Cérebro: Córtex e Núcleos

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CEREBELO E NUCLEOS DA BASE 
Curso de Neurofisiologia/Neurociências Graduação 
Núcleo de Neurociências 
Departamento de Fisiologia e Biofísica 
Instituto de Ciências Biológicas 
UFMG 
André Ricardo Massensini, Ph.D. Bruno Rezende de Souza, Ph.D. 
Grace Schenatto Pereira, Ph.D. Juliana Carvalho Tavares, Ph.D. 
Márcio Flávio Dutra Moraes, Ph.D. 
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Controle do movimento 
Planejamento 
e 
programação 
Organização 
Espaço - Temporal 
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Nível mais alto – ESTRATÉGIA 
- Qual é o alvo do movimento e 
como melhor conseguir este 
alvo 
- Áreas de associação do 
neocórtex e núcleos da base do 
prosencéfalo 
Nível médio – TÁTICA 
 - Seqüências espaço-temporais 
da contração muscular 
necessárias para delicadamente 
e precisamente atingir o alvo 
estratégico 
 - Córtex motor e cerebelo 
Nível mais baixo – EXECUÇÃO 
 
 - Ativação dos neurônios motores e de 
“pools” de interneurônios que geram os 
movimentos dirigidos a metas e fazer os 
ajustes necessários de postura 
 - Tronco cerebral e medula espinhal 
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CÓRTEX MOTOR PRIMÁRIO 
•  O córtex motor é topograficamente 
organizado (giro pré-central do lobo frontal 
- área 4 de Brodman) 
•  Lesões 
– A destruição do giro pré-central abole: 
•  todos os efeitos na musculatura distal que 
normalmente resulta da estimulação do córtex 
motor 
•  efeitos proximais produzidos por estimulação de 
outras áreas motoras 
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Área pré-motora 
•  Controla os movimentos proximais que 
projetam o braço para o alvo. 
•  Recebe seu principal “input “ do córtex 
parietal posterior. 
•  Envia projeções para o tronco cerebral 
•  (via reticuloespinhal) 
•  Controle dos músculos axiais e proximais 
bem como das fases iniciais de orientação 
do corpo e do braço em direção ao alvo. 
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Nature 408, 361 - 365 (2000) Real-time prediction of hand trajectory by ensembles of cortical neurons in primates 
JOHAN WESSBERG*, CHRISTOPHER R. STAMBAUGH*, JERALD D. KRALIK*, PAMELA D. BECK*, MARK LAUBACH*, JOHN K. CHAPIN†, 
JUNG KIM‡, S. JAMES BIGGS‡, MANDAYAM A. SRINIVASAN‡ & MIGUEL A. L. NICOLELIS*§ 
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Schwartz, Andrew B. 
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Área motora suplementar 
•  É importante para: 
–  a programação de seqüências motoras 
–  coordenação de movimentos bilaterais 
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Lesão Córtex Motor suplementar 
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Curso de Neurofisiologia/Neurociências Graduação Área motora suplementar 
 
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Córtex parietal posterior 
•  Proporciona a informação visual para 
movimentos dirigidos a metas 
•  Córtex parietal esquerdo –especializado 
para processar informações de linguagem 
•  Córtex parietal direito – especializado para 
processar informações espaciais 
•  Lesões 
– Síndome do “neglect” - Desenho de um relógio 
– coloca os números de um só lado do relógio 
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Córtex parietal posterior 
 
“Neglect” 
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Córtex parietal posterior 
 
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Cerebelo 
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ICB 
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Microscópico 
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Entrada de sinais 
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Saída dos sinais 
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CEREBELO 
•  10% do peso e 50% das células do cérebro; 
•  25% do volume do crânio 
•  estrutura cristalina – repetição regular de módulos de 
circuitos neuronais 
•  Função 
–  - Ajusta indiretamente a saída das maiores vias 
motoras, funcionando como um comparador 
•  Compara os comandos centrais para o movimento com 
o próprio movimento 
•  Compensa os erros, comparando a intenção com o 
desempenho 
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Aprendizagem motora 
•  Os circuitos cerebelares são modificados 
pela experiência e estas alterações são 
inputs para o aprendizado motor. 
•  Estudo dos movimentos oculares quando o 
campo visual é experimentalmente 
alterado. 
•  Reflexo vestibulo-ocular – o uso de lentes 
prismáticas que invertem os campos visuais direito 
e esquerdo e invertem a direção do nistagmo 
•  Esta aprendizagem é prevenida por lesões no 
cerebelo. 
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Lesões cerebelares 
•  Desorganizam a coordenação motora dos membros, dos 
movimentos oculares e do balanço do corpo 
•  Extirpação unilateral – Perturbações qualitativamente 
semelhantes às originadas pela lesão total. 
–  Quantitativamente são menos acentuadas que as bilaterais e se 
manifestam no hemicorpo do lado da lesão. 
•  Córtex verminiano – distúrbios do equilíbrio e da marcha 
•  Hemisférios – prejudicam os movimentos voluntários 
•  Lobo floconodular – distúrbios do equilíbrio 
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Lesões cerebelares 
•  Lobo anterior (paleocerebelo) 
–  hipertonia espástica que se assemelha à 
rigidez de descerebração 
–  paciente consegue enfiar a linha na 
agulha após muitas tentativas 
•  Lobo posterior (neocerebelo) 
–  paciente nunca conseguirá enfiar a linha 
na agulha 
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Distúrbios cerebelares 
•  Tremor – é um movimento oscilatório sobre a 
articulação, devido a contrações alternadas do 
agonista e do antagonista. 
•  Nas lesões cerebelares ocorre tremor de ação 
•  Os distúrbios cerebelares são ipsilaterais à lesão 
•  Os sintomas da doença cerebelar tendem a 
melhorar gradualmente com o tempo, se a 
doença não progredir, especialmentese ocorrer 
na infância 
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Distúrbios de sinergia 
•  Sinergia descreve a coordenação e se refere à regulação 
da amplitude e da força do movimento 
•  ATAXIA - desorganização da sinergia 
–  -falta de regulação temporal precisa da seqüência de contrações 
•  Dismetria – erro na direção e na força do movimento 
–  Membros inferiores – marcha instável de base ampla (marcha de 
bêbado) 
–  Movimentos complexos – decomposição do movimento 
–  Músculos dos olhos – nistagmo 
–  Músculos da fala - disartria 
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Distúrbios cerebelares 
•  Distúrbios do equilíbrio 
–  Incapacidade de manter a postura ereta (lesão do 
lobo floconodular) 
•  Distúrbios do tônus 
–  Hipotonia – é mais freqüente que hipertonia 
–  Pode resultar em membro pendular (ex: depois de 
um reflexo patelar o membro fica balançando) 
–  Hipertonia também pode ocorrer 
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Núcleos da Base 
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Distonia do Escrivão 
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Distonia geral 
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Distonia laríngea 
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Núcleos da base 
•  Caudado 
•  Putamen 
•  Globo pálido 
•  Substância negra 
•  Núcleo subtalâmico 
•  Sistema extrapiramidal???? 
•  Não tem conexões aferentes ou eferentes com a medula 
espinhal 
•  Característica da doença 
–  distúrbio de neurotransmissores 
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Entrada de sinais 
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Controle do movimento via 
desinibição 
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Saída dos sinais 
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Dança 
harmoniosamente 
O córtex associativo gera a vontade do movimento e antes que o córtex motor primário inicie a execução dos comandos 
motores, os núcleos da base, junto com córtex pré-motor, programam um refinado plano motor. Assim, os núcleos da 
base agem controlando o nível de excitabilidade dos neurônios talâmicos sobre o córtex motor (facilitando ou 
dificultando a excitabilidade dos neurônios corticais motores). 
CÓRTEX CEREBRAL 
Estriado Sub Negra (compacta) 
 Sub Negra (reticulata) 
 Pálido lateral 
 Pálido medial 
TALAMO 
N. Anterior 
 N. Subtalâmico 
N. motores 
Medula e tronco 
- GABA 
+ 
+ Glu 
+ 
+ Glu 
+ 
+ DA 
- GABA 
- GABA 
GABA- 
T. Córtico espinhal 
T. Córtico nuclear 
Vou dançar 
Circuito normal 
- 
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CÓRTEX CEREBRAL 
Estriado Sub Negra (compacta) 
 Sub Negra (reticulata) 
 Pálido lateral 
 Pálido medial 
TALAMO 
N. Anterior 
 N. Subtalâmico 
N. motores 
Medula e tronco 
- GABA 
+ 
+ Glu 
+ 
+Glu 
+ 
+ DA 
- GABA 
- GABA 
GABA- 
T. Cortico espinhal 
T. Cortico nuclear 
DANÇA 
BALISTICA 
Vou dançar 
As lesões do núcleo subtalâmico causam distúrbios motores como o balismo onde ocorrem 
movimentos involuntários violentos dos membros. A lesão reduz o efeito inibitório pálido-talâmico e 
acaba facilitando a excitação tálamo-cortical. 
HIPERCINESIA 1 
Balismo 
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CÓRTEX CEREBRAL 
Estriado Sub Negra (compacta) 
 Sub Negra (reticulata) 
 Pálido lateral 
 Pálido medial 
TALAMO 
N. Anterior 
 N. Subtalâmico 
N. motores 
Medula e tronco 
- GABA 
+ 
+ Glu 
+ 
+Glu 
+ 
+ DA 
- GABA 
- GABA 
GABA- 
T. Cortico espinhal 
T. Cortico nuclear 
5 
DANÇA 
BALISTICA 
Vou dançar 
Inibição do 
N. subtalâmico 
HIPERCINESIA 2 
Coreia de Huntington 
Degeneração do estriado causam distúrbios motores hipercinéticos. A lesão do estriado aumenta a 
inibição do pálido sobre o n. subtalâmico. Como conseqüência, é como se o subtalâmico ficasse 
funcionalmente lesado e ocorreria inibição pálido-talâmica, facilitando a excitação tálamo-cortical. 
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CÓRTEX CEREBRAL 
Estriado 
Sub Negra (compacta) 
 Sub Negra (reticulata) 
 Pálido lateral 
 Pálido medial 
TALAMO 
N. Anterior 
 N. Subtalâmico 
N. motores 
Medula e tronco 
- GABA 
+ 
+ Glu 
+ 
+Glu 
+ 
+ DA 
- GABA 
- GABA 
GABA- 
T. Cortico espinhal 
T. Cortico nuclear 
5 
DANÇA 
RIGIDAMENTE 
Vou dançar HIPOCINESIA 
Parkinson 
As lesões da Substancia negra causa distúrbios hipocinéticos. A falta de DA no estriado causa um 
aumento da atividade inibitória pálido-talâmica, dificultando a excitação cortical motora. Assim o 
paciente apresenta quase nenhuma expressão facial, movimentos lentos, arrastando os pés quando anda 
e tremor de repouso dos dedos. 
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Observações clínicas 
•  Exame pós-morten 
– Doença de Parkinson 
– Doença de Huntington 
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Tipos caracterísitcos de 
distúrbios motores 
•  1. Movimentos involuntários, incluindo tremor 
•  2. Pobreza e lentidão de movimentos 
•  3. Alterações na postura e no tônus muscular 
–  SN - neuromelanina 
•  parece ser polímero da DOPAMINA ou de seus metabólitos. 
•  O grau de pigmentação da SNC se correlaciona com a 
concentração de DA que ela contém, mas a função do 
pigmento não é conhecida 
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Distúrbios dos núcleos da 
base 
•  Coreias 
–  de Sydenham (Dança de São Vito) 
–  de Huntington 
•  Hemibalismo 
•  Doença de Parkinson 
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Coreia de Sydenham 
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Coréia de Huntington 
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Hemibalismo 
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Parkinson 
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Parkinson + DOPA 
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MPTP (1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetra hidropiridina) 
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•  Os núcleos da base podem contribuir para 
a cognição 
–  Funções motoras - putamen 
–  Funções cognitivas - caudado 
•  Em primatas 
–  lesões no córtex pré-frontal 
•  deficiência para a realização de uma tarefa 
alternada (memória espacial) 
– Lesões no caudado (onde se projeta esta 
área cortical) causa as mesmas deficiências 
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CEREBELO E NUCLEOS DABASE 
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