Subdivisões do córtex frontal e exemplos de parcelamento por ressonância funcional
R. Gattass
1, J. Moll 2, F. Souza-Lima 2, P. Ventura 1, M. F. Farias 1e P. H. Feitosa 1Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho/UFRJ 1 e LABS Exames Complementares em Medicina 2
Córtex Frontal
Figura 1 - Áreas do Córtex Frontal do Homem
Algumas áreas do córtex frontal já foram mapeadas no homem. A Figura 1 mostra áreas corticais na vista lateral do hemisfério esquerdo do homem. Dessas áreas, algumas foram mapeadas por métodos neuropatológicos, eletrofisiológicos, neuroanatômicos e por ressonância funcional em primatas humanos e não-humanos. No entanto, algumas áreas (Ofm, COFa e COFp), incluídas na Figura 7, só foram definidas até o momento em primatas não-humanos. Além das áreas frontais estão delineadas na vista lateral do hemisfério as áreas motora primária (MI), somestésica primária (SI), e secundária (SII), auditiva primária (AI),visual primária (VI), as áreas da fala de Broca (Bc) e de Wernicke (W), além da área de preensão manual (Pr) e a área da pantonímia (Pt) que contém os engramas cinestésicos do uso de ferramentas. Na porção lateral do córtex frontal, observa-se uma grande área dorso medial (PFdm) envolvida no julgamento social, além de quatro áreas de memória de trabalho: para tempo (MTT), espaço (MTE), objeto (MTO) e verbal (MTV), duas áreas de controle de movimento ocular, uma para o movimento de seguimento (COFa – campo ocular frontal anterior) e outra para o movimento sacádico (COFp – campo ocular frontal posterior), uma área envolvida no aprendizado motor, a área pré-motora lateral ( PML) e uma área de programação de movimento da mão e do membro superior (dirigida a um alvo) no espaço extra corpóreo próximo.
Na porção ventral do córtex frontal observam-se as áreas órbito frontal lateral (OFl) envolvida na inibição de um comportamento em curso e a área órbito frontal medial (OFm) envolvida na relação de memória e emoção relacionadas com recompensa.
Síndrome do córtex frontal dorsolateral (ou da convexidade frontal): Os pacientes apresentam incapacidade de controlar, regular, assim como integrar atividades cognitivas. Eles apresentam incapacidade de manipular conceitos abstratos e pobreza de julgamento. A anormalidade no comportamento seqüênciado, inclui perseveração, inflexibilidade na mudança de regra para a solução de problemas além de não persistência, que faz com que eles terminem um comportamento mais cedo que o normal. Essas características tem repercussão no comportamento motor apresentando distúrbios na programação de atos seqüências manuais seriados.
Lesões do córtex frontal dorso-medial em animais:
A lesão bilateral das margens do sulco principal em macacos causa defícits em situações que requerem uma alternância de escolha após um retardo (delayed alternation). Neste caso o animal não consegue fazer uma alternância na escolha de dois reservatórios de comida situados lado a lado. A retirada da recompensa de um dos lados faz com que na próxima tentativa a comida seja colocada no outro reservatório. Assim, o animal depois de algum tempo da ultima escolha deverá lembrar do local escolhido e fazer a opção pelo outro local. Portanto, neste teste a contingência temporal ( memória de trabalho temporal) de uma ação é o sinal para uma mudança de regra ou de estratégia visuoespacial da próxima tentativa.
Síndrome de desinibição órbito-frontal: Os pacientes são impulsivos, desinibidos, não tem freio social e apresentam familiariedade não justificada com estranhos. O humor é lábil e eles apresentam euforia tola. Geralmente são grosseiros, sem empatia e com pouca preocupação com os sentimentos dos outros. Apresentam falta de planejamento e não tem preocupação com a doênça ou com o futuro. Em contraste a linguagem, a memória e as habilidades visuoespaciais estão intactas.
Lesões do córtex órbito frontal em animais:
Lesões bilaterais do córtex órbito frontal em animais causam defícits nas situações em que uma pista durante o teste determina o comportamento de emitir ou não uma resposta no teste seguinte (go, no go!). Neste teste são importantes a contingência temporal e o planejamento. Por exemplo, após um estimulo luminoso longo o animal terá que empurrar uma alavanca para receber a recompensa. Se o estímulo luminoso for curto, ele terá que soltar a alavanca para receber a recompensa.
Síndrome do lobo frontal medial: Síndrome de gravidade variável que pode ir de uma pequena falta de motivação até o mutismo acinético. No mutismo acinético o paciente em alerta apresenta poucos movimentos espontâneos, mantem os olhos abertos, apresenta movimento de seguimento dos olhos e só ingere o alimento que for colocado em sua boca.
Lesões do córtex pré-frontal medial em animais:
A lesão bilateral em macacos da área de projeção dopaminérgica do córtex pré-frontal medial causa defícits de memória de trabalho espacial.
Seqüências de ativação cortical e início do pensamento:
Figura 2 - Sequencia de ativação em paradigmas em que voluntários resolvem mentalmente problemas complexos
Os estudos da seqüencia de ativação com paradigmas que induzem voluntários a resolverem problemas complexos revelou uma tendência para uma ativação seqüencial que se origina no córtex frontal lateral esquerdo. Estes estudos levaram à formulação de um modelo que serve como hipótese testável em estudos futuros. Nesse modelo a ativação frontal lateral esquerda iniciaria a coordenação e sincronização de áreas envolvidas com funções cognitivas necessárias para a definição de estratégias e solução de problemas.( Figura 2)
Seqüências de ativação cortical e esquizofrenia:
Outro exemplo de contribuição do método de ressonância funcional no estudo de seqüencias de ativação cerebral veio apontar para uma dissociação na sincronização dos lobos temporais (relacionados com memória declarativa) e dos lobos frontais (relacionados com a coordenação do pensamento e julgamento social ) nos pacientes esquizofrênicos. Esses pacientes não apresentam a sincronização funcional dos lobos temporal e frontal encontrada em voluntários normais.(Figura 3)
Esses dois estudos enfatizam a riqueza do método e dos paradigmas de ressonância funcional para a descoberta de fenômenos e mecanismos neurais relacionados a funções mentais superiores.
Figura 3 - Sincronização dos lobos temporal e frontal, encontrada em voluntários normais
Exemplos de estudos de ressonância funcional:
Figura 4a - Ativação do córtex visual por estímulo luminoso. (Indivíduo observando uma cena).
Figura 4b - Ativação da área de memória de trabalho verbal por geração silenciosa de palavras. (Indivíduo pensando em palavras relacionadas).
Figura 4c - Ativação do giro cingular em paciente obsessivo compulsivo durante uma crise de compulsão suprimida voluntariamente.