ponto de referência.

Para a realização do teste, o animal era colocado gentilmente na água,

sempre com o focinho voltado para a borda da piscina. Nadadores natos

(WHISHAW, 1995), os ratos imediatamente começam a nadar. A partir daí, tínhamos

duas possibilidades: 1) o animal explorava a piscina, encontrava a plataforma

submersa e subia na mesma, como forma de aliviar o estresse da natação a que

estava sendo submetido; 2) o animal explorava a piscina e não encontrava a


plataforma submersa durante a duração máxima da tarefa (60 segundos). Na

ocorrência da segunda possibilidade, o experimentador orientava o animal com sua

mão, conduzindo-o à plataforma e esperando cerca de 20 segundos antes de retirar

o animal da água, pois durante esse tempo o rato poderia orientar-se através das

pistas espaciais, formando um mapa cognitivo. Esse procedimento era realizado

todas as vezes que o animal não encontrava a plataforma, não importando quantas

vezes o procedimento já havia sido realizado.

Para este experimento optou-se por fazer o teste de memória operacional.

Dessa forma, durante 9 dias de teste cada animal tinha 4 tentativas diárias para

procurar a plataforma submersa. Cada tentativa tinha uma duração máxima de 2

minutos e intervalo aproximado de 5 minutos entre elas. A cada novo dia de teste a

plataforma era colocada em um local diferente, que nunca deveria ser repetido.

Entretanto, durante as quatro tentativas de um mesmo dia, a plataforma permanecia

no mesmo local, permitindo assim que o animal pudesse encontrá-la. Além disso, os

animais sempre largavam de posições diferentes em relação à borda da piscina ao

início de cada tentativa, não sendo repetida a seqüência de largadas. Esse

procedimento evitava que o animal memorizasse simplesmente o trajeto a ser

realizado durante o dia de teste.

Portanto, o animal reunia as informações fornecidas para formar, a cada

dia, um mapa cognitivo, que o orientava na direção da plataforma durante o

experimento, levando sempre em conta a proximidade da plataforma em relação às

pistas espaciais, independente do ponto de largada.

Uma câmera de vídeo gravava todas as sessões de natação em conexão

com uma televisão que monitorava os movimentos do animal. Esse sistema permitia

a gravação de informações a respeito do tempo gasto pelo animal na tarefa (latência

total), latência do animal no quadrante onde estava localizada a plataforma e


também a latência no quadrante oposto ao local da plataforma em cada tentativa.

Essas variáveis foram relacionadas à quantidade de lesão e recuperação de cada

animal.

O trajeto (comprimento da trajetória percorrida) foi gravado apenas como

um dado comportamental adicional, no entanto, este não foi analisado pelo fato do

sistema não ser computadorizado.

MORRIS (1984), afirma que durante a avaliação comportamental realizada

no labirinto aquático, espera-se que a latência e o trajeto percorrido diminuam ao

longo das tentativas e atinjam um nível assintótico de desempenho (estabilização da

curva de aprendizado) ao final do período de teste. A redução da latência e do

trajeto é considerada proporcional ao aprendizado, indicando o quanto o animal foi

capaz de memorizar as referências espaciais presentes na sala, utilizando-as para

orientar-se em direção à plataforma mais rapidamente.

Além disso, a análise do tempo de permanência do animal em um

determinado quadrante também é relevante, na medida em que mostra a orientação

do animal em direção à plataforma. Assim, se o rato permanece a maior parte do

tempo no quadrante oposto ao local da plataforma, fica evidente que ele não foi

capaz de se localizar pelas pistas espaciais e está perdido. Pelo contrário, se o rato

permanece no quadrante onde está a plataforma, é possível crer que ele tem uma

noção melhor da localização da plataforma, mesmo que não tão precisa.

Antes de serem submetidos ao modelo de TCE, todos os grupos de

animais foram submetidos ao teste designado “pré-teste” com duração de 9 dias,

onde os animais passavam pelos mesmos procedimentos já descritos, tendo o

primeiro contato com o equipamento e aprendendo a tarefa. Posteriormente, os

grupos foram reavaliados no teste do labirinto aquático (1º e 2º pós-testes), de


acordo com o delineamento proposto para cada grupo, possibilitando à verificação

de suas evoluções.

3.7 Perfusão Transcardíaca

A perfusão transcardíaca é um método amplamente utilizado para fixação

de tecidos. Para a realização desse procedimento, foi necessária a manipulação

dos seguintes reagentes: paraformoldeído 8% (80g de paraformoldeído para 1000ml

de água destilada), solução salina 0,9% (9g de Cloreto de Sódio para 1000ml de

água destilada), solução de tampão fosfato (5,24g de Fosfato Dibásico de Sódio –

NaH2PO4 – para 190ml de água destilada, somado a 58g de Fosfato Monobásico

de Sódio – Na2HPO4 – para 810ml de água destilada) e por fim, paraformoldeído

4% tamponado (diluição 1/1 de paraformol 8% com o tampão fosfato).

A perfusão foi realizada através de um método que utilizava a força da

gravidade para a introdução das soluções. O sistema consistia em dois recipientes,

um contendo solução salina e o outro paraformoldeído, que eram posicionados a

uma altura de cerca de 1,75 m, gerando um fluxo de aproximadamente 60 ml/min.

Cada recipiente era ligado a um equipo de soro com aproximadamente 1,80 m de

comprimento, sendo as suas extremidades conectadas por uma torneira de fluxo

ligada a uma agulha sem ponta. Dessa forma, era possível o influxo de salina

(±180ml) e posteriormente o influxo de paraformoldeído tamponado (±180ml).

Para a execução do procedimento, os animais eram anestesiados através

da inalação de éter etílico e, a seguir, era realizada uma cirurgia torácica. Para esse

fim, um corte transverso era feito na região abdominal do animal, bem como em seu


peritônio. O tórax era acessado pela realização de uma incisão no diafragma

(caracterizando um pneumotórax), seguida do rebatimento bilateral do gradil costal.

FIGURA 17 - Abertura bilateral do gradil costal para realização da perfusão transcardíaca.

Após a incisão, os pulmões e o coração do animal ficavam visíveis, e era

então realizada a administração de anticoagulante (0,5 ml de heparina sódica diluída

– 1ml/ 10ml NaCl 0,9%) na região do ápice cardíaco. Em seguida, a agulha

conectada ao equipamento anteriormente descrito era introduzida na artéria aorta

via ventrículo esquerdo, permitindo o direcionamento das soluções até o cérebro. A

aorta descendente era clampeada por meio de um porta-agulhas, evitando a

perfusão de regiões do tronco e membros inferiores. Ao final, era efetuada uma

pequena incisão na região do ventrículo direito para permitir a saída do sangue do

animal e das soluções, dando fluxo ao sistema.


FIGURA 18 – Posicionamento da agulha para injeção das soluções.

Após a perfusão, o animal era decapitado através de uma guilhotina e

identificado por meio de uma etiqueta colocada em uma de suas orelhas. As peças

foram acondicionadas em paraformoldeído tamponado para fixação por cerca de 7

dias, sendo depois desse período retirados os seus respectivos encéfalos e

mantidos em uma solução de álcool 70%, para o processamento histopatológico.

3.8 Processamento Histopatológico

Após a retirada do álcool 70%, o encéfalo foi subdividido em três porções,

descartando-se a parte frontal e o cerebelo, focalizando-se a região médio-posterior

do telencéfalo.

Segui-se então o protocolo:

- álcool 80% (1 hora);







- xilol-álcool (30 minutos);

- xilol 100% (1 hora);



- xilol-parafina (30 minutos);

- parafina (1 hora);

- parafina (1 hora);

- parafina (1 hora).

Para a realização dos banhos de parafina, o cérebro era colocado em uma

estufa à 70ºC dentro de pequenos frascos de vidro. Depois foram confeccionadas

forminhas de papel para depositar o cérebro com a parafina até a solidificação,

sendo desenformadas logo após.

Foram realizados cortes histopatológicos no plano coronal com espessura

de 5μm, que foram corados segundo a técnica de coloração dupla de Azul de

Toluidina e Fucsina Ácida para visualização de neurônios vivos e mortos,

respectivamente, na região CA1 do hipocampo (COSTA, 2004).

A contagem neuronal foi realizada de forma amostral. Durante esse

procedimento, a objetiva de 40X era posicionada aproximadamente no mesmo local

da região CA1 a ser observada e, então, contados todos os neurônios mortos

possíveis de serem vistos no campo visual da objetiva em questão e também em

dois campos visuais adjacentes, localizados com o auxílio de pontos de referência e

da régua.


3.9 Análise Estatística

Os dados comportamentais obtidos no labirinto aquático (latência total,

latência no quadrante da plataforma e latência no quadrante oposto ao da

plataforma), foram analisados através do teste de análise de variância (ANOVA –

p<0,05) seguido do teste de comparações múltiplas de Tukey (p<0,05) para

caracterização das diferenças encontradas.

Já os dados histopatológicos, referentes à contagem neuronal, foram

analisados através do teste estatístico para análise de variância de dados não-

paramétricos de Kruskal-Wallis (p<0,05) e as diferenças constatadas foram

evidenciadas pelo teste de U de Mann-Whitney (P<0,05).


4) RESULTADOS


4 RESULTADOS

Em relação à performance cognitiva, estudada por meio do teste do

labirinto aquático, três variáveis foram analisadas: a latência total (tempo gasto pelo

animal para alcançar a plataforma), o tempo de permanência do animal no

quadrante onde estava localizada a plataforma e o tempo de permanência no

quadrante oposto ao da plataforma. Todos esses parâmetros foram avaliados no

decorrer de três testes, com duração de 9 dias cada. A tabela 1 trás os dados

descritivos (média e desvio padrão) referentes aos testes aplicados.

Tabela 1 – Média e desvio padrão obtidos durante os três testes no

labirinto aquático

Testes/ Variáveis G1 G2 G3 G4

Latência Total (seg.)Pré-teste 53,7±2,2 55±2,2 49,2±2,2 50,7±2,21º Pós-teste 33,1±1,9 33,0±2,2 35,4±2,3 34,8±2,02º Pós-teste 34,2±2,0 34,2±2,2 29,6±2,0 24,5±1,6Latência no quadrante da plataforma (seg.)

Pré-teste 7,2±0,3 7,3±0,3 7,0±0,3 6,7±0,31º Pós-teste 5,0±0,2 5,1±0,4 5,1±0,2 5,2±0,32º Pós-teste 4,6±0,2 4,7±0,2 4,2±0,2 4,0±0,2

Latência no quadrante oposto ao da plataforma (seg.)

Pré-teste 5,0±0,2 5,1±0,4 5,1±0,2 5,2±0,31º Pós-teste 4,3±0,3 4,5±0,4 4,6±0,4 4,2±0,32º Pós-teste 4,6±0,4 4,4±0,4 3,47±0,3 2,87±0,2

Fonte: O autor.

A análise dos dados foi realizada de duas formas diferentes. Na

primeira, foram considerados os dados obtidos durante todas as tentativas de


cada animal. Na segunda forma de análise, somente os dados referentes à 1ª

tentativa e a 4ª tentativa foram comparados, visando verificar a taxa de

aprendizado final em relação ao desempenho inicial.

Os gráficos 1, 2 e 3 mostram o comportamento da latência total, latência

no quadrante da plataforma e latência no quadrante oposto ao da plataforma,

respectivamente, obtidos durante o pré-teste. Esses gráficos evidenciam que todos

os grupos possuíram desempenhos similares durante a realização da tarefa.

GRÁFICO 1 - MÉDIA DA LATÊNCIA TOTAL NO DECORRER DO PRÉ-TESTE

0

25

50

75

100

1 2 3 4Tentativas

Latê

ncia

(seg

.)

G1G2G3G4

Gráfico 1 – Média da latência total dos animais ao longo das tentativas do pré-teste. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes.

GRÁFICO 2 - MÉDIA DA LATÊNCIA NO QUADRANTE DA PLATAFORMA DURANTE O PRÉ-TESTE

0

5

10

15

1 2 3 4

Te ntativas

Latê

ncia

(seg

.)

G1G2G3G4

Gráfico 2 – Média da latência dos animais no quadrante da plataforma ao longo das tentativas do pré-teste. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes.


GRÁFICO 3 - MÉDIA DA LATÊNCIA NO QUADRANTE OPOSTO AO DA PLATAFORMA DURANTE O PRÉ-TESTE

0

5

10

15

1 2 3 4

Tentativas

Latê

ncia

(seg

.)

G1G2G3G4

Gráfico 3 – Média da latência dos animais no quadrante oposto ao da plataforma ao longo das tentativas do pré-teste. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes.

O gráfico 4 mostra a curva de aprendizado de todos os grupos de animais

(latência total), obtidos durante o 1º pós-teste.

GRÁFICO 4 - MÉDIA DA LATÊNCIA TOTAL NO DECORRER DO 1º PÓS-TESTE

0

25

50

75

100

1 2 3 4

Tentativas

Latê

ncia

(seg

.)

G1G2G3G4

Gráfico 4 – Média da latência total dos animais ao longo das tentativas do 1º pós-teste. Foram encontradas diferenças estatisticamente significantes somente entre os grupos G3 e G4 para a 4ª tentativa (p=0,03 Teste pós-hoc de Tukey).

É importante ressaltar que no gráfico 4 foram encontradas diferenças

significantes no desempenho dos animais somente durante a 4º tentativa, sendo que


os animais do grupo G3, submetidos à EA de maneira tardia, obtiveram uma melhor

performance quando comparados ao grupo G4, submetido ao isolamento tardio.

Em relação à latência no quadrante da plataforma e no quadrante oposto

ao da plataforma, não houve diferenças significantes entre os grupos, como é

possível observar nos gráficos 5 e 6.

GRÁFICO 5 - MÉDIA DA LATÊNCIA NO QUADRANTE DA PLATAFORMA DURANTE O 1º PÓS-TESTE

0

5

10

1 2 3 4

Tentativas

Late

ncia

(seg

.)

G1G2G3G4

Gráfico 5 – Média da latência dos animais no quadrante da plataforma ao longo das tentativas do 1º pós-teste. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes.

GRÁFICO 6 - MÉDIA DA LATÊNCIA NO QUADRANTE OPOSTO AO DA PLATAFORMA DURANTE O 1º PÓS-TESTE

0

5

10

15

1 2 3 4

Tentativas

Late

ncia

(seg

.)

G1G2G3G4

Gráfico 6 – Média da latência dos animais no quadrante oposto ao da plataforma ao longo das tentativas do 1º pós-teste. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes.


Finalmente, os gráficos 7, 8 e 9 mostram o comportamento da latência

total, latência no quadrante da plataforma e latência no quadrante oposto ao da

plataforma, respectivamente, com base nos dados coletados no 2º pós-teste.

GRÁFICO 7 - MÉDIA DA LATÊNCIA TOTAL NO DECORRER DO 2º PÓS-TESTE

0

25

50

75

100

1 2 3 4

Tentativas

Latê

ncia

(seg

.)

G1G2G3G4

Gráfico 7 – Média da latência total dos grupos ao longo das tentativas do 2º pós-teste. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes.

GRÁFICO 8 - MÉDIA DA LATÊNCIA NO QUADRANTE DA PLATAFORMA DURANTE O 2º PÓS-TESTE

0

3

6

9

1 2 3 4Tentativas

Latê

ncia

(seg

.) G1G2G3G4

Gráfico 8 – Média da latência dos animais no quadrante da plataforma ao longo das tentativas do 2º pós-teste. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes.


GRÁFICO 9 - MÉDIA DA LATÊNCIA NO QUADRANTE OPOSTO AO DA PLATAFORMA DURANTE O 2º PÓS-TESTE

0

3

6

9

12

1 2 3 4

Tentativas

Latê

ncia

(seg

.)

G1G2G3G4

Gráfico 9 – Média da latência dos animais no quadrante oposto ao da plataforma ao longo das tentativas do 2º pós-teste. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes.

Mesmo após 70 dias da realização do 1ºpós-teste, os dados evidenciam

que todos os grupos possuem desempenhos similares durante a última avaliação

comportamental (2º pós-teste).

Quanto aos dados histopatológicos, a tabela 3 apresenta a média e o

desvio padrão amostrais do número de neurônios mortos encontrados na região

CA1 do hipocampo.

Tabela 2 – Média e desvio padrão amostrais do número de neurônios

mortos encontrados na região CA1 do hipocampo

Grupos Média e Desvio Padrão AmostraisG1 (EA precoce) 8,2±4,5G2 (Isolamento precoce) 7,1±3,2G3 (EA tardia) 7,3±3,0G4 (Isolamento tardio) 7,8±3,3

Fonte: O autor.

No gráfico 10, é possível visualizar a representação da média de neurônios

mortos encontrados na região CA1 do hipocampo dos grupos estudados. Não foram


encontradas diferenças estatisticamente significantes entre nenhum dos grupos

estudados.

GRÁFICO 10 - MÉDIA E DESVIO PADRÃO AMOSTRAIS DO NÚMERO DE NEURÔNIOS MORTOS NA REGIÃO CA1 DO

HIPOCAMPO NOS GRUPOS ESTUDADOS

0369

1215

G1 G2 G3 G4Grupos

Méd

ia d

e ne

urôn

ios

mor

tos

Gráfico 10 – Média amostral do número de neurônio mortos encontrados na região CA1 do hipocampo dos animais estudados. Não foram encontradas diferenças significantes entre os grupos.

A figura 19 mostra uma visão panorâmica da região CA1 do hipocampo

de um rato submetido ao modelo de TCE experimental utilizando uma objetiva de

4X. Também é possível visualizar uma região do giro denteado adjacente.

Já a figura 20 mostra uma região amostral de CA1 na objetiva de 40X,

que mostra a média de neurônios mortos encontrados na avaliação de apenas um

campo visual da objetiva em questão.

FIGURA 19 – Fotomicrografia panorâmica da região CA1 do hipocampo de um rato submetido ao modelo de TCE experimental. O quadro representa a região de coleta de dados com a objetiva de 4X. A barra de aumento representa 628μm.

FIGURA 20 – Fotomicrografia da área amostral da região CA1 do hipocampo de um animal que representa a média de neurônios mortos encontrados em apenas um campo visual. As setas mais espessas identificam alguns dos neurônios mortos e a mais finas identificam neurônios saudáveis. A barra de aumento representa 30μm.CA1

Giro Denteado


5) DISCUSSÃO


5 DISCUSSÃO

De uma forma geral os resultados comportamentais não mostraram

diferenças significantes entre os grupos para os paradigmas adotados, a não ser

pela melhora significante (p<0,05) da latência total no estado final de aprendizado

(4ª tentativa), verificado nos animais submetidos à estimulação ambiental

tardiamente durante o 1º pós-teste (GRÁFICO 4).

É antiga a idéia de que a memória está baseada em alterações das

conexões sinápticas dependentes do uso (GUSMAN e TORRE, 1998). Em 1815,

Spursheim questionou se o tamanho de um órgão poderia aumentar com o

exercício, concluindo que o encéfalo, assim como os músculos, poderia aumentar

suas dimensões em resposta ao uso. Em 1874, Charles Darwin afirmou que o

cérebro de animais domésticos era consideravelmente menor quando comparado ao

dos animais selvagens. Segundo ele, isso ocorria porque os animais domésticos não

utilizavam tão intensamente as suas mente e os seus instintos como os animais

selvagens. Somente em meados dos anos 60 foram realizados os primeiros estudos

experimentais controlados, demonstrando que o enriquecimento do ambiente

poderia alterar a bioquímica e morfologia do córtex cerebral, aumentando também a

capacidade de aprendizado e memória dos animais (DIAMOND, 2001).

Apesar dos mecanismos plásticos do SNC ainda não serem totalmente

conhecidos, acredita-se que, durante o desenvolvimento do SNC podem ser

formadas novas projeções corticais, mas que no SNC maduro de um indivíduo

adulto, a recuperação funcional após uma lesão depende mais da ativação de

conexões preexistentes, por meio de uma reorganização cortical, demonstrando,

com isto que a estimulação é de extrema importância no planejamento específico do


trabalho de reabilitação, levando à melhor optimização das possibilidades neurais

preexistentes (GUSMAN e TORRE, 1998).

Desde o início de sua aplicação, a EA vem sendo explorada com sucesso

como uma ferramenta para o estudo da plasticidade cerebral e constitui-se na

intervenção experimental mais próxima da realidade humana no que diz respeito ao

tipo de estimulação proposta em um processo de reabilitação neurológica

convencional (WAGNER, 2002).

Em relação ao primeiro teste comportamental (pré-teste), realizado nesse

estudo antes de qualquer intervenção, tanto os grupos que seriam submetidos à EA

ou ao isolamento precoce (G1 e G2), como os grupos que seriam submetidos à EA

ou ao isolamento tardio (G3 e G4), apresentaram melhora no desempenho da tarefa

com redução progressiva da latência (GRÁFICO 1).

Entretanto, os quatro grupos de animais desse estudo não apresentaram

diferenças significantes entre si em relação à latência total, latência no quadrante da

plataforma e latência no quadrante oposto ao da plataforma durante o pré-teste,

revelando que os animais possuíam performances cognitivas semelhantes ao início

do experimento (GRÁFICOS 1,2 e 3).

Os dados relativos ao 1º Pós-teste mostram que os animais submetidos à

EA precocemente (G1) foram semelhantes aos ratos que permaneceram isolados

logo após a indução da lesão (G2), demonstrando que a estimulação ambiental,

aplicada precocemente, não se mostrou efetiva na melhora da performance

cognitiva desses animais nas três variáveis analisadas (GRÁFICO 4).

Possivelmente isso ocorreu devido aos animais ainda se encontrarem em

um período de adaptação na fase precoce de recuperação da lesão, como o que

ocorre nas diásquises. É natural que após uma lesão neural as células


remanescentes demandem um tempo inicial básico para se re-adequarem a nova

situação estrutural, onde o mais importante seria a sobrevivência.

Além disso, os animais provavelmente exploravam o ambiente enriquecido

com menor freqüência, devido aos efeitos agudos da lesão como, por exemplo, a

ocorrência de dor no local do impacto. Assim, é possível e perfeitamente provável

que naquele momento a estimulação ambiental não fosse capaz de promover um

rearranjo das conexões neurais.

Ainda durante o 1º pós-teste, foi possível observar que no grupo de

animais estimulado tardiamente (G3), houve redução significante na latência total

(p<0,05) durante a 4ª tentativa em comparação com os dados referentes aos

animais submetidos ao isolamento tardiamente (G4).

Essa diferença torna-se importante, na medida em que revela que naquele

momento os animais do grupo G3 possuíam um estado melhor de aprendizado final

da tarefa em relação ao grupo G4 (GRÁFICO 4). Isso demonstra a eficácia da

aplicação tardia da técnica de EA sobre o rearranjo cognitivo dos animais,

corroborando a hipótese de que na fase precoce de recuperação da lesão os

animais ainda se encontravam em um período de adaptação, enquanto na fase mais

tardia (após 35 dias), os ratos apresentavam-se mais estáveis em relação aos

prejuízos iniciais, permitindo uma maior exploração dos ambientes e uma

conseqüente melhora cognitiva.

Por outro lado, os dados referentes ao tempo gasto pelo animal no

quadrante da plataforma e no quadrante imediatamente oposto não revelaram

diferenças significantes entre os dois grupos submetidos a intervenções tardias

(GRÁFICOS 5 e 6).

Biernaskie e Corbett (2001), mostraram efeitos benéficos da EA aplicada

tardiamente em animais submetidos à isquemia global, corroborando os resultados


obtidos nesse estudo. Esses autores verificaram que a recuperação comportamental

era maior quando a EA era aplicada somente 15 dias após a realização da lesão.

Contrariamente, diversos estudos já encontraram plasticidade neural e

recuperação cognitiva após uma lesão ao aplicarem a EA de forma precoce. Em um

desses estudos, considerado um dos primeiros experimentos que analisaram os

efeitos da estimulação pós-operatória em animais com lesão cerebral, Schwartz

(1964) sujeitava ratos 1 dia após o nascimento a uma ablação cortical posterior

bilateral ou a uma simulação do procedimento (controle). Depois disso, os animais

eram submetidos à estimulação precocemente, fornecendo oportunidades mínimas

ou máximas para experiência perceptual ou motora. Como resultado, Schwartz

verificou que a experiência enriquecida precoce compensou os efeitos das lesões

tão eficientemente que os ratos com lesões corticais sujeitados a estimulação,

tiveram menos erros na realização da tarefa proposta do que ratos controles não-

lesionados, que foram criados em condições padrões (WILL, 2004).

Entretanto, os ratos submetidos à EA nesse experimento eram

consideravelmente mais jovens do que os aqui avaliados (animais em pleno

desenvolvimento). A variável idade é muito importante ao se considerar esses

resultados, pois existem atualmente abundantes evidências de que a plasticidade

neuronal é mais eficiente durante os primeiros meses de vida (SILVA e GAETAN,

2004).

Mais recentemente, Passineau et al. (2001) mostrou também que, depois

do TCE, a EA diminuiu o volume de uma lesão hemisférica completa e reduziu 45%

da morte celular espontânea por apoptose no hipocampo de ratos. Além disso, a

latência total no labirinto aquático foi menor nos ratos submetidos ao ambiente

enriquecido em relação aos grupos controles.


Hicks et al. (2002) encontraram melhora na performance de animais

adultos submetidos a duas semanas de estimulação ambiental logo após a indução

de um TCE pelo modelo de percussão fluída. A EA atenuou os déficits de

aprendizado dos animais lesionados, mas não influenciou os níveis de RNAm de

fatores neurotróficos como o BNDF e o NT-3.

Em um estudo experimental que buscava avaliar a influência da EA após

um modelo de TCE nos diferentes sexos, Wagner et al. (2002), verificou que a

aplicação de três semanas de estimulação ambiental promovia uma melhora

significativa apenas nos ratos machos, enquanto as fêmeas não apresentaram

melhora do desempenho no teste do labirinto aquático. Esse resultado foi atribuído

pelo autor à janela terapêutica de aplicação da intervenção (imediatamente após a

lesão) e também à duração da estimulação, postulando que as fêmeas poderiam ser

mais beneficiadas se a exposição fosse realizada mais tardiamente e por um

período mais prolongado.

Na última avaliação comportamental realizada no presente estudo (2º pós-

teste), todos os animais mostraram um desempenho semelhante em relação aos

três parâmetros adotados (latência total, latência no quadrante da plataforma e

latência no quadrante oposto ao da plataforma), incluindo os animais submetidos à

EA tardiamente (G3). Portanto, não se manteve a melhora no desempenho desse

grupo (verificada durante o 1º Pós-teste) em relação ao grupo isolado. Na verdade,

todos os grupos voltaram a ter desempenhos cognitivos similares em todos os

aspectos (GRÁFICOS 7, 8 e 9).

Esse resultado pode ser atribuído à hipótese de que exista um pico

máximo de evolução cognitiva para o tipo particular de lesão proposta, pois apesar

de necessitarem de um período de rearranjo inicial, o modelo de lesão craniana

moderada proposta por Montasser e Marmarou (1994), pode não ter sido tão


agressivo, permitindo que os animais recuperassem suas performances cognitivas

ideais a longo prazo sem qualquer intervenção.

Assim, os efeitos da EA após uma agressão devem ser diretamente

correlacionados com a especificidade e intensidade da lesão em questão (WILL,

2004).

Os dados histopatológicos obtidos nesse estudo não mostraram

diferenças estatisticamente significantes entre os grupos de animais estudados em

relação ao número de neurônios mortos encontrados na região amostral CA1 do

hipocampo. Isso mostra que os ratos submetidos à EA não apresentaram melhora

estrutural quando comparados aos animais isolados.

Apesar dos achados comportamentais, mesmo o grupo com EA tardia

(G3), não mostrou diferença histopatológica em relação aos demais. Provavelmente

isso ocorreu porque a região amostral adotada não permitiu a precisão para

detecção dessa diferença. Também é possível crer que a própria EA, descrita como

um processo capaz de fortalecer conexões sinápticas, possa ter atuado com mais

eficácia na plasticidade funcional do que, precisamente, na preservação estrutural.

O simples aumento no número de conexões pode, provavelmente,

compensar a perda de alguns neurônios. Na verdade, essa é a grande teoria do

aprendizado que circunda a recuperação para incapacidades neurológicas

(SHUMWAY-COOK e WOOLLACOTT, 2003).

Com base nos estudos citados, podemos observar que apesar da EA

atualmente constituir-se em uma intervenção bastante comum entre neurocientistas

que buscam estudar a plasticidade neural, são muito escassos na literatura estudos

que tragam informações conclusivas a respeito da melhor janela terapêutica para

sua aplicação. É muito importante que questões como esta sejam esclarecidas, na


medida em que os estudos com animais sempre buscam trazer informações

essenciais para a posterior aplicação em humanos.

Finalmente, é preciso considerar os resultados obtidos nesse trabalho com

a EA de forma tardia, mas deve-se atentar ao fato de que estudos mais precisos são

necessários para maior elucidação desses dados, incluindo outras variáveis como a

gravidade da lesão, saturação cognitiva dos animais, além da presença de um grupo

controle sem lesão, avaliado da mesma forma que os demais. Outras formas de

análise paralelas também devem ser realizadas como, por exemplo, a ressonância

magnética funcional, dosagem de neurotrofinas e contagem do número e tamanho

das espículas dendríticas.


6) CONCLUSÕES


6 CONCLUSÕES

Através dos resultados obtidos nesse estudo podemos concluir que:

I. A estimulação ambiental melhorou a performance dos ratos submetidos

ao modelo de traumatismo crânio-encefálico somente quando aplicada tardiamente,

ou seja, 35 dias após a indução da lesão. Entretanto, essa melhora foi evidenciada

somente durante o estágio final de aprendizado da tarefa (4a tentativa).

II. A análise histopatológica não revelou qualquer diferença entre os

grupos de animais estudados, mostrando relação com os dados comportamentais,

exceto em relação ao grupo submetido a estimulação ambiental tardia (G3).


7) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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LÍGIA ALINE CENTENARO - unioeste.br · FIGURA 8 – Hematoma subdural agudo na região parietal direita .....32. FIGURA 8 – Hematoma subdural crônico na região parietal direita