Neuroci

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Neurociência na educação
Alan Demanboro
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1 - Apresentação
O tamanho do problema
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2 - Bases neurobiológicas do aprendizado
Divisões anatômica e funcional do SNC
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3 - Paradigma conexionista
Divisão funcional do encéfalo em áreas
especializadas Conexão entre as áreas áreas
primárias, secundárias e terciárias (áreas de
associação) Processamento distribuído paralelo
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4 - Funções Corticais Específicas
Áreas de Associação Penfield e Rasmussen
descreveram uma série de áreas funcionais
corticais através de experimentos de ablações ou
ainda eletroestimulações verificando a existência
de um mapa funcional cerebral. Mais tarde,
Broadman organiza estas regiões dando números a
elas
Localização
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5 - Funções Corticais Específicas
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5 - Funções Corticais Específicas

• Exemplo de áreas de Associação
• Linguagem - Áreas de Werneck e Broca
• (Pierre Paul Broca 1861)
• Lobo temporal do hemisfério esquerdo
• Envolvem Conhecimento Implícito e Explícito
• Desempenham papel em Inteligência e Cognição
• Conectam-se através do Fascículo Arqueado
• Envolvem Resposta Motora da fala (área de Broca)

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6 - Mielinização do encéfalo
Por que os primeiros sete anos de vida são
cruciais para o desenvolvimento da criança?
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6 - Mielinização do encéfalo
KOROSI et al. Early-life stress mediated
modulation of adult neurogenesis and behavior.
Behavioral Brain Research. 2011. Os autores
invocam estudos que apontam que o Stress na
primeira infância, principalmente aquele
relacionado à relação pais-criança e condições
ambientais, aumenta o risco de desenvolvimento de
psicopatologia e decadência cognitiva relacionada
à idade O fenômeno estaria relacionado com
efeitos de longo prazo do stress neuroendócrino e
cognitivo A neurogênese hipocampal do adulto é
responsável por processos de aprendizado e
fixação de memórias. Os autores encontram
indícios de que o stress na primeira infância
afeta a neurogênese hipocampal, contribuindo para
os déficits de memória e aprendizado na vida
adulta.
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7 - As bases neurológicas do aprendizado
(Psico) Motricidade

• DNPMN
• Sensorialidade
• Integridade das estruturas encefálicas
• Atenção / Concentração / Estado de alerta e
  despertar (ciclo sono-vigilia)
• Memória
• Autocontrole (emoção / motivação)
• Saúde física e mental
• Boas condições ambientais (familiares/sociais/eco
  nômicas/de lazer, etc)

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8 - Correlatos Neurais da Atenção
Núcleos do tronco encefálico / Formação Reticular

• Discriminação e seleção de estímulos
• sensoriais (nem tudo é relevante)
• Despertar
• Alerta
• Vigília
• Atenção
• Participação na concentração (envolve
• ainda sistemas emocionais/motivacionais)
• Consciência

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8 - Correlatos Neurais da Atenção

• O Sistema de Projeção Longa da FR envia
  projeções ascendentes para o telencéfalo e
  descendentes para a medula espinhal
• Através deste sistema o tronco cerebral (ou
  tronco encefálico) mantém o nível de atividade
  neuronal necessário para o processamento
  atencional, consciente, das áreas sensoriais, das
  áreas motoras e do estado de alerta relacionado
  aos estados comportamentais
• Vias ascendentes monoaminérgicas de grupos de
  células no tronco encefálico e no hipotálamo para
  o córtex cerebral e tálamo aumentam o estado de
  alerta e de vigília bem como a responsividade de
  neurônios corticais e talâmicos aos estímulos
  sensoriais. Outros núcleos do tronco encefálico
  colaboram nesse processo
• Ao nível do mesencéfalo e do diencéfalo, o SPL da
  FR divide-se em dois feixes de fibras, um dos
  quais se conecta com núcleos talâmicos com
  diversas projeções corticais e outro que projeta
  para o hipotálamo e daí para o córtex. Lesões em
  ambas as vias acarretam redução do nível de
  consciência do indivíduo.

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9 - Concentração e atenção na prática clínica
Neuropsicomotora

• Fisioterapeutas, fonoaudiólogos, neurologistas,
  psicólogos e outros profissionais de saúde que
  trabalham com crianças e adolescentes enfrentam
  dificuldades em relação à desatenção e
  desmotivação destes grupos, mesmo quando o
  problema a ser tratado não está relacionado ao
  DNPMN.
• Baseados em estudos sobre os estados de Alerta,
  vigília e atenção, desenvolveram-se estratégias
  para estimular estas funções e minimizar a
  dispersão dos jovens pacientes, o que incluí,
  entre outros
• Minimização dos estímulos conflitantes / Manejo
  ambiental
• Preservar o tema, mas ouvir o indivíduo
• Modular a voz
• A atividade física reduz o déficit de atenção.
  Se a balbúrdia na sala é geral,
• talvez parar e propor um pouco de gasto de
  energia possa ajudar...

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9 - Concentração e atenção na prática clínica
Neuropsicomotora

• Atividades extra-terapêuticas (ou extraclasse)
  são fortes aliados
• Natação
• Artes marciais são foco orientadas e têm
  excelentes resultados na melhora
• da concentração, sem estimular a violência
  (isso é um mito)
• Pratica orientada de Skate e esportes
  acrobáticos exige coordenação
• psicomotora complexa e ajudam bastante
• Toda modalidade esportiva, antes de ser
  iniciada, deve ser respaldada por
• avaliação médica e orientada por avaliação
  fisioterapêutica
• Música (concentração / foco / ritmo /
  coordenação / estímulo às áreas
• associativas)

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9 - Concentração e atenção na prática clínica
Neuropsicomotora

• Contextos lúdicos encampam tudo
• Jogos podem ensinar e atraem mais a atenção dos
  mais jovens. Desafio e
• competição são estímulos úteis e necessários
  quando acompanhados de
• fair-play.
• Os videogames podem ser aliados. Jogos como
  Super-Mario e Sonic
• (adventures) exigem foco e concentração para
  executar as manobras.
• Jogos de RPG estimulam as capacidades de
  raciocínio, estratégia, abstração,
• reação rápida e entendimento de regras, bem
  como a compreensão de
• relações de causa/conseqüência e julgamentos
  morais.

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9 - Concentração e atenção na prática clínica
Neuropsicomotora
Em atendimentos em grupo, posicionar os
participantes em círculo melhora a capacidade do
terapeuta de manter atenção a todos e também
facilita o controle da dispersão, bem como
minimiza as interferências interpessoais Música
clássica acalma. Rock e eletrônica podem ajudar a
aumentar o nível de alerta (batidas / ritmo /
Efeito de firing de grupos de neurônios dos
córtex auditoriais) Ambiente luz, ventilação,
cor das paredes, plantas, nível de
aconchego... A negociação faz parte do negócio
(isonomia terapeuta/paciente). A autoridade
precisa ser mantida. A autoridade está na fala e
na expressão corporal Não há castigo (seus
interesses...) Em crianças / adolescentes,
quanto maior a variedade de recursos num período
de 45 min. / 1 hora, melhor
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9 - Concentração e atenção na prática clínica
Neuropsicomotora
Como em todos os mamíferos, a atenção humana
oscila ao longo do dia. Os ritmos são bastante
variáveis de indivíduo a indivíduo Em casa, o
café pode ajudar (o equivalente a duas xícaras de
50 ml por dia para menores de 12 anos). Não há
uma idade padrão para inicio, mas 6 anos é um bom
parâmetro. Deve ser evitado em lactentes. Em
crianças, o café deve ser misturado ao leite
(acrescenta-se cálcio às substâncias benéficas do
café) e oferecido preferencialmente com o
café-da-manhã e no café da tarde, nunca antes de
dormir. É preciso identificar e tratar
transtornos específicos de aprendizagem (TDAH,
Dislexia...). Falaremos deles adiante.
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10 - Correlatos Neurais da Memória A amígdala e
o Hipocampo
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11 - Memória
Processos da memória 1. Codificar a informação
sensorial 2. Armazenar a informação 3. Recuperar
 e utilizar a informação no processo de
interpretação e ação sobre o meio 4. Esquecimento
.    Codificação Transformando a informação
sensorial em código específico Armazenamento
cada um dos elementos que constituem as memórias
está registrado em várias áreas cerebrais
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11 - Memória

• Recuperação de memórias
• 1. Reconhecimento Um evento ou conteúdo deve
  constar da memória, ser aprendido
• 2. Evocação Busca ativa dos conteúdos mnêmicos
•   
• A facilidade de recordação está relacionada com
  o grau de correspondência
• entre o contexto de codificação e o contexto de
  evocação
• O esquecimento é menor sempre que a aprendizagem
  e a evocação têm lugar
• nas mesmas condições físicas e psicológicas
• O tempo que uma recordação perdura é muito
  variável. Não retemos todas as
• informações que recebemos durante o mesmo
  tempo.

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11 - Memória
Memória de longo prazo não declarativa
(implícita) relacionada com conteúdos
automatizados, inconscientes (engramas) p.ex
andar de bicicleta, nadar, ler, escrever,
etc... Memória de longo prazo declarativa
(explicita) Implica consciência do tempo, do
passado, de que se trata de uma recordação. Pode
ser Episódica, quando envolve a lembrança de
eventos pessoais ou Semântica, que diz respeito
ao conteúdo declarativo aprendido sobre o mundo
(regras gramaticais, leis da física, itinerário
de ônibus, fatos geográficos, etc...)
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11 - Memória

• A memória é um processo ativo, contínuo, em
  eterna construção, não é estanque...
• Nos últimos anos, evidências de estudos
  neuropsicológicos, psicopatológicos e de
• função cerebral confirmaram e ampliaram antigos
  paradigmas da psicologia com relação
• à memória
• A memória episódica depende do momento, suas
  cores emocionais estão relacionadas
• com o estado de humor do indivíduo no momento
  em que foram formadas e, também,
• com o estado emocional do sujeito quando de sua
  evocação
• Falsas memórias podem ser implantadas em uma
  pessoa, o que veio à tona com a
• meta-análise de estudos de regressão
• A memória é influenciada pelo pano de fundo
  cultural do sujeito. Na clássica experiência
• do gorila entrando na cena, a maior parte dos
  participantes não o registrou na memória
• Esquecer é tão importante quanto lembrar!

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11 - Memória

• Pensar é esquecer diferenças, é generalizar,
  abstrair
• (Funes, o memorioso - Jorge Luiz Borges)

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11 - Memória

• A formação das memórias de longo prazo
• Memórias de longo prazo são formadas por meio do
  Processo de Potenciação de Longo Prazo (Long Term
  
• Potentiation ou LTP) das sinapses neuronais
• Basicamente, quanto mais se reforça o fluxo de
  informação em sistemas cognitivos, mais se
  estimula a
• formação de memórias por meio de mudanças
  estruturais protéicas duradoras na rede de
  neurônios,
• promovendo a formação de novas sinapses
  relacionadas ao reforço cognitivo e, portanto,
  novas memórias
• Em outras palavras, Treino e Repetição são
  conceitos básicos para a formação de memórias de
  longo prazo
• A repetição mental de um conteúdo é muito eficaz
  na fixação de memórias
• Devido às conexões hipocampais com o Sistema
  Límbico (emocional), quando mais afetivamente
  relevante
• for uma informação, maior a probabilidade de
  que se converta em memória de longo prazo
• A memória, assim como qualquer outra capacidade
  fisiológica humana, é regida pela lei do
  uso-e-desuso.
• Aquilo que é usado com freqüência é reforçado e
  fortalecido e o que não é usado é atrofiado (no
  caso da
• memória, esquecido)

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12 - Adolescência

• (Adaptado da cartilha do National Institute of
  Mental Health Teen Brain)
• Entre 15-19 anos atinge-se o pico de saúde
  física, força e capacidade mental
• Esta faixa etária, paradoxalmente, também é
  aquele em que a pessoa encontra-se em
• maior perigo
• O cérebro adolescente é muito diferente do adulto
  e sofre muitas mudanças neste período
• Alguns fatos
• No adolescente, a espessura da substância
  cinzenta é maior
• A perda de espessura é um processo natural e que
  sinaliza, de certo modo, o período adulto do
  cérebro. Estudos mostram que isso não acontece
  antes dos 20 anos
• Estudos de imagem (PET-CT, f-RNM...) do cérebro
  adolescente demonstraram que áreas diferentes
  amadurecem em momentos diferentes as áreas
  relacionadas com percepção e associação
  sensoriais e os centros motores amadurecem mais
  rápido que áreas relacionadas ao auto-controle,
  controle dos impulsos e planejamento (essas áreas
  são as últimas a sofrerem maturação)
• A diminuição da espessura da substância cinzenta
  está ligada à melhora de eficácia dos processos
  cerebrais, com a manutenção de sinapses fortes
  e o declínio das fracas

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12 - Adolescência

• (Adaptado da cartilha do National Institute of
  Mental Health Teen Brain)
• Evidências têm demonstrado que os adolescentes
  respondem muito mais a imagens e situações
  emocionalmente carregada que crianças e adultos.
  Há indícios de que esses sistemas e as áreas de
  recompensa do cérebro, que estimulam a manutenção
  de comportamentos, estão inter-relacionados, o
  que explicaria o senso de urgência e as emoções à
  flor da pele desta faixa de idade
• Mudanças hormonais têm impacto sobre o
  desenvolvimento do cérebro
• Estudos têm mostrado que na adolescência está o
  auge da capacidade de aprender, mas que asa
  estratégias de aprendizado de adultos e
  adolescentes são diferentes.
• O adolescente tem grande apetite por novidades e
  baixo controle de impulsos, o que o leva a
  experimentar sem se preocupar com os riscos
• Estes fenômenos decorrem da biologia que leva um
  ser dependente a se tornar independente
  (explorar, aprender, arriscar...)
• Conhecendo-se estes fatos, o ambiente de
  aprendizado pode ser pensado de forma a estimular
  a exploração e busca contínua do adolescente por
  novas experiências ao mesmo tempo em que minimiza
  os riscos inerentes

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13 - Transtorno de Déficit de Atenção e
Hiperatividade (TDAH)

• Tem como características
• Dificuldade de manter a atenção
• Inquietude acentuada, por vezes hiperatividade
• Impulsividade
• Cursa com ansiedade e depressão na maioria das
  vezes
• Prejuízo ao aprendizado
•  
• Causas
• Ainda sob investigação
• Provável conjunção de fatores hereditários,
  genéticos e ambientais
• Exames de imagem funcionais mostram diminuição
  da ativação neuronal nas áreas
• frontais, supra-orbitárias, do córtex
  cerebral
• O que já se sabe é que a prevalência é
  semelhante em diferentes regiões. Não parece
• haver relação com diferenças culturais, como a
  forma como os pais educam os filhos
• ou traços de determinada cultura. Também não
  parece estar ligada a conflitos
• psicológicos

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14 - Dislexia
(Adaptado de textos de referência da Associação
Portuguesa de Dislexia - www. dislex.net)
Síndrome determinada, que se manifesta em
dificuldades de distinção ou memorização de
letras ou grupos de letras e problemas de
ordenação, de ritmo e de estruturação das frases
(Torres e Fernandéz, 2001).   Dislexia é
considerada uma perturbação da linguagem que se
manifesta na dificuldade de aprendizagem da
leitura e da escrita, em conseqüência de atrasos
de maturação que afetam o estabelecimento das
relações espaço-temporais, a área motora, a
capacidade de discriminação perceptivo-visual, os
processos simbólicos, a atenção e a capacidade
numérica e/ou a competência social e pessoal, em
sujeitos que apresentam um desenvolvimento
adequado para a idade e aptidões intelectuais
normais (Torres e Fernandéz, 2001).
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14 - Dislexia
(Adaptado de textos de referência da Associação
Portuguesa de Dislexia - www. dislex.net)

• Características
• Comportamentais ansiedade, insegurança, atenção
  instável, desinteresse pelo estudo
• Escolares ritmo de leitura lento, com leitura
  parcial de palavras, perda da linha que está
  sendo lida, confusões na ordem das letras (ex.
  sacra em vez de sacar), inversões de letras ou
  palavras (ex pro em vez de por) e mescla de sons
  ou incapacidade para ler fonologicamente
• De desenvolvimento global Envolve problemas e
  dificuldades nas seguintes áreas
• a)  Lateralização e orientação direita
  esquerda
• b)  Noção do corpo
• c)  Orientação no espaço e no tempo
• d)  Representação espacial
• e)  Coordenação de movimentos
• f)   Memória
• g)  Grafismo e expressão oral.
• E inúmeras outras, por se tratar de problema
  complexo, em diversas áreas do
• desenvolvimento cognitivo e que afetam o
  aprendizado
• Por suas ramificações cognitivas, fonológicas e
  neurológicas, a dislexia precisa ser
• investigada e abordada por equipe
  multiprofissional

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15 - Sono e Vigília

• Há diversas teorias, mas não se sabe ainda com
  certeza porque alguns animais dormem
• (aves, mamíferos e outros vertebrados)
• A privação do sono em humanos leva a
  dificuldades de atenção e memória e déficits
• cognitivos, bem como provoca irritabilidade e
  pode ocasionar, se mantida, danos
• cerebrais permanentes, doença mental severa e
  demência
• Todos os mamíferos, incluindo o homem, têm sono
  REM (sigla em inglês para Rapid Eye
• Moviments, por que nesta etapa há movimento
  rápido dos olhos). É uma fase de sono
• profundo, de ondas características ao EEG, de
  difícil despertar e é nesta fase que
• ocorrem os sonhos
• Não há uma teoria última sobre a função dos
  sonhos, mas sabe-se que eles auxiliam no
• processo de formação e consolidação de memórias
  adquiridas no período diurno,
• portanto, têm papel importantíssimo no
  aprendizado
• Como todos os mamíferos, o ciclo de sono-vigilia
  dos humanos segue um padrão de
• oscilação circadiano mediado por oscilações nos
  níveis de determinados hormônios
• (principalmente o cortisol)

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15 - Sono e Vigília

• Ter muito sono à tarde ou pela manhã, começar o
  dia bem e ter crises de sonolência em
• intervalos regulares ou não, intercalados por
  momentos de maior atividade, tudo isso é
• natural, posto que estas oscilações, nos outros
  mamíferos, implicam num cochilo para
• reposição (o sono fracionado é uma tendência
  inclusive no ser humano e permitido nos
• bebês)
• O ritmo dia-noite de sono é um ritmo
  culturalmente treinado
• Os adolescentes têm dificuldades em conciliar o
  sono. Há indícios de que isso esteja
• relacionado com o processo de maturação de
  determinadas áreas cerebrais e as
• oscilações hormonais que levam ao
  amadurecimento físico

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15 - Sono e Vigília

• Regulação sono-vigilia
• O estado de alerta pode ser estimulado e
  treinado
• Preservar o horário de deitar é importante
• Deve-se evitar café, chocolate e outros
  estimulantes até quatro horas antes de se deitar
• Deve-se evitar atividade física próximo à hora
  de dormir. Apesar da atividade cansar
• ela aumenta os níveis de adrenalina
  circulantes, portanto, de um hormônio
  estimulante
• Por outro lado, atividade física leve pela manhã
  é excelente para despertar E atividade
• física regular ajuda a manter o ciclo estável
• O sono não pode ser forçado, mas é possível dar
  à criança uma atividade que a ajude a
• dormir. Dependendo da idade e do perfil pessoal
  isso pode incluir ler na cama, assistir
• um pouco de TV, ouvir uma música tranqüila...
  Não há uma regra que funcione para
• todas as pessoas, portanto, essa descoberta se
  dá por meio de tentativa e erro

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16 - Referências

• No mundo
• Pubmed - http//www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed
• NIMH - http//www.nimh.nih.gov/index.shtml
• No Brasil e América Latina
• Scielo - http//scielo.br/
• Prossiga - http//prossiga.ibict.br/
• RedePsi - http//www.redepsi.com.br/portal/
• BVS / Bireme - http//regional.bvsalud.org/php/in
  dex.php?langpt

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Conclusão

• Obrigado!
• Email demanboro_at_gmail.com