Estante

Córtex cerebral

O córtex cerebral ocupa de longe a maior área de superfície do cérebro humano e apresenta o seu aspecto mais marcante. Também conhecido como neocórtex, esta é a mais recente área evoluída do cérebro. Na verdade, a enorme expansão na área do córtex cerebral é hipotética de ter começado apenas há cerca de 2 milhões de anos, nos primeiros membros do gênero Homo; o resultado hoje é um cérebro pesando aproximadamente três vezes mais do que seria esperado para um mamífero do nosso tamanho. O córtex é nomeado pela sua semelhança com a casca de uma árvore, porque cobre a superfície dos hemisférios cerebrais de forma semelhante. A sua aparência enrugada e convoluta deve-se a um surto de crescimento durante o quarto e quinto meses de desenvolvimento embrionário, quando a matéria cinzenta do córtex está se expandindo muito à medida que suas células crescem em tamanho. A matéria branca de suporte, entretanto, cresce menos rapidamente; como resultado, o cérebro assume as densas dobras e fissuras características de um objeto com grande superfície apinhada em um pequeno espaço.

Embora as pregas no córtex cerebral pareçam, a princípio, ser aleatórias, elas incluem vários bulges proeminentes, ou gyri, e sulcos, ou sulcos, que atuam como marcos no que é de fato uma estrutura altamente ordenada (cujos detalhes mais finos ainda não são completamente conhecidos). A ranhura mais profunda estende-se da frente para trás da cabeça, dividindo o cérebro nos hemisférios esquerdo e direito. O sulco central, que vai do meio do cérebro para fora, tanto para a esquerda como para a direita, e o sulco lateral, outro sulco da esquerda para a direita um pouco mais abaixo nos hemisférios e em direção à parte de trás da cabeça, divide ainda mais cada hemisfério em quatro lóbulos: frontal, parietal, temporal e occipital. Um quinto lóbulo, conhecido como ínsula, está localizado no fundo dos lóbulos parietais e temporais e não é aparente como uma estrutura separada na superfície externa dos hemisférios cerebrais.

Duas saliências perceptíveis, o giro pré-central e o giro pós-central, são nomeados pelas suas posições logo à frente e logo atrás do sulco central, respectivamente. O giro pré-central é o local da área motora primária, responsável pelo movimento consciente. Das sobrancelhas aos dedos dos pés, as partes móveis do corpo são “mapeadas” nesta área do córtex, com cada grupo muscular ou membro representado aqui por uma população de neurônios. De forma complementar, o trabalho de receber sensações de todas as partes do corpo é gerenciado pela área somatosensorial primária, que está localizada no giro pós-central. Também aqui, a forma humana é mapeada e, como no giro pré-central, as áreas dedicadas à mão e à boca são desproporcionalmente grandes. Seu tamanho reflete o elaborado circuito cerebral que torna possível o aperto preciso da mão humana, os finos sinais motores e sensoriais necessários para golpear um arpejo de violino ou afiar uma ferramenta, e a coordenação dos lábios, língua e aparelho vocal para produzir os sons altamente arbitrários e significativos da linguagem humana.

Observações fechadas de animais e humanos após ferimentos em locais particulares do cérebro indicam que muitas áreas do córtex controlam funções bastante específicas. Descobertas adicionais vieram de locais estimulantes no córtex com uma pequena carga elétrica em procedimentos experimentais ou durante a cirurgia; o resultado pode ser uma ação em alguma parte do corpo (se o córtex motor estiver envolvido) ou (para uma função sensorial) um padrão de descargas elétricas em outras partes do córtex. A exploração cuidadosa estabeleceu, por exemplo, que a área auditiva no lobo temporal é composta por regiões menores, cada uma sintonizada com diferentes frequências sonoras.

Mas para grande parte do córtex, não foram encontradas tais funções diretas, e por um tempo estas áreas foram conhecidas como córtex “silencioso”. É agora claro que córtex “de associação” é um nome melhor para eles porque eles preenchem o papel crucial de dar sentido aos estímulos recebidos, unindo os sinais de várias vias sensoriais e tornando a síntese disponível como experiência de feltro. Por exemplo, para que não haja apenas percepção, mas compreensão consciente dos sons, a área de associação auditiva (logo atrás da área auditiva propriamente dita) deve estar ativa. No hemisfério que abriga a fala e outras habilidades verbais – o hemisfério esquerdo, para a maioria das pessoas – a área de associação auditiva se mistura na área da linguagem receptiva (que também recebe sinais da área de associação visual, fornecendo assim uma base neural para a leitura, bem como para a compreensão da fala na maioria das línguas).

Uma grande parte do córtex de associação é encontrada nos lobos frontais, que se expandiram mais rapidamente nas últimas cerca de 20.000 gerações (cerca de 500.000 anos) da evolução humana. Imagens médicas mostram um aumento de atividade no córtex de associação após outras áreas do cérebro terem recebido estimulação elétrica e também antes do início do movimento. Na evidência presente, é no córtex de associação que localizamos o planejamento a longo prazo, a interpretação e a organização das idéias – talvez os elementos mais recentemente desenvolvidos do cérebro humano moderno.

As funções visuais ocupam o lobo occipital, a protuberância na parte posterior do cérebro. A área primária para percepção visual é quase rodeada pela área de associação visual muito maior. Próximo, estendendo-se para a parte inferior do lobo temporal, está a área de associação para a memória visual – uma área especializada no córtex. Claramente, esta função tem sido importante para um primata omnívoro que provavelmente passou um longo período evolutivo entre fontes de alimento dispersas. (Para um relato dos intrincados mecanismos que estão subjacentes à percepção de profundidade e visão colorida, ver Capítulo 7.)

Um tipo menos específico de função foi atribuído ao córtex pré-frontal, localizado na parte voltada para frente dos lobos frontais. Esta área está ligada por fibras de associação com todas as outras regiões do córtex e também com a amígdala e o tálamo, o que significa que ela também faz parte do “cérebro emocional”, o sistema límbico. A lesão do córtex pré-frontal ou da sua matéria branca subjacente resulta numa incapacidade curiosa: o paciente sofre de uma intensidade reduzida de emoções e não pode mais prever as consequências das coisas que são ditas ou feitas. (A lesão deve ser bilateral para produzir tal efeito; se apenas um hemisfério for lesado, o outro pode compensar e evitar este estranho e potencialmente incapacitante déficit social). Entre suas outras funções, o córtex pré-frontal é responsável por inibir comportamentos inadequados, por manter a mente focada em objetivos e por dar continuidade ao processo de pensamento.

A memória de longo prazo ainda não foi encontrada em nenhuma parte exclusiva do cérebro, mas achados experimentais indicam que os lóbulos temporais contribuem para esta função. A estimulação elétrica do córtex cerebral nesta área dá origem a sensações de déjà vu (“já visto”) e o seu oposto, jamais vu (“nunca visto”); também conjura imagens de cenas testemunhadas ou de fala ouvidas no passado. Que as áreas de associação da visão e da audição e as áreas da linguagem estão todas próximas pode sugerir caminhos para o armazenamento e recuperação de memórias que incluem vários tipos de estímulos.

A função da linguagem em si está alojada no hemisfério esquerdo (na maioria dos casos), em vários locais discretos no córtex.

A área expressiva da linguagem, responsável pela produção da fala, encontra-se no centro do lobo frontal; também chamada de área de Broca, depois do anatomista e antropólogo francês de meados do século XVIII que foi um dos primeiros a observar diferenças de função entre os hemisférios esquerdo e direito. A área da linguagem receptiva, que se localiza perto da junção dos lobos parietal e temporal, permite-nos compreender tanto a linguagem falada como a escrita, como descrito acima. Esta área é frequentemente chamada de área de Wernicke, depois do neurologista alemão Karl Wernicke, que no final do século XIX lançou as bases para grande parte da nossa compreensão actual de como o cérebro codifica e descodifica a linguagem. Um feixe de fibras nervosas liga a área de Wernicke diretamente à área de Broca. Esta ligação estreita é importante, pois antes que qualquer fala possa ser pronunciada, sua forma e palavras apropriadas devem primeiro ser montadas na área de Wernicke e depois retransmitidas para a área de Broca para serem traduzidas mentalmente para os sons necessários; só então ela pode passar para o córtex motor suplementar para a produção vocal.

Para nove de dez pessoas destro e quase dois terços de todos os canhotos, as habilidades linguísticas estão localizadas no hemisfério esquerdo. Ninguém sabe porque deve haver esta distribuição assimétrica em vez de um equilíbrio ou, aliás, uma localização consistente da linguagem no cérebro esquerdo. O que é claro é que, em todos os casos, o hemisfério que não contém capacidades linguísticas detém a chave para outras funções de natureza menos distinta e mais holística. A apreciação de formas e texturas, o reconhecimento do timbre de uma voz e a capacidade de se orientar no espaço parecem alojar-se aqui, assim como o talento musical e a apreciação – uma série de percepções que não se prestam bem à análise em palavras.

A especialização limitada dos dois hemisférios é eficiente em termos do uso do espaço: aumenta as capacidades funcionais do cérebro sem aumentar o seu volume. (O crânio da criança humana, é calculado, já é tão grande quanto pode ser acomodado através do canal de parto, que por sua vez é limitado pelos requisitos esqueléticos para caminhar de pé). Além disso, o arranjo bilateral permite alguma flexibilidade se um hemisfério for lesado; muitas vezes o outro hemisfério pode compensar até certo ponto, dependendo da idade em que a lesão ocorre (um cérebro jovem, ainda em desenvolvimento, reajusta-se mais rapidamente).

Os dois hemisférios estão ligados principalmente por um feixe grosso de fibras nervosas chamado corpus callosum, ou “corpo duro”, devido à sua consistência dura. Um feixe menor, a comissura anterior, conecta apenas os dois lóbulos temporais. Embora o corpus callosum seja um bom marco para os estudantes de anatomia cerebral, sua contribuição para o comportamento tem sido difícil de fixar. Os pacientes em que o corpus callosum foi cortado (uma forma de melhorar a epilepsia, restringindo as convulsões a um lado do cérebro) realizam suas atividades cotidianas sem se prejudicarem. Testes cuidadosos fazem surgir uma lacuna entre as sensações processadas pelo cérebro direito e os centros de linguagem do cérebro esquerdo – por exemplo, uma pessoa com um corpo caloso cortado é incapaz de nomear um objeto colocado sem ser visto na mão esquerda (porque os estímulos percebidos pela metade esquerda do corpo são processados no hemisfério direito). No geral, porém, parece que o cruzamento maciço de fibras nervosas que ocorre no tronco cerebral é bastante adequado para a maioria das finalidades, pelo menos aquelas relacionadas à sobrevivência.

Embora o córtex cerebral seja bastante fino, variando de 1,5 a 4 milímetros de profundidade (menos de 3/8 polegadas), ele contém nada menos que seis camadas. Da superfície externa para dentro, estas são a camada molecular, composta na maior parte das junções entre neurônios para a troca de sinais; a camada granular externa, principalmente interneurônios, que servem como corpos nervosos comunicantes dentro de uma região; uma camada piramidal externa, com células “principais” de corpo grande, cujos axônios se estendem para outras regiões; uma camada granular interna, o principal ponto de terminação das fibras do tálamo; uma segunda camada piramidal interna, cujas células projetam seus axônios principalmente para estruturas abaixo do córtex; e uma camada multiforme, novamente contendo células principais, que neste caso projetam para o tálamo. As camadas variam em espessura em diferentes locais no córtex; por exemplo, as camadas granulares (camadas 2 e 4) são mais proeminentes na área sensorial primária e menos na área motora primária.