Papel do hipotálamo. nos comportamentos motivados

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Universidade Federal do Espírito Santo

Departamento de Ciências Fisiológicas

Psicofisiologia

Papel do hipotálamo

nos comportamentos motivados

Prof. Dr. Leonardo dos Santos

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. Regulando temperatura, função visceral,

Motor somático

cardiovascular, glandular, respiratória, sede e fome, cópula, parto, etc.

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Sistema Límbico

“Conjunto de estruturas que têm íntimas

Conjunto de estruturas que têm íntimas

onjunto de estruturas que têm íntimas

conexões com o hipotálamo...

...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

Papel central do hipotálamo no sistema límbico

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).

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Hipotálamo

coordenação de ajustes endócrinos, autonômicos e

comportamentais relacionados com respostas vitais para

MANUTENÇÃO DO INDIVÍDUO E MANUTENÇÃO DA ESPÉCIE

Ç

Sistema Límbico

Emoções ↔ Comportamentos

São processos

Alostáticos

Homeostase individual e coletiva

Homeostase comportamental

ZONA PERIVENTRICULAR, HIPOTÁLAMO ANTERIOR

Controle do sistema endócrino e controle do SNA

9Produção de hormônios

NSO

9Secreção de fatores

moduladores da secreção

hormonal da hipófise

NSO NPV NSQ e NA

9 Controle de neurônios

pré‐ganglionares simpáticos

e parassimpáticos

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HIPOTÁLAMO MEDIAL

Respostas comportamentais críticas para

homeostasia comportamental

9Sobrevivência do indivíduo:

Centro da saciedade

(Prazer, tranquilidade)

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)

9Regulação autonômica da

função cardiovascular

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Dá suporte orgânico

Funções vegetativas

Funções comportamentais

Hipotálamo

Funções comportamentais

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Dá suporte orgânico

Funções vegetativas

Funções comportamentais

Hipotálamo

Regulação Cardiovascular e respiratória:

Estimulação límbica produz efeitos autonômicos diversos via

hipotálamo

F li id d

Funções comportamentais

NÚCLEOS DE CONTROLE CARDIOVASCULAR NO BULBO E PONTE SISTEMA LÍMBICO (HIPOTÁLAMO) Angústia Medo Raiva Ansiedade Prazer Felicidade

Dá suporte orgânico

Funções vegetativas

Funções comportamentais

Hipotálamo

Regulação da temperatura corporal:

CENTROS TERMORREGULATORES (hipotálamo anterior)

Funções comportamentais

(7)

Papel do hipotálamo como centro termorregulador

Mecanismos de Feedback operados por meio dos

centros termorreguladores no hipotálamo

⅔ ‐ neurônios sensíveis ao calor ⅓ - neurônios sensíveis ao frio

↑ a frequência de descargas elétricas

TERMOSTATO

(Núcleos pré-ópticos) g Áreas hipotalâmicas efetoras Resposta alostática

Papel do hipotálamo

Efetores:

Vegetativos e

t

t i

t

t i

Núcleos pré-ópticos

↓

temperatura

comportamentais

↓ temperatura ↓ temperatura Áreas hipotalâmicas Posteriores HIPOTÁLAMO A P p p

(ao nível do corpos mamilares)

(8)

Papel do hipotálamo

Efetores:

Vegetativos e

t

t i

t

t i

Núcleos pré-ópticos ↑↑ temperaturatemperatura

comportamentais

↑↑

temperatura

Áreas hipotalâmicas Posteriores HIPOTÁLAMO A P p p

(ao nível do corpos mamilares)

Mecanismos efetores em resposta ao calor

VASODILATAÇÃO CUTÂNEA

Inibição dos centros simpáticos

no hipotálamo posterior responsáveis

pela vasoconstricção

↑ fluxo ↓ isolamento térmico ↑ perda de calor

(radiação, condução e convecção)

SUDORESE

Estímulo das glândulas sudoríparas

(princ. ativação colinérgica)

Secreção generalizada

(9)

Mecanismos efetores em resposta ao calor

INÉRCIA

Inibição dos tremores ou movimentos

excessivos

ALTERAÇÃO COMPORTAMENTAL

Sensação de desconforto térmico

↓ produção de calor

Sensação de desconforto térmico,

Superaquecimento, busca por ventilação,

molhar o corpo, tirar roupas quentes, etc.

↑ perda de calor (condução, convecção, evaporação)

Mecanismos efetores em resposta ao frio

VASOCONSTRICÇÃO CUTÂNEA

Estimulação de centros simpáticos no

hipotálamo posterior.

↓fluxo ↑isolamento térmico ↑conservação de calor

PILOEREÇÃO

Ativação simpática dos músculos eretores

dos pêlos (mais importante para os animais

com muitos pêlos ou penas).

(10)

Mecanismos efetores em resposta ao frio

TERMOGÊNESE

Aumento do metabolismo por ativação simpática

e endócrina (

secreção de TRH → TSH → tiroxina

)

Tiroxina = termogênese química

Aumento do tônus muscular

(calafrios e tremores)

ALTERAÇÃO COMPORTAMENTAL

Sensação de desconforto e busca por

aquecimento, excessiva movimentação

ou adoção de posturas que reduzam a perda

de calor (encolher‐se)

Dá suporte orgânico

Funções vegetativas

Funções comportamentais

Hipotálamo

Regulação da temperatura corporal:

CENTROS TERMORREGULATORES (hipotálamo anterior)

O hipotálamo posterior envia comandos

Æ SNA, endócrino e

comportamental

Funções comportamentais

comportamental

•

Alterações orgânicas para dissipação do calor • Alterações orgânicas para retenção de calor • EXPERIÊNCIA DE DESCONFORTO ou CONFORTO TÉRMICO

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Dá suporte orgânico

Funções vegetativas

Funções comportamentais

Hipotálamo

Regulação da água corporal:

Funções comportamentais

Hiperosmolaridade

Retração (“murcha”) de osmorreceptores

hipotalâmicos (AV3V):

Órgão subfornical

Órgão vasculoso da lâmina terminal

Projeções para os

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água corporal _{água corporal} sede Hipotálamo

Hipotálamo regulando o balanço de água no organismo

Neurohipófise osmolaridade do sangue Hormônio Antidiurético reabsorção reabsorção osmolaridade do sangue urina concentrada e volume reduzido urina diluída e volume aumentado de água de água

O ADH é insuficiente para garantir o

balanço de H

₂

O

A capacidade máxima de concentrar a urina pelo rim ainda não é

capaz de conservar a água, visto que as perdas somadas ao

volume urinário obrigatório superam os ganhos de água nos

alimentos e metabolismo

Ingestão de água

MECANISMO DE SEDE!

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Hiperosmolaridade

Retração (“murcha”) de osmorreceptores

hipotalâmicos (AV3V):

Órgão subfornical

Órgão vasculoso da lâmina terminal

Projeções para os neurônios produtores de ADH Núcleos supra‐óptico e paraventricular Projeções para o “Centro da sede” Área subfornical e hipotálamo lateral

Dá suporte orgânico

Funções vegetativas

Funções comportamentais

Hipotálamo

Regulação da água corporal:

O hipotálamo regula a água corporal de duas maneiras

Criando a sensação de sede

Funções comportamentais

Controlando a excreção de água na urina

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Dá suporte orgânico

Funções vegetativas

Funções comportamentais

Hipotálamo

OCITOCINA

Regulação da contratilidade uterina e lactação:

‐ Hipotálamo (PVN e SON) produz ocitocina ‐ Produz fatores moduladores da secreção de prolactina pela hipófise

Funções comportamentais

↑ contração uterina ↑ contração das células mioepiteliais nos alvéolos das mamas Auxilia no trabalho de parto Auxilia na ejeção do leite materno

PROLACTINA

↑ produção de leite pelas mamas Inibição da ovulação Auxilia na lactação

Hipotálamo

Influências do meio externo

+

Angústia Medo Raiva Ansiedade Prazer Felicidade Emoções

Neurohipófise

sucção mamilar

aferência

sensorial

aferência

sensorial

Ocitocina

+

ejeção láctea

contração

do miométrio

parto

útero

+

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Hipotálamo

+

Influências do meio externo Angústia Medo Raiva Ansiedade Prazer Emoções Felicidade

Adenohipófise

Prolactina

aferência

sensorial

glândulas mamárias

após o parto

sucção mamilar

síntese

do leite

Dá suporte orgânico

Funções vegetativas

Funções comportamentais

Hipotálamo

Regulação gastrointestinal e da alimentação:

Felicidade

Hipotálamo é capaz de modular o SNA na função gastrointestinal

(motilidade e secreção de sucos digestivos)

Funções comportamentais

SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Simpático e SISTEMA LÍMBICO Medo Ansiedade Felicidade

(16)

Sistema

Límbico

Dá suporte orgânico

Funções vegetativas

Funções comportamentais

Comportamentos necessários a

MANUTENÇÃO DO INDIVÍDUO E DA ESPÉCIE

Comportamento de alimentação e sede

Funções comportamentais

Comportamento de alimentação e sede

Comportamento de defesa

Comportamento reprodutor

• Necessidade de atenção, intensa atividade cerebral

MANUTENÇÃO DO INDIVÍDUO

Alimentação e sede

• Hiperatividade muscular e visceral (coração, respiração, etc.)

• Busca por comida e água, escolha do alimento adequado

• Agressividade na defesa ou disputa pelo alimento/água

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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.

,

g

,

g

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.

MANUTENÇÃO DO INDIVÍDUO E DA ESPÉCIE

Defesa e agressividade

Hipotálamo, amígdala e substância cinzenta periaquedutal

A estimulaçãoaumenta o nível de atividade, as vezes levando a fúria e à luta.

Lesões

nessa região (bilateralmente) levam à extrema passividade, mansidão, e perda da impulsividade.

A substância cinzenta periaquedutal é a via indispensável e mais importante.

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O objetivo é assegurar a sobrevivência da espécie:

MANUTENÇÃO DA ESPÉCIE

Comportamento reprodutor

O objetivo é assegurar a sobrevivência da espécie:

2 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)

Os instintos e impulsos límbicos têm grande importância nos

animais inferiores

Para o acasalamento

diversas partes do sistema

nervoso são recrutadas

SN sensorial olfativo

SNC Sist. Motor somático Sist. Endócrino SN Autônomo Cópula

Sist. Endócrino

Outros estim. Sensoriais

auditivo e visual

Sistema Límbico

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Sistema límbico, função endócrina e

comportamento reprodutor

¾ Remoção do neocórtex e do sistema límbico inibem o comportamento sexual em animais inferiores.

¾Ci it lí bi t dif tô i í i t

¾Circuitos límbicos apresentam diferenças anatômicas e neuroquímicas entre machos e fêmeas.

¾Os hormônios sexuais possui forte influência sobre o sistema límbico na produção da libido e do comportamento sexual.

Os hormônios sexuais modulam tanto o desenvolvimento e maturação,

quanto a ação dos centros neurais para o comportamento sexual

hormônios

sexuais hormônios _sexuais

Principais áreas já identificadas:

Área pré‐óptica medial (HIPOTÁLAMO) para machos

Área pré‐óptica medial e núcleo ventromedial (HIPOTÁLAMO) para fêmeas

Áreas MESENCEFÁLICAS identificadas para comportamento sexual

(animais inferiores quadrúpedes):

Substância cinzenta periaquedutal:

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Porém nos humanos, diversos fatores cognitivos e mentais exercem

influência muito maior na execução desta categoria comportamental

SN sensorial olfativo, auditivo e visual Sist. Motor somático Sist. Endócrino SN Autônomo Cópula Sist. Endócrino