CURSO DE FORMAÇÃO EM DISLEXIA O CÉREBRO E SUAS FUNÇÕES

CURSO DE FORMAÇÃO EM DISLEXIA

FERNANDO NORIO ARITA CHEFE DA DISCIPLINA DE NEUROPEDIATRIA

O CÉREBRO E SUAS FUNÇÕES

I. FUNÇÕES CEREBRAIS

II. NEUROPLASTICIDADE

DESENVOLVIMENTO CEREBRAL - FUNÇÕES NEURONAIS

•

Evolução complexa, única e excepcional do cérebro humano

- base do desenvolvimento da cultura, ciência e tecnologia humanas

• Capacidade extraordinária dos neurônios de interagir com o ambiente,

com nossas próprias atividades e pensamentos,

de coletar e armazenar novas informações,

para produzir mudanças no comportamento.

• Funções podem ser modificadas por informações sensoriais,

experiência e treino

• Funções podem ser modificadas em resposta a insultos cerebrais

dendritos núcleo Corpo celular axônio mielina Terminações axonais

CURSO DE FORMAÇÃO EM DISLEXIA

O CÉREBRO E SUAS FUNÇÕES

I. FUNÇÕES CEREBRAIS

Estrutura anatômica e funcional complexa do cérebro

Funcionamento cerebral adequado depende de:

• Organização estrutural e sináptica cerebral diferenciada

• Síntese de neurotransmissores

• Aporte nutrientes: fundamental para o funcionamento celular

As funções cerebrais não estão confinadas e fixas a certas regiões do sistema nervoso. FUNÇÕES CEREBRAIS

ESTRUTURA FUNCIONAL DO ENCÉFALO

HEMISFÉRIO ESQUERDO

• Controla o lado direito do corpo • Pensamento analítico e seqüencial • Linguagem

• Compreensão, abstração e raciocínio • Aritmética, leitura, escrita

• Habilidade para nomear objetos

HEMISFÉRIO DIREITO

• Controla o lado esquerdo do corpo

• Processamento holístico de entradas multi-sensoriais • Responsável por habilidades mais abstratas

• Criatividade

• Habilidade viso-espacial

• Memória armazenada em modos auditivo, visual e espacial • Discriminação de cores

LOBO FRONTAL

• Localizado na parte anterior do cérebro

• Funções cognitivas superiores ocorrem nessa área

LOBO FRONTAL

FUNÇÕES

• Movimentos voluntários – área motora primária

• Linguagem expressiva

• Memória para hábitos e atividades motoras • Controle emocional e de impulsos

• Associações de palavras

• Habilidade para seguir instruções

• Tomadas de decisão

• Personalidade

Centro de julgamento, raciocínio, personalidade, motivação, inibição de impulsos. Controle emocional, habilidades sociais, linguagem expressiva

• Incapacidade para focar tarefas • Prejuízo de memória recente

• Dificuldade para solucionar problemas

• Incapacidade para planejar sequência de tarefas • Mudanças no comportamento social

• Incapacidade para linguagem expressiva • Perda da flexibilidade do pensamento • Alterações de humor

• Perseverações

• Mudanças de personalidade • Perda da espontaneidade

• Perda de movimentos simples

LOBO FRONTAL

LOBO PARIETAL

• Localizado logo após o frontal, atrás do sulco central • Orientação espacial

• Recebimento e processamento de informações de sensibilidade (dor, calor, frio, pressão, tamanho, forma, textura)

LOBO PARIETAL

• Atenção visual

• Percepção de relações espaciais

• Reconhecimento de faces

• Movimentos voluntários objetivos • Manipulação de objetos

• Integração das aferencias sensitivas

• Escrita e fluência verbal

• Incapacidade de focar atenção visual • Incapacidade para nomear objetos

• Dificuldades para distinguir direita e esquerda • Dificuldades de escrita

• Dificuldades de leitura

• Dificuldade para desenhar objetos • Dificuldades com matemática

• Negligência corporal ou do espaço ao redor

• Dificuldades de coordenação visual e manual

FUNÇÕES

LOBO OCCIPITAL

• Localizado na parte posterior do cérebro

LOBO OCCIPITAL

• Percepção visual • Aferências visuais

• Percepção e reconhecimento de palavras (leitura)

• Movimentos dos olhos

• Distúrbios visuais

• Dificuldade para localizar objetos no ambiente • Agnosia para cores

• Produção de alucinações

• Incapacidade para reconhecer palavras • Dificuldades para leitura e escrita

• Agnosia de movimento

• Dificuldade para reconhecer desenhos

DISFUNÇÃO FUNÇÕES

LOBO TEMPORAL

• Localizado ao lado dos lobos frontal e parietal • Audição, música e linguagem receptiva

• Centro para os sentidos de olfação, gustação • Compreensão da linguagem

• Aquisição da memória

• Memória para eventos não-verbais • Recuperação de informações

• Algumas percepções visuais • Categorização de objetos • Comportamento

• Afasia de Wernick – dificuldade para compreender palavras faladas • Perda de memória de curto prazo

• Interferência na memória de longo prazo

• Dificuldades para visualizar e reconhecer objetos • Incapacidade para categorizar objetos

• Aumento do comportamento agressivo, agitação, irritabilidade • Aumento ou diminuição do comportamento sexual

• Dificuldade para reconhecimento de faces (prosopanosia)

• Lesão no lobo direito pode provocar fala persistente

LOBO TEMPORAL

Cerebelo Visão Compreensão da linguagem Sensibilidade Habilidades motoras Associações Corpo caloso Audição Memória Olfação

Movimentos oculares voluntários Produção da linguagem motora

Controle emocional, função executiva, inibição, julgamento

HEMISFÉRIOS CEREBRAIS

ESTRUTURA DE 100 BILHÕES DE NEURÔNIOS

CONEXÕES INTRAHEMISFÉRICAS

FUNÇÕES CEREBRAIS – ESTRUTURA E FUNÇÃO

Dinâmica funcional complexa Conectividade complexa

Mapear o cérebro humano é o grande desafio do século XXI

Decifrar as vias neurais envolvidas nas funções cerebrais e comportamento

CONECTOMAS – CONEXÕES CEREBRAIS

Conectoma – mapa das conexões entre os neurônios cerebrais

Cérebro humano contém pelo menos 1010 _{neurônios unidos}

CURSO DE FORMAÇÃO EM DISLEXIA

O CÉREBRO E SUAS FUNÇÕES

NEUROPLASTICIDADE (PLASTICIDADE CEREBRAL)

Capacidade de adaptação e de se reorganizar do

sistema nervoso, especialmente dos neurônios, às

mudanças nas condições do ambiente, que ocorrem no

dia-a-dia dos indivíduos, assim como, na recuperação

após uma lesão

, através da formação de novas

conexões ao longo da vida

Característica marcante e constante da

função neuronal

NEURÔNIO

•

O neurônio é a célula mais complexa do organismo

• Desenvolvimento neuronal depende de

fatores genéticos e ambientais

• Neurônios estão continuamente se adaptando

• Desenvolvimento neuronal confunde-se com plasticidade cerebral

Mecanismos celulares semelhantes

PLASTICIDADE CEREBRAL

• Plasticidade adaptativa

• Distúrbio da plasticidade –

defeitos de sinalização

• Distúrbio da plasticidade –

defeito de transcrição

PLASTICIDADE CEREBRAL

•

Varia com a idade do indivíduo

• Conceito fundamental na Pediatria e Neurologia Pediátrica

• É a fase mais ativa, vai até a adolescência

• Criança :

capacidade aumentada para aprender e memorizar

Facilidade para um segundo idioma

Para instrumentos musicais, esportes

Capacidade extraordinária de recuperação lesional

PLASTICIDADE CEREBRAL

PLASTICIDADE ADAPTATIVA

REFINAMENTO DE CONEXÕES SINÁPTICAS

• Base da plasticidade é a reorganização sináptica

• Densidade sináptica aos 2 anos é o dobro da idade adulta

• O cérebro imaturo está mais apto

• Refinamento atividade-dependente e podagem sináptica

•

PLASTICIDADE ADAPTATIVA

Hipocampo ratos Cérebro pianista

Córtex motor ratos

LINGUAGEM CELULAR

COMO AS CÉLULAS FUNCIONAM?

LINGUAGEM CELULAR

PLASTICIDADE ADAPTATIVA

MEDIADA POR CASCATAS SINALIZADORAS

Organização do SNC Planejamento genético Desenvolvimento funcional Mediação química local

PLASTICIDADE CEREBRAL

PLASTICIDADE DEPENDE DA EXCITAÇÃO

•

• Receptores tipo NMDA e AMPA

DISTÚRBIOS DO DESENVOLVIMENTO

COMPROMETIMENTO DOS SINALIZADORES

•

- receptores de superfície celular, intracelular - fatores de transcrição nuclear

1.RECEPTORES DE SUPERFÍCIE – Mutações de GTPases

• Síndrome do X- frágil • Neurofibromatose tipo I • Esclerose tuberosa

SÍNDROME DO X-FRÁGIL

•

Causa mais comum de deficiência mental hereditária

• Segunda causa de deficiência mental após a S. de Down

• 4 – 6 % dos autistas tem X-frágil

• Atraso do desenvolvimento psicomotor

Deficiência mental

Dificuldades escolares

Distúrbios do comportamento

Dismorfias somáticas

SÍNDROME DO X-FRÁGIL

CARACTERÍSTICAS DISMÓRFICAS

• Sutis e tardias

• Fronte larga, proeminente

• Face alongada

• Prognatismo • Macrocefalia • Macrossomia

• Macroorquidia

• Orelhas grandes e em abano

PELO MENOS 1 DESSAS CARACTERÍSTICAS EM 80 % DOS PÓS-PÚBERES

SÍNDROME DO X-FRÁGIL

CARACTERÍSTICAS DISMÓRFICAS

• Sutis e tardias

• Fronte larga, proeminente • Face alongada

• Prognatismo • Macrocefalia • Macrossomia • Macroorquidia

• Orelhas grandes e em abano

PELO MENOS 1 DESSAS CARACTERÍSTICAS EM 80 % DOS PÓS-PÚBERES

SÍNDROME DO X-FRÁGIL

CARACTERÍSTICAS COMPORTAMENTAIS E COGNITIVAS

• Comprometimento cognitivo sempre presente, variável Desde dificuldades específicas até profunda Maioria retardo moderado

Correlação com genótipo - repetições

• Mulheres heterozigotas : 34 % limítrofe ou subnormal

• Atraso no desenvolvimento da fala e linguagem • Características autísticas

• Hiperatividade com ou sem déficit de atenção • Irritabilidade

• Dispersividade

SÍNDROME DO X-FRÁGIL

GENÉTICA MOLECULAR

EXPANSÃO DE TRINUCLEOTÍDEOS CGG

REPETIÇÃO CGG NA REGIÃO 5’ UTR DO GENE FMR1

NORMAL : 6 - 50 repetições

PREMUTAÇÃO : 51 - 200

MUTAÇÃO COMPLETA : > 200 REPETIÇÕES

SÍNDROME X-FRÁGIL

PRÉ-MUTAÇÕES (51 – 200 repetições)

QUADRO CLÍNICO

:

•

Falência ovariana prematura em mulheres

(menopausa antes dos 40 anos)

• Síndrome progressiva com ataxia, tremor,

declínio cognitivo e de funções executivas

em homens > 50 anos

• Distúrbios cognitivos ou comportamentais leves

distúrbios de aprendizagem

DISTÚRBIOS DO DESENVOLVIMENTO

COMPROMETIMENTO DOS SINALIZADORES

2. DEFEITOS DE TRANSCRIÇÃO

•

- Deficiência de hormônio tiroidiano - S. de Rett (MECP2)

- S. de Coffin-Lowry – (RPS6KA3) - RSK2 quinase - S. de Rubinstein-Taybi – proteína ligadora do CREB

SÍNDROME DE RETT

SÍNDROME DE RETT

“Uber ein eigenartiges hirnatrophisches Syndrom bei

Hyperammoämie im kindersalter “

SÍNDROME DE RETT - RECONHECIMENTO

• Começo da história da Síndrome de Rett – 26 anos • Divulgação internacional

• Dr. A. Rett – Conferência Internacional USA, 1984 • Inicio de uma quantidade crescente e extraordinária de publicações

Autismo EUA, 1984

SÍNDROME DE RETT – ERROS DIAGNÓSTICOS

Paralisia cerebral

EXPRESSÕES FENOTÍPICAS

•

FORMA CLÁSSICA (90%)

•

Formas atípicas

1. Frustras

2. Com regressão tardia

3. Com linguagem preservada

4. Congênita

•

Variante masculina

S. DE RETT CLÁSSICA - DIAGNÓSTICO

Critérios obrigatórios

• DNPM normal até 6 meses ou mais

• Estagnação do perímetro cefálico (

3m-4a

)

• Perda da preensão voluntária (

9m-2.5a

)

• Regressão psicomotora (

9m-2.5 anos

)

• Estereotipias manuais (

1-3 anos

)

S. DE RETT CLÁSSICA - DIAGNÓSTICO

Critérios de suporte

• Distúrbios respiratórios (Apnéia, dispnéia)

• Crises epilépticas

• Espasticidade, distonia

• Distúrbios vasomotores periféricos

• Escoliose

• Pés pequenos

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• MARCADOR GENÉTICO

Gene no Cromossomo Xq28

Gene MECP2

(Xq28)

SÍNDROME DE RETT

DIAGNÓSTICO MOLECULAR

Texas Childre`s Neurological Research Center

A family in Brazil in which several girls had Rett helped researchers confine the hunt to 200 genes. The Zoghbi group analysed more than a dozen before finding the culprit, MECP2 .

Dr. Huda Y. Zoghbi.

SÍNDROME DE RETT

GENÉTICA

• MARCADOR GENÉTICO

Gene no Cromossomo Xq28

Gene MECP2

(Williamson & Christodoulou, 2006)

SÍNDROME DE RETT – Biologia molecular

• MECP2 responsável pela desativação ou regulação da ação de outros genes • Mutações modificam a ação desses genes.

SÍNDROME DE RETT - FISIOPATOLOGIA

DISFUNÇÃO CELULAR

DEFEITOS DE SINALIZAÇÃO CELULAR

GENES-ALVOS

NEURÔNIOS, ENZIMAS, SUBSTÂNCIAS

DEFEITOS DE TRANSCRIÇÃO Via final para codificar circuitos • Causam incapacidades graves - S. de Rett (MeCP2)

- S. de Coffin-Lowry – RSK2 quinase

- S. de Rubinstein-Taybi – prot. ligadora do CRB

MUTAÇÕES GENÉTICAS

MECP2, CDLK5, Netrin1

Schematic of the aspects of the reading brain in the left hemisphere. The inferior frontal gyrus (yellow) and the inferior parietal area (blue) are connected by the arcuate fasciculus (green). The fusiform gyrus, which includes the visual word form area, is in red. These regions are the most commonly found to be atypical in function or structure in dyslexia.

Giro fusiforme Fascículo arqueado

Giro frontal inferior

Area parietal inferior

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DISLEXIA - NEUROBIOLOGIA

• Distúrbio da rede neuronal no hemisfério cerebral esquerdo, com alterações do desenvolvimento da substância branca.

 Ativação inadequada das regiões temporoparietal, occipitotemporal e giro frontal inferior do hemisfério cerebral esquerdo

 Identificação de genes : DYX1C1, DCDC2, KIAA0319, C2Orf3, MRPL19, ROBO1,.. INTERAÇÃO GÊNICA

 Alterações anatômicas sutis : redução da substância cinzenta do giro temporal superior direito e do sulco temporal temporal superior esquerdo

EXAMES COMPLEMENTARES – AVALIAÇÃO DO SNC

• TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

• RESSONÂNCIA MAGNÉTICA DE CRÂNIO Para lesões estruturais

• ELETROENCEFALOGRAMA • MAPEAMENTO CEREBRAL

NEURIMAGEM NO ESTUDO DA ATIVIDADE FUNCIONAL CEREBRAL

• Plasticidade cerebral pode ser estudada através de técnicas especiais de NI •- SPECT

• PET

•- Ressonância magnética funcional • Magnetoencefalografia

RM funcional

RM funcional _PET PET

Magnetoencefalografia

BIBLIOGRAFIA

01. Rosemberg S. Neuropediatria. Editora Sarvier

02. Fenichel GM – Clinical Pediatric Neurology: A signs and symptoms approach

03. Machado A, Haertel LM.- Neuroanatomia functional. Editora Atheneu.

04. Richlan F, Kronbichler M, Wimmer H. – Structural abnormalities in the dyslexic brain: A meta-analysis of voxel-based morphometry studies. Human Brain Mapping, 2013, 34:3055-65.

05. Peterson RL, Pennington BF.- Seminar: Developmental dyslexia. Lancet 2012, 379(9830):1997-2007.

06. Peterson RL, Pennington BF.- Developmental dyslexia. Annu Rev Clin Psychol 2015, 11:283-307.

07. Krafnik AJ, LynnFlowers D, LuetjeMM, et al.- An investigation into the origin of anatomical differences in dyslexia. J Neurosci 2014, 34(3):901-8.

08. Kere J.- The molecular genetics and neurobiology of developmental dyslexia as a model of a complex phenotype. Biochem Biophys Res Comm 2014, 452:236-43.

09. Price CJ.- Current themes in neuroimaging studies of reading. Brain & Language 2013, 125:131-3.

OBRIGADO PELA ATENÇÃO !!