16.6: Sistema Nervoso
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Enquanto você lê isso, seu sistema nervoso está executando várias funções simultaneamente. O sistema visual está processando o que é visto na página; o sistema motor controla os movimentos dos olhos e a virada das páginas (ou clique do mouse); o córtex pré-frontal mantém a atenção. Até mesmo funções fundamentais, como a respiração e a regulação da temperatura corporal, são controladas pelo sistema nervoso. O sistema nervoso é um dos dois sistemas que exercem controle sobre todos os sistemas orgânicos do corpo; o outro é o sistema endócrino. O controle do sistema nervoso é muito mais específico e rápido do que o sistema hormonal. Ele comunica sinais através das células e das pequenas lacunas entre elas, em vez de através do sistema circulatório, como no sistema endócrino. Ele usa uma combinação de sinais químicos e eletroquímicos, em vez de sinais puramente químicos usados pelo sistema endócrino para cobrir longas distâncias rapidamente. O sistema nervoso adquire informações dos órgãos sensoriais, as processa e então pode iniciar uma resposta por meio da função motora, levando ao movimento, ou em uma mudança no estado fisiológico do organismo.
Os sistemas nervosos em todo o reino animal variam em estrutura e complexidade. Alguns organismos, como as esponjas marinhas, carecem de um verdadeiro sistema nervoso. Outros, como a medusa, não têm um cérebro verdadeiro e, em vez disso, têm um sistema de células nervosas (neurônios) separadas, mas conectadas, chamado de “rede nervosa”. Os platelmintos têm um sistema nervoso central (SNC), composto por um gânglio (grupos de neurônios conectados) e dois cordões nervosos, e um sistema nervoso periférico (SNP) contendo um sistema de nervos que se estende por todo o corpo. O sistema nervoso dos insetos é mais complexo, mas também bastante descentralizado. Ele contém cérebro, cordão nervoso ventral e gânglios. Esses gânglios podem controlar movimentos e comportamentos sem a intervenção do cérebro.
Comparado aos invertebrados, o sistema nervoso dos vertebrados é mais complexo, centralizado e especializado. Embora exista uma grande diversidade entre os diferentes sistemas nervosos dos vertebrados, todos eles compartilham uma estrutura básica: um SNC que contém um cérebro e uma medula espinhal e um SNP composto por nervos sensoriais e motores periféricos. Uma diferença interessante entre o sistema nervoso de invertebrados e vertebrados é que os cordões nervosos de muitos invertebrados estão localizados ventralmente (em direção ao estômago), enquanto as medulas vertebradas estão localizadas dorsalmente (em direção às costas). Há um debate entre os biólogos evolucionistas sobre se esses diferentes planos do sistema nervoso evoluíram separadamente ou se o arranjo do plano corporal dos invertebrados de alguma forma “mudou” durante a evolução dos vertebrados.
O sistema nervoso é formado por neurônios, células especializadas que podem receber e transmitir sinais químicos ou elétricos, e glia, células que fornecem funções de suporte para os neurônios. Há uma grande diversidade nos tipos de neurônios e glia presentes em diferentes partes do sistema nervoso.
Neurônios e células gliais
O sistema nervoso da mosca comum de laboratório, Drosophila melanogaster, contém cerca de 100.000 neurônios, o mesmo número de uma lagosta. Esse número se compara a 75 milhões no camundongo e 300 milhões no polvo. Um cérebro humano contém cerca de 86 bilhões de neurônios. Apesar desses números muito diferentes, o sistema nervoso desses animais controla muitos dos mesmos comportamentos, desde reflexos básicos até comportamentos mais complicados, como encontrar comida e cortejar parceiros. A capacidade dos neurônios de se comunicarem entre si e com outros tipos de células está por trás de todos esses comportamentos.
A maioria dos neurônios compartilha os mesmos componentes celulares. Mas os neurônios também são altamente especializados — diferentes tipos de neurônios têm tamanhos e formas diferentes que se relacionam com suas funções funcionais.
Como outras células, cada neurônio tem um corpo celular (ou soma) que contém um núcleo, retículo endoplasmático liso e rugoso, aparelho de Golgi, mitocôndrias e outros componentes celulares. Os neurônios também contêm estruturas únicas para receber e enviar sinais elétricos que possibilitam a comunicação entre os neurônios (Figura\(\PageIndex{1}\)). Os dendritos são estruturas semelhantes a árvores que se afastam do corpo celular para receber mensagens de outros neurônios em junções especializadas chamadas sinapses. Embora alguns neurônios não tenham dendritos, a maioria tem um ou vários dendritos.
A membrana lipídica bicamada que envolve um neurônio é impermeável aos íons. Para entrar ou sair do neurônio, os íons devem passar pelos canais iônicos que atravessam a membrana. Alguns canais iônicos precisam ser ativados para se abrirem e permitirem que os íons entrem ou saiam da célula. Esses canais iônicos são sensíveis ao meio ambiente e podem mudar sua forma de acordo. Os canais iônicos que alteram sua estrutura em resposta às mudanças de tensão são chamados de canais iônicos dependentes de voltagem. A diferença na carga total entre o interior e o exterior da célula é chamada de potencial de membrana.
Um neurônio em repouso tem carga negativa: o interior de uma célula é aproximadamente 70 milivolts mais negativo do que o externo (—70 mV). Essa voltagem é chamada de potencial de membrana em repouso; é causada por diferenças nas concentrações de íons dentro e fora da célula e pela permeabilidade seletiva criada pelos canais iônicos. As bombas de sódio-potássio na membrana produzem as diferentes concentrações de íons dentro e fora da célula, trazendo dois íons K + e removendo três íons Na +. As ações dessa bomba são caras: uma molécula de ATP é usada em cada turno. Até 50 por cento do ATP de um neurônio é usado para manter seu potencial de repouso na membrana. Os íons de potássio (K +), que estão mais altos dentro da célula, saem livremente do neurônio através dos canais de potássio; essa perda de carga positiva produz uma carga negativa líquida dentro da célula. Os íons de sódio (Na +), que são baixos no interior, têm uma força motriz para entrar, mas se movem com menos liberdade. Seus canais dependem da voltagem e se abrirão quando uma pequena alteração no potencial da membrana os desencadear.
Um neurônio pode receber entrada de outros neurônios e, se essa entrada for forte o suficiente, enviar o sinal para os neurônios a jusante. A transmissão de um sinal entre neurônios geralmente é transmitida por uma substância química, chamada neurotransmissor, que se difunde do axônio de um neurônio para o dendrito de um segundo neurônio. Quando as moléculas do neurotransmissor se ligam aos receptores localizados nos dendritos de um neurônio, o neurotransmissor abre canais iônicos na membrana plasmática do dendrito. Essa abertura permite que íons de sódio entrem no neurônio e resulta na despolarização da membrana - uma diminuição na voltagem através da membrana do neurônio. Depois que um sinal é recebido pelo dendrito, ele viaja passivamente para o corpo celular. Um sinal grande o suficiente dos neurotransmissores alcançará o axônio. Se for forte o suficiente (ou seja, se o limiar de excitação, uma despolarização em torno de —60mV for atingido), a despolarização cria um ciclo de feedback positivo: à medida que mais íons Na + entram na célula, o axônio fica ainda mais despolarizado, abrindo ainda mais canais de sódio a distâncias maiores do corpo celular. Isso fará com que canais de Na+ dependentes da tensão mais abaixo no axônio se abram e mais íons positivos entrem na célula. No axônio, esse “sinal” se tornará uma breve reversão autopropagável do potencial da membrana em repouso, chamada potencial de ação.
Um potencial de ação é um evento de tudo ou nada; acontece ou não acontece. O limiar de excitação deve ser alcançado para que o neurônio “acione” um potencial de ação. À medida que os íons de sódio entram na célula, a despolarização na verdade reverte a carga na forma da membrana de -70 mV para +30 mV. Essa mudança no potencial da membrana faz com que os canais K + dependentes de voltagem se abram e o K+ comece a sair da célula, repolarizando-a. Ao mesmo tempo, os canais Na + são inativados para que nenhum mais Na + entre na célula. Os íons K + continuam saindo da célula e o potencial da membrana retorna ao potencial de repouso. No potencial de repouso, os canais K + fecham e os canais Na + são redefinidos. A despolarização da membrana ocorre em uma onda ao longo do axônio. Ele viaja em apenas uma direção porque os canais de sódio foram inativados e indisponíveis até que o potencial da membrana esteja próximo do potencial de repouso novamente; nesse ponto, eles são redefinidos para fechados e podem ser abertos novamente.
Um axônio é uma estrutura semelhante a um tubo que propaga o sinal do corpo celular para terminações especializadas chamadas terminais axônicos. Esses terminais, por sua vez, fazem sinapse com outros neurônios, músculos ou órgãos alvo. Quando o potencial de ação atinge o terminal do axônio, isso causa a liberação do neurotransmissor no dendrito de outro neurônio. Os neurotransmissores liberados nos terminais axônicos permitem que os sinais sejam comunicados a essas outras células, e o processo recomeça. Os neurônios geralmente têm um ou dois axônios, mas alguns neurônios não contêm nenhum axônio.
Alguns axônios são cobertos por uma estrutura especial chamada bainha de mielina, que atua como um isolante para evitar que o sinal elétrico se dissipe à medida que viaja pelo axônio. Esse isolamento é importante, pois o axônio de um neurônio motor humano pode ter até um metro (3,2 pés) — da base da coluna até os dedos dos pés. A bainha de mielina é produzida pelas células gliais. Ao longo do axônio, há lacunas periódicas na bainha de mielina. Essas lacunas são chamadas de nós de Ranvier e são locais onde o sinal é “recarregado” à medida que viaja ao longo do axônio.
É importante observar que um único neurônio não age sozinho — a comunicação neuronal depende das conexões que os neurônios fazem entre si (assim como com outras células, como as musculares). Dendritos de um único neurônio podem receber contato sináptico de muitos outros neurônios. Por exemplo, acredita-se que dendritos de uma célula de Purkinje no cerebelo recebam contato de até 200.000 outros neurônios.
BIOLOGIA EM AÇÃO: Neurogênese
Certa vez, os cientistas acreditaram que as pessoas nasceram com todos os neurônios que elas teriam. Pesquisas realizadas nas últimas décadas indicam que a neurogênese, o nascimento de novos neurônios, continua na idade adulta. A neurogênese foi descoberta pela primeira vez em pássaros canoros que produzem novos neurônios enquanto aprendem canções. Para mamíferos, novos neurônios também desempenham um papel importante no aprendizado: cerca de 1.000 novos neurônios se desenvolvem no hipocampo (uma estrutura cerebral envolvida no aprendizado e na memória) a cada dia. Embora a maioria dos novos neurônios morra, os pesquisadores descobriram que um aumento no número de novos neurônios sobreviventes no hipocampo se correlacionou com o quão bem os ratos aprenderam uma nova tarefa. Curiosamente, tanto os exercícios quanto alguns medicamentos antidepressivos também promovem a neurogênese no hipocampo. O estresse tem o efeito oposto. Embora a neurogênese seja bastante limitada em comparação com a regeneração em outros tecidos, pesquisas nessa área podem levar a novos tratamentos para doenças como Alzheimer, derrame e epilepsia.
Como os cientistas identificam novos neurônios? Um pesquisador pode injetar um composto chamado bromodeoxiuridina (BrdU) no cérebro de um animal. Embora todas as células sejam expostas ao BrdU, o BrdU só será incorporado ao DNA de células recém-geradas que estão na fase S. Uma técnica chamada imunohistoquímica pode ser usada para anexar um rótulo fluorescente ao BrdU incorporado, e um pesquisador pode usar a microscopia fluorescente para visualizar a presença de BrdU e, portanto, de novos neurônios no tecido cerebral (Figura\(\PageIndex{2}\)).
CONCEITO EM AÇÃO
Visite este link do laboratório interativo para ver mais informações sobre a neurogênese, incluindo uma simulação interativa de laboratório e um vídeo que explica como o BrdU rotula novas células.
Embora as células gliais sejam frequentemente consideradas o eixo de suporte do sistema nervoso, o número de células gliais no cérebro, na verdade, supera o número de neurônios em um fator de 10. Os neurônios seriam incapazes de funcionar sem os papéis vitais que são desempenhados por essas células gliais. A glia guia os neurônios em desenvolvimento até seus destinos, protege íons e substâncias químicas que, de outra forma, prejudicariam os neurônios e fornece bainhas de mielina ao redor dos axônios. Quando a glia não funciona adequadamente, o resultado pode ser desastroso — a maioria dos tumores cerebrais é causada por mutações na glia.
Como os neurônios se comunicam
Todas as funções desempenhadas pelo sistema nervoso — desde um simples reflexo motor até funções mais avançadas, como tomar uma memória ou tomar uma decisão — exigem que os neurônios se comuniquem entre si. Os neurônios se comunicam entre o axônio de um neurônio e os dendritos, e às vezes o corpo celular, de outro neurônio através do espaço entre eles, conhecido como fenda sináptica. Quando um potencial de ação atinge o final de um axônio, ele estimula a liberação de moléculas de neurotransmissores na fenda sináptica entre o botão sináptico do axônio e a membrana pós-sináptica do dendrito ou soma da próxima célula. O neurotransmissor é liberado pela exocitose das vesículas que contêm as moléculas do neurotransmissor. O neurotransmissor se difunde pela fenda sináptica e se liga aos receptores na membrana pós-sináptica. Essas moléculas receptoras são canais iônicos regulados quimicamente e se abrirão, permitindo que o sódio entre na célula. Se um neurotransmissor suficiente for liberado, um potencial de ação pode ser iniciado na próxima célula, mas isso não é garantido. Se um neurotransmissor insuficiente for liberado, o sinal nervoso morrerá neste momento. Existem vários neurotransmissores diferentes que são específicos para tipos de neurônios que têm funções específicas.
O Sistema Nervoso Central
O sistema nervoso central (SNC) é formado pelo cérebro e pela medula espinhal e é coberto por três camadas de coberturas protetoras chamadas meninges (“meninges” é derivada do grego e significa “membranas”) (Figura\(\PageIndex{3}\)). A camada mais externa é a dura-máter, a camada intermediária é a aracnóide em forma de teia e a camada interna é a pia-máter, que entra em contato direto e cobre o cérebro e a medula espinhal. O espaço entre a aracnóide e a pia-máter é preenchido com líquido cefalorraquidiano (LCR). O cérebro flutua no LCR, que atua como almofada e amortecedor.
O cérebro
O cérebro é a parte do sistema nervoso central que está contida na cavidade craniana do crânio. Inclui o córtex cerebral, o sistema límbico, os gânglios da base, o tálamo, o hipotálamo, o cerebelo, o tronco cerebral e as retinas. A parte mais externa do cérebro é um pedaço grosso de tecido do sistema nervoso chamado córtex cerebral. O córtex cerebral, o sistema límbico e os gânglios basais compõem os dois hemisférios cerebrais. Um feixe espesso de fibras chamado corpo caloso (corpo = “corpo”; caloso = “duro”) conecta os dois hemisférios. Embora existam algumas funções cerebrais localizadas mais em um hemisfério do que no outro, as funções dos dois hemisférios são amplamente redundantes. Na verdade, às vezes (muito raramente) um hemisfério inteiro é removido para tratar a epilepsia grave. Embora os pacientes sofram alguns déficits após a cirurgia, eles podem ter surpreendentemente poucos problemas, especialmente quando a cirurgia é realizada em crianças com sistema nervoso muito imaturo.
Em outras cirurgias para tratar epilepsia grave, o corpo caloso é cortado em vez de remover um hemisfério inteiro. Isso causa uma condição chamada cérebro dividido, que fornece informações sobre as funções únicas dos dois hemisférios. Por exemplo, quando um objeto é apresentado ao campo visual esquerdo dos pacientes, eles podem não conseguir nomear verbalmente o objeto (e podem alegar que não viram nenhum objeto). Isso ocorre porque a entrada visual do campo visual esquerdo cruza e entra no hemisfério direito e não pode então sinalizar para o centro da fala, que geralmente se encontra no lado esquerdo do cérebro. Surpreendentemente, se um paciente com cérebro dividido for solicitado a pegar um objeto específico de um grupo de objetos com a mão esquerda, o paciente poderá fazer isso, mas ainda não conseguirá identificá-lo verbalmente.
CONCEITO EM AÇÃO
Visite o site a seguir para saber mais sobre pacientes com cérebro dividido e jogar um jogo em que você mesmo pode modelar experimentos com cérebro dividido.
Cada hemisfério contém regiões chamadas lóbulos que estão envolvidas em diferentes funções. Cada hemisfério do córtex cerebral de mamíferos pode ser dividido em quatro lobos funcionais e espacialmente definidos: frontal, parietal, temporal e occipital (Figura\(\PageIndex{4}\)).
O lobo frontal está localizado na parte frontal do cérebro, acima dos olhos. Esse lóbulo contém o bulbo olfativo, que processa cheiros. O lobo frontal também contém o córtex motor, que é importante para planejar e implementar o movimento. As áreas dentro do córtex motor são mapeadas para diferentes grupos musculares. Os neurônios no lobo frontal também controlam as funções cognitivas, como manter a atenção, a fala e a tomada de decisões. Estudos com humanos que danificaram seus lobos frontais mostram que partes dessa área estão envolvidas na personalidade, na socialização e na avaliação do risco. O lobo parietal está localizado na parte superior do cérebro. Os neurônios do lobo parietal estão envolvidos na fala e também na leitura. Duas das principais funções do lobo parietal são processar a somatossensação — sensações de toque como pressão, dor, calor, frio — e processar a propriocepção — a sensação de como partes do corpo estão orientadas no espaço. O lobo parietal contém um mapa somatossensorial do corpo semelhante ao córtex motor. O lobo occipital está localizado na parte posterior do cérebro. Ela está envolvida principalmente na visão — ver, reconhecer e identificar o mundo visual. O lobo temporal está localizado na base do cérebro e está envolvido principalmente no processamento e interpretação de sons. Ele também contém o hipocampo (batizado do grego para “cavalo-marinho”, cujo formato se assemelha), uma estrutura que processa a formação da memória. O papel do hipocampo na memória foi parcialmente determinado pelo estudo de um famoso paciente epiléptico, HM, que teve os dois lados do hipocampo removidos na tentativa de curar sua epilepsia. Suas convulsões desapareceram, mas ele não conseguia mais criar novas memórias (embora pudesse se lembrar de alguns fatos de antes da cirurgia e aprender novas tarefas motoras).
Áreas cerebrais interconectadas chamadas gânglios basais desempenham papéis importantes no controle do movimento e na postura. Os gânglios basais também regulam a motivação.
O tálamo atua como uma porta de entrada e saída do córtex. Ele recebe entradas sensoriais e motoras do corpo e também recebe feedback do córtex. Esse mecanismo de feedback pode modular a consciência das entradas sensoriais e motoras, dependendo da atenção e do estado de excitação do animal. O tálamo ajuda a regular a consciência, a excitação e os estados de sono.
Abaixo do tálamo está o hipotálamo. O hipotálamo controla o sistema endócrino enviando sinais para a glândula pituitária. Entre outras funções, o hipotálamo é o termostato do corpo — ele garante que a temperatura corporal seja mantida em níveis adequados. Os neurônios dentro do hipotálamo também regulam os ritmos circadianos, às vezes chamados de ciclos do sono.
O sistema límbico é um conjunto conectado de estruturas que regula a emoção, bem como os comportamentos relacionados ao medo e à motivação. Ele desempenha um papel na formação da memória e inclui partes do tálamo e do hipotálamo, bem como o hipocampo. Uma estrutura importante dentro do sistema límbico é a estrutura do lobo temporal chamada amígdala. As duas amígdalas (uma de cada lado) são importantes tanto para a sensação de medo quanto para reconhecer rostos medrosos.
O cerebelo (cerebelo = “cérebro pequeno”) fica na base do cérebro, no topo do tronco encefálico. O cerebelo controla o equilíbrio e ajuda na coordenação do movimento e no aprendizado de novas tarefas motoras. O cerebelo dos pássaros é grande em comparação com outros vertebrados devido à coordenação exigida pelo voo.
O tronco cerebral conecta o resto do cérebro com a medula espinhal e regula algumas das funções mais importantes e básicas do sistema nervoso, incluindo respiração, deglutição, digestão, sono, caminhada e integração de informações sensoriais e motoras.
Medula espinhal
Conectando-se ao tronco cerebral e estendendo-se pelo corpo através da coluna vertebral está a medula espinhal. A medula espinhal é um feixe espesso de tecido nervoso que transporta informações sobre o corpo para o cérebro e do cérebro para o corpo. A medula espinhal está contida nas meninges e nos ossos da coluna vertebral, mas é capaz de comunicar sinais de e para o corpo por meio de suas conexões com os nervos espinhais (parte do sistema nervoso periférico). Uma seção transversal da medula espinhal parece um oval branco contendo uma forma de borboleta cinza (Figura\(\PageIndex{5}\)). Os axônios compõem a “substância branca” e os corpos celulares dos neurônios e da glia (e interneurônios) compõem a “substância cinzenta”. Axônios e corpos celulares na medula espinhal dorsa transmitem principalmente informações sensoriais do corpo para o cérebro. Os axônios e corpos celulares da medula espinhal transmitem principalmente sinais que controlam o movimento do cérebro para o corpo.
A medula espinhal também controla os reflexos motores. Esses reflexos são movimentos rápidos e inconscientes, como remover automaticamente uma mão de um objeto quente. Os reflexos são muito rápidos porque envolvem conexões sinápticas locais. Por exemplo, o reflexo do joelho que um médico testa durante um exame físico rotineiro é controlado por uma única sinapse entre um neurônio sensorial e um neurônio motor. Embora um reflexo exija apenas o envolvimento de uma ou duas sinapses, as sinapses com interneurônios na coluna vertebral transmitem informações ao cérebro para transmitir o que aconteceu (o joelho se contraiu ou a mão estava quente).
O sistema nervoso periférico
O sistema nervoso periférico (SNP) é a conexão entre o sistema nervoso central e o resto do corpo. O SNP pode ser dividido em sistema nervoso autônomo, que controla as funções corporais sem controle consciente, e o sistema nervoso sensório-somático, que transmite informações sensoriais da pele, músculos e órgãos sensoriais para o SNC e envia comandos motores do SNC para os músculos.
O sistema nervoso autônomo serve como um relé entre o SNC e os órgãos internos. Ele controla os pulmões, o coração, o músculo liso e as glândulas exócrinas e endócrinas. O sistema nervoso autônomo controla esses órgãos em grande parte sem controle consciente; ele pode monitorar continuamente as condições desses diferentes sistemas e implementar mudanças conforme necessário. A sinalização para o tecido alvo geralmente envolve duas sinapses: um neurônio pré-ganglionar (originário do SNC) sinapses para um neurônio em um gânglio que, por sua vez, sinapse no órgão alvo (Figura\(\PageIndex{6}\)). Existem duas divisões do sistema nervoso autônomo que geralmente têm efeitos opostos: o sistema nervoso simpático e o sistema nervoso parassimpático.
O sistema nervoso simpático é responsável pelas respostas imediatas que um animal dá ao se deparar com uma situação perigosa. Uma maneira de lembrar isso é pensar na resposta de “lutar ou fugir” que uma pessoa sente ao encontrar uma cobra (“cobra” e “simpático” começam com “s”). Exemplos de funções controladas pelo sistema nervoso simpático incluem ritmo cardíaco acelerado e digestão inibida. Essas funções ajudam a preparar o corpo de um organismo para o esforço físico necessário para escapar de uma situação potencialmente perigosa ou afastar um predador.
Enquanto o sistema nervoso simpático é ativado em situações estressantes, o sistema nervoso parassimpático permite ao animal “descansar e digerir”. Uma forma de lembrar isso é pensar que durante uma situação de descanso, como um piquenique, o sistema nervoso parassimpático está no controle (“piquenique” e “parassimpático” começam com “p”). Os neurônios pré-ganglionares parassimpáticos têm corpos celulares localizados no tronco cerebral e na medula espinhal sacral (em direção à parte inferior) (Figura\(\PageIndex{7}\)). O sistema nervoso parassimpático redefine a função do órgão após a ativação do sistema nervoso simpático, incluindo desaceleração da frequência cardíaca, redução da pressão arterial e estimulação da digestão.
O sistema nervoso sensório-somático é composto por nervos cranianos e espinhais e contém neurônios sensoriais e motores. Os neurônios sensoriais transmitem informações sensoriais da pele, do músculo esquelético e dos órgãos sensoriais para o SNC. Os neurônios motores transmitem mensagens sobre o movimento desejado do SNC para os músculos para fazê-los se contrair. Sem seu sistema nervoso sensório-somático, um animal seria incapaz de processar qualquer informação sobre seu ambiente (o que vê, sente, ouve etc.) e não poderia controlar os movimentos motores. Ao contrário do sistema nervoso autônomo, que geralmente tem duas sinapses entre o SNC e o órgão alvo, os neurônios sensoriais e motores geralmente têm apenas uma sinapse - uma extremidade do neurônio está no órgão e a outra entra em contato diretamente com um neurônio do SNC.
Resumo da seção
O sistema nervoso é composto por neurônios e glia. Os neurônios são células especializadas capazes de enviar sinais elétricos e químicos. A maioria dos neurônios contém dendritos, que recebem esses sinais, e axônios que enviam sinais para outros neurônios ou tecidos. As glias são células não neuronais do sistema nervoso que apoiam o desenvolvimento e a sinalização neuronais. Existem vários tipos de glia que desempenham funções diferentes.
Os neurônios têm um potencial de repouso em suas membranas e, quando são estimulados por um sinal forte o suficiente de outro neurônio, um potencial de ação pode levar um sinal eletroquímico ao longo do neurônio até uma sinapse com outro neurônio. Os neurotransmissores transmitem sinais pelas sinapses para iniciar uma resposta em outro neurônio.
O sistema nervoso central dos vertebrados contém o cérebro e a medula espinhal, que são cobertos e protegidos por três meninges. O cérebro contém regiões estruturalmente e funcionalmente definidas. Em mamíferos, isso inclui o córtex (que pode ser dividido em quatro lobos funcionais primários: frontal, temporal, occipital e parietal), gânglios basais, tálamo, hipotálamo, sistema límbico, cerebelo e tronco encefálico, embora as estruturas em algumas dessas designações se sobreponham. Embora as funções possam estar localizadas principalmente em uma estrutura do cérebro, as funções mais complexas, como linguagem e sono, envolvem neurônios em várias regiões do cérebro. A medula espinhal é a superestrada da informação que conecta o cérebro com o resto do corpo por meio de suas conexões com os nervos periféricos. Ele transmite entradas sensoriais e motoras e também controla os reflexos motores.
O sistema nervoso periférico contém os sistemas nervoso autônomo e sensório-somático. O sistema nervoso autônomo fornece controle inconsciente sobre as funções viscerais e tem duas divisões: os sistemas nervoso simpático e parassimpático. O sistema nervoso simpático é ativado em situações estressantes para preparar o animal para uma resposta de “lutar ou fugir”. O sistema nervoso parassimpático está ativo durante os períodos de descanso. O sistema nervoso sensório-somático é formado por nervos cranianos e espinhais que transmitem informações sensoriais da pele e músculos para o SNC e comandos motores do SNC para os músculos.
Glossário
- potencial de ação
- uma mudança momentânea no potencial elétrico de uma membrana de neurônio (ou músculo)
- amígdala
- uma estrutura dentro do sistema límbico que processa o medo
- sistema nervoso autônomo
- a parte do sistema nervoso periférico que controla as funções corporais
- axônio
- uma estrutura semelhante a um tubo que propaga um sinal do corpo celular de um neurônio para os terminais do axônio
- gânglios basais
- uma coleção interconectada de células no cérebro que estão envolvidas no movimento e na motivação
- tronco encefálico
- uma porção do cérebro que se conecta com a medula espinhal; controla as funções básicas do sistema nervoso, como respirar e engolir
- sistema nervoso central (SNC)
- o sistema nervoso formado pelo cérebro e pela medula espinhal; coberto por três camadas de meninges protetoras
- cerebelo
- a estrutura cerebral envolvida na postura, coordenação motora e aprendizado de novas ações motoras
- córtex cerebral
- a camada mais externa do tecido cerebral; envolvida em muitas funções de ordem superior
- líquido cefalorraquidiano (LCR)
- um líquido transparente que envolve o cérebro e preenche seus ventrículos e atua como um amortecedor
- corpo caloso
- um feixe nervoso espesso que conecta os hemisférios cerebrais
- dendrito
- uma estrutura que se afasta do corpo celular para receber mensagens de outros neurônios
- despolarização
- uma mudança no potencial da membrana para um valor menos negativo
- lobo frontal
- a parte do córtex cerebral que contém o córtex motor e áreas envolvidas no planejamento, atenção e linguagem
- glia
- (também, células gliais) as células que fornecem funções de suporte para os neurônios
- hipocampo
- a estrutura cerebral no lobo temporal envolvida no processamento de memórias
- hipotálamo
- a estrutura cerebral que controla a liberação de hormônios e a homeostase corporal
- sistema límbico
- uma área cerebral conectada que processa emoção e motivação
- potencial de membrana
- uma diferença no potencial elétrico entre o interior e o exterior de uma célula
- meninges
- (singular: meninge) as membranas que cobrem e protegem o sistema nervoso central
- bainha de mielina
- uma extensão celular contendo uma substância gordurosa produzida pela glia que envolve e isola os axônios
- neurônio
- uma célula especializada que pode receber e transmitir sinais elétricos e químicos
- lobo occipital
- a parte do córtex cerebral que contém o córtex visual e processa estímulos visuais
- sistema nervoso parassimpático
- a divisão do sistema nervoso autônomo que regula as funções viscerais durante o relaxamento
- lobo parietal
- a parte do córtex cerebral envolvida no processamento do toque e na sensação do corpo no espaço
- sistema nervoso periférico (SNP)
- o sistema nervoso que serve como conexão entre o sistema nervoso central e o resto do corpo; consiste no sistema nervoso autônomo e no sistema nervoso sensório-somático
- sistema nervoso sensório-somático
- o sistema dos nervos sensoriais e motores
- medula espinhal
- um feixe espesso de fibras que conecta o cérebro aos nervos periféricos; transmite informações sensoriais e motoras; contém neurônios que controlam os reflexos motores
- sistema nervoso simpático
- a divisão do sistema nervoso autônomo ativada durante situações estressantes de “luta ou fuga”
- sinapse
- uma junção entre dois neurônios onde os sinais neuronais são comunicados
- fenda sináptica
- um espaço entre as membranas pré-sináptica e pós-sináptica
- lobo temporal
- a parte do córtex cerebral que processa a entrada auditiva; partes do lobo temporal estão envolvidas no processamento da fala, memória e emoção
- tálamo
- a área do cérebro que transmite informações sensoriais para o córtex
- limiar de excitação
- o nível de despolarização necessário para um potencial de ação disparar