Universidade Federal do Espírito Santo
Departamento de Ciências Fisiológicas
Fisiologia
Papel do hipotálamo e amígdala
nos comportamentos motivados
Prof. Dr. Leonardo dos SantosO sistema nervoso
O sistema nervoso
O sistema nervoso estabelece nossas relações com o
meio ambiente
ME ME TransformaçõesHomeostase
MI MI EstressePara que o SN esteja “motivado”a realizar essas tarefas em função
da homeostase,
a Natureza deu EMOÇÕES ao organismo
Para que o SN esteja “motivado”a realizar essas tarefas em função
da homeostase,
a Natureza deu EMOÇÕES ao organismo
Teoria de James‐Lange / Teoria de Cannon‐Bard / Teoria cognitiva
Teoria de James‐Lange / Teoria de Cannon‐Bard / Teoria cognitiva
Hipotálamo e homeostase comportamental
Desde os experimentos de Cannon e Bard (1929), já se percebeu
que o mecanismo‐chave neuronal para a manutenção do
COMPORTAMENTO estava no hipotálamo.
Sistemas efetores para o comportamento motivado:
Modulando tensão muscular, postura, mastigação, monta, corrida, luta, etc. Modulando tensão muscular, postura, mastigação, monta, corrida, luta, etc. Regulando temperatura, função visceral, cardiovascular, glandular, respiratória, sede e fome, cópula, parto, etc.
Regulando temperatura, função visceral, cardiovascular, glandular, respiratória, sede e fome, cópula, parto, etc.
Regulando a função da glândula hipófise, tireóide, crescimento, estresse, hosmônios sexuais, defesa celular, etc.
Regulando a função da glândula hipófise, tireóide, crescimento, estresse, hosmônios sexuais, defesa celular, etc.
Motor somático
Autonômico
O hipotálamo tem conexões com todos os sistemas
efetores para os comportamentos motivados
Sistema Límbico
“C
onjunto de estruturas que têm
onjunto de estruturas que têm
í
í
ntimas
ntimas
conexões com o hipot
conexões com o hipot
á
á
lamo...
lamo...
...participando da integração das respostas
somáticas, viscerais e endócrinas inerentes
aos comportamentos emocionais ou
motivados”
As conexões neurais entre o hipotálamo e outras estruturas límbicas são bidirecionais
No hipotálamo há recepção de sinais de todas as porções do córtex límbico, olfativo, neocórtex, e áreas de associação auditiva e visual. Sua estimulação pode causar quase todos os efeitos produzidos pelo sistema endócrino e nervoso autônomo, e até alguns movimentos involuntários estereotipados para comportamentos (lamber, mastigar, deglutir, levantar a cabeça, etc).
Em alguns núcleos hipotalâmicos a estimulação causa raiva, fuga, comportamento de punição, dor severa e medo; além de poder induzir comportamento sexual (ereção, ejaculação, ovulação, atividade uterina, etc).
Papel central do hipotálamo no sistema límbico
Hipotálamo
coordenação de ajustes endócrinos, autonômicos e
comportamentais relacionados com respostas vitais para
MANUTENÇÃO DO INDIVÍDUO E MANUTENÇÃO DA ESPÉCIE
coordenação de ajustes endócrinos, autonômicos e
comportamentais relacionados com respostas vitais para
MANUTENÇÃO DO INDIVÍDUO E MANUTENÇÃO DA ESPÉCIE
Sistema Límbico
Emoções ↔ Comportamentos
São processos
Alostáticos!
São processos
Alostáticos!
Homeostase individual e coletiva
Homeostase individual e coletiva
Homeostase comportamental
Homeostase comportamental
ZONA PERIVENTRICULAR, HIPOTÁLAMO ANTERIOR
Controle do sistema endócrino e controle do SNA
9Produção de hormônios
9Secreção de moduladores da
secreção hormonal da hipófise
9 Controle de neurônios pré‐
ganglionares simpáticos e
parassimpáticos
9Centro termorregulador
NSO NPV NSQ e NAHIPOTÁLAMO MEDIAL
Respostas comportamentais críticas para
homeostasia comportamental
9Sobrevivência do indivíduo:
Fome x Saciedade
(centro da saciedade)
9Sobrevivência coletiva:
Comportamento reprodutor
(junto com a subst. Cinzenta periaq.)
HIPOTÁLAMO LATERAL
Respostas de alerta generalizado, defesa e
comportamento motivado
9 Centro da sede
(busca por água)
9Centro da fome
(voracidade, busca por
comida, agressividade, defesa,
etc.)
9Regulação autonômica da
função cardiovascular
9Centros de punição ou desprazer
Regulação Cardiovascular e respiratória:
Estimulação límbica produz efeitos autonômicos diversos via
hipotálamo
NÚCLEOS DE CONTROLE CARDIOVASCULAR NO BULBO E PONTE SISTEMA LÍMBICO (HIPOTÁLAMO) Angústia Medo Raiva Ansiedade Prazer FelicidadeDá suporte orgânico
Fun
Fun
ç
ç
ões vegetativas
ões vegetativas
Funções comportamentais
Hipotálamo
Regulação da temperatura corporal:
CENTROS TERMORREGULATORES (hipotálamo anterior e posterior)
O hipotálamo envia comandos Æ SNA, endócrino e comportamental
•
Alterações orgânicas para dissipação do calor • Alterações orgânicas para retenção de calor • EXPERIÊNCIA DE DESCONFORTO ou CONFORTO TÉRMICO • RESPOSTAS COMPORTAMENTAISDá suporte orgânico
Fun
Fun
ç
ç
ões vegetativas
ões vegetativas
Funções comportamentais
Regulação da água corporal:
O hipotálamo regula a água corporal de duas maneiras
Criando a sensação de sede
Controlando a excreção de água na urina
“Centro da sede” = Área subfornical e hipotálamo lateral estimulam o alerta e
COMPORTAMENTO DE SEDE
“Centro da sede” = Área subfornical e hipotálamo lateral estimulam o alerta e
COMPORTAMENTO DE SEDE Excreção de água = Núcleo supra‐óptico e paraventricular (hipotálamo anterior) secretam hormônio antidiurético que ↑ reabsorção de água pelos rins Excreção de água = Núcleo supra‐óptico e paraventricular (hipotálamo anterior) secretam hormônio antidiurético que ↑ reabsorção de água pelos rins
Dá suporte orgânico
Fun
Fun
ç
ç
ões vegetativas
ões vegetativas
Funções comportamentais
Hipotálamo
OCITOCINA
↑ contração uterina ↑ contração das células mioepiteliais nos alvéolos das mamas Auxilia no trabalho de parto Auxilia na ejeção do leite maternoOCITOCINA
↑ contração uterina ↑ contração das células mioepiteliais nos alvéolos das mamas Auxilia no trabalho de parto Auxilia na ejeção do leite maternoRegulação da contratilidade uterina e lactação:
‐ Hipotálamo (PVN e SON) produz ocitocina ‐ Produz fatores moduladores da secreção de prolactina pela hipófisePROLACTINA
↑ produção de leite pelas mamas Inibição da ovulação Auxilia na lactaçãoPROLACTINA
↑ produção de leite pelas mamas Inibição da ovulação Auxilia na lactaçãoDá suporte orgânico
Fun
Fun
ç
ç
ões vegetativas
ões vegetativas
Funções comportamentais
Regulação gastrointestinal e da alimentação:
SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Simpático e Parassimpático SISTEMA LÍMBICO (HIPOTÁLAMO) Angústia Medo Raiva Ansiedade Prazer FelicidadeHipotálamo é capaz de modular o SNA na função gastrointestinal
(motilidade e secreção de sucos digestivos)
Dá suporte orgânico
Fun
Fun
ç
ç
ões vegetativas
ões vegetativas
Funções comportamentais
Hipotálamo
Sistema
Límbico
Basicamente referem a comportamentos necessários a
MANUTENÇÃO DO INDIVÍDUO E TAMBÉM DA ESPÉCIE
Comportamento de alimentação e sede
Comportamento de defesa
Comportamento reprodutor
Dá suporte orgânico
Fun
Fun
ç
ç
ões vegetativas
ões vegetativas
• Necessidade de atenção, intensa atividade cerebral
• Hiperatividade muscular e visceral (coração, respiração, etc.)
• Busca por comida e água, escolha do alimento adequado
• Agressividade na defesa ou disputa pelo alimento/água
MANUTENÇÃO DO INDIVÍDUO MANUTENÇÃO DO INDIVÍDUOAlimentação e sede
HIPOTÁLAMO LATERAL
(“centro da fome”)
Além de sede, induz fome extrema, voracidade e desejo de procurar comida.
Aumenta alerta, nível de atividade geral, as vezes levando a agressividade.
OBS.:
lesões nessas áreas levam um animal à inanição, às vezes, letal.
Passividade e perda da motivação.
NÚCLEOS VENTROMEDIAL E ÁREA PERIVENTRICULAR
(“centro da saciedade”)
Leva a parada da alimentação e tranquilidade.
OBS.:
lesões bilaterais dessas regiões levam o animal à hiperfagia, sede
excessiva, hiperatividade e extrema agressividade à menor provocação.
A
estimulação
aumenta o nível de atividade, as vezes levando a fúria e à luta.Lesões
nessa região (bilateralmente) leva à extrema passividade, mansidão, e perda da impulsividade. MANUTENÇÃO DO INDIVÍDUO E DA ESPÉCIE MANUTENÇÃO DO INDIVÍDUO E DA ESPÉCIEDefesa e agressividade
Hipotálamo, amígdala e substância cinzenta periaquedutal
A substância cinzenta periaquedutal é a via indispensável
e mais importante.
O objetivo é assegurar a sobrevivência da espécie:
Os componentes que acompanham o ato sexual:
- Necessidade de copular (afeto e impulso)
- Sequencia coordenada de eventos na ♀ e ♂
São regidos em grande parte pelo sistema límbico
(hipotálamo)
MANUTENÇÃO DA ESPÉCIE
MANUTENÇÃO DA ESPÉCIE
Os instintos e impulsos límbicos têm grande importância nos
animais inferiores
SNC SNC Sist. Motor somático Sist. Motor somático Sist. Endócrino Sist. Endócrino SN Autônomo SN Autônomo Cópula CópulaSist. Endócrino
Sist. Endócrino
Outros estim. Sensoriais Outros estim. Sensoriaisdiversas partes do sistema
nervoso são recrutadas
Para o acasalamento
SN sensorial olfativo
auditivo e visual
SN sensorial olfativo
auditivo e visual
Sistema límbico, função endócrina e
comportamento reprodutor
¾
Remoção do neocórtex inibe o comportamento sexual
em animais inferiores.
¾
Os hormônios sexuais possui forte influência sobre o
sistema límbico na produção da libido.
¾
Remoção do neocórtex inibe o comportamento sexual
em animais inferiores.
¾
Os hormônios sexuais possui forte influência sobre o
sistema límbico na produção da libido.
hormônios
sexuais hormônios sexuais
Os hormônios sexuais modulam tanto o desenvolvimento e maturação,
quanto a ação dos centros neurais para o comportamento sexual
SNC SNC Sist. Motor somático Sist. Motor somático Sist. Endócrino Sist. Endócrino SN Autônomo SN Autônomo Cópula Cópula Sist. Endócrino Sist. Endócrino
Outros
Outros
Porém nos humanos, diversos fatores cognitivos e mentais exercem
influência muito maior na execução desta categoria comportamental
Porém nos humanos, diversos fatores cognitivos e mentais exercem
influência muito maior na execução desta categoria comportamental
SN sensorial olfativo, auditivo e visual SN sensorial olfativo, auditivo e visualCentros
medulares
e do tronco
cerebral
Centros
medulares
e do tronco
cerebral
CÓPULA
CÓPULA
Reflexos
integrados
Reflexos
integrados
Sistema
Límbico
e somato‐
sensorial
Sistema
Límbico
e somato‐
sensorial
Experiência
Aprendizado
Decisões
Experiência
Aprendizado
Decisões
SNC SNCSNC
Em humanos
Comportamentos,
necessidade, ritual
Comportamentos,
necessidade, ritual
MANUTENÇÃO DA ESPÉCIE
MANUTENÇÃO DA ESPÉCIE
Comportamento parental
É usualmente observado em fêmeas (= comportamento maternal)
Papel fundamental da área pré‐óptica medial, e giro do cíngulo
Quando ablaciondas essas áreas, a fêmea abandona a prole ou até a devora
Embora o homem apresente respostas emocionais mais
complexas, é provável que os substratos nervosos sejam
equivalentes:
9Ataques de raiva em resposta a estímulos triviais foram muitas vezes
observados em pacientes com lesão hipotalâmica após cirurgia de hipófise
9 Comportamentos semelhantes também associados a neuropatias como
influenza epidêmica e encefalite , quando destroem neurônios do sistema
límbico e hipotálamos
9Estimulação de núcleos amigdalianos e do hipotálamo no homem consciente é
capaz de produzir sensações de raiva e medo.
Exemplos de correlações clínicas
Exemplos de correlações clínicas
Expressão e experiência do MEDO
Expressão e experiência do MEDO
Contemporâneos de Papez, Heinrich Klüver e Paul Bucy, descreveram em 1939
um quadro comportamental bastante específico após ablação bilateral do lobo
temporal, em macacos Rhesus (selvagens):
“CEGUEIRA PSÍQUICA”
Hipotálamo? Hipocampo? Tálamo? Giro Cíngulo? Amigdala?
Síndrome de Klüver‐Bucy – CEGUEIRA PSÍQUICA
‐ Perda da expressão comportamental de medo;
‐ Perda da discriminação cognitiva de:
perigo
parceiros sexuais
alimentos comestíveis
‐ Perda da agressividade e raiva frente a fenômenos aversivos;
Hoje sabemos que na síndrome de Klüver‐Bucy descrita
originalmente:
Alterações visuais (distorções de identificação)
‐> lesão das áreas corticais de
associação visual
Defeitos na memória cognitiva
‐> retirada do hipocampo, corpos mamilares e
núcleos talâmicos
Mas a estrutura central dos componentes emocionais
dessa síndrome era a
AMÍGDALA
Raramente identificado em humanos ‐ resultado de trauma
cerebrovascular, traumatismo cranioencecálico, infeções do SNC,
Doença de Alzheimer, e outras.
Raramente identificado em humanos ‐ resultado de trauma
cerebrovascular, traumatismo cranioencecálico, infeções do SNC,
Doença de Alzheimer, e outras.
¾
São núcleos localizados na profundidade do lobo temporal anterior;
¾
Funciona de modo íntimo com o hipotálamo e hipocampo;
AM
AM
Í
Í
GDALA ou Corp
GDALA ou Corp
ú
ú
sculo amigdal
sculo amigdal
ó
ó
ide
ide
Interconecta-se com
hipocampo,
hipotálamo, área
pré-frontal e o
núcleo dorso-medial
do tálamo
AM
AM
Í
Í
GDALA
GDALA
MEDIAÇÃO E CONTROLE DAS ATIVIDADES EMOCIONAIS
RELACIONADAS A SENSAÇÃO DE PERIGO
MEDIAÇÃO E CONTROLE DAS ATIVIDADES EMOCIONAIS
RELACIONADAS A SENSAÇÃO DE PERIGO
Amígdala
É a estrutura central de um “circuito neural”
identificador de perigo
Gera o medo e ansiedade que colocam o indivíduo em
situação de alerta, apontando-se para fugir ou lutar.
A Amígdala é responsável por armazenar memórias
emocionais atuando de modo associativo
Fazendo comparações das situações atuais com as situações passadas, criando a PERCEPÇÃO EMOCIONAL e intermediando a resposta à situação de
Conjunto de circuitos de processamento que detectam,
avaliam o potencial de dano e respondem ao perigo
Circuito do medo
Circuito do medo
Tranqüilidade
Medo
O sistema límbico
(amígdala)
Resposta “adequada”Normalmente associa e simula os efeitos nocivos da situação de perigo, frente a realidade, experiências prévias, relevância atual, e potencial lesivo.
