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Profa. Dra. Elizabeth Teodorov - CMCC [email protected] Neurociência

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Profa. Dra. Elizabeth Teodorov - CMCC

[email protected]

Neurociência

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Senso comum X Ciência

Pensamento científico

…A ciência procura explicações

sistemáticas para fatos os quais devem

ser submetidos a testes e críticas…

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Curiosidade é a chave…

Ciências dos porquês e dos como!!

Não aceitem fatos como

verdades…procure você

mesmo as respostas.

Nem o professor nem os

livros são donos da verdade.

O pensador, de Auguste Rodin

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Neurociência

Campo multidisciplinar e

interdisciplinar no qual se estuda

processos biológicos do

sistema nervoso e como estes

se relacionam com

comportamentos e processos

mentais

O cérebro lutando para se entender

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Neurociência Clássica e Contemporânea

Qual seria a base neural da...

• Paixão?

• Decisões morais e econômicas?

• Experiências religiosas?

• Preconceitos?

• Sexualidade?

• Processamento de informações sociais?

• Humor?

• Educação?

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Neurociência

Prof.: Luciano Magno

HOMEM MULHER X

SEXO

ROUPAS

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Neurociência Clássica e Contemporânea

• Memória

• Percepção

• Atenção

• Movimento

Como prevenir e curar

doenças neurológicas e

transtornos psiquiátricos?

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Fisiologia Farmacologia

Biologia Celular e Molecular

Bioquímica

Genética

Psicologia

Computação

Matemática

Física

Engenharia

Anatomia e Histologia

Evolução

Filosofia

Neurociência

Neurociência e Outras Áreas

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É o resultado direto da interação com várias

disciplinas, tais como: neuroanatomia,

neurofisiologia, neuroetologia, neuroquímica,

Neurofilosofia, estendendo-se essa aplicação às

distintas especialidades biomédicas como por exemplo:

neuropsiquiatria, neuroendocrinologia, psiconeuroimunoendocrinologia,

etc. Com o advento da informática, a mais nova interação dela é com a

cibernética e a teoria da informação.

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desenvolvimento dos conhecimentos do funcionamento do cérebro e

avanços técnicos que permitem a avaliação e percepção da função neural;

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O Cérebro - nosso material de estudo

Prosencéfalo

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Os Neurônios – eles compõem a maquinaria

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Estrutura do Neurônio

Terminais

Mielina

Axônio

Núcleo

Dendritos

Células que recebem e

transmitem informações

eletroquimicamente

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Comunicação Neural

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Comunicação Neural

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NEUROTRANSMISSOR FUNÇÕES DISTÚRBIOS ASSOCIADOS

DOPAMINA

POSTURA E MOVIMENTO,

VÍCIO E

REFORÇO, REGULAÇÃO

DO HIPOTÁLAMO

E HIPÓFISE

DOENÇA DE

PARKINSON,

ESTADOS PSICÓTICOS,

ABUSO DE DROGAS E

DEPRESSÃO

ACETILCOLINA ATIVIDADE MOTORA, MEMÓRIA

E APRENDIZADO

DOENÇA DE PARKINSON E

DE ALZHEIMER

SEROTONINA HOMEOSTASIA E

PROCESSAMENTO

SENSORIAL

DEPRESSÃO, PSICOSE,

ANSIEDADE

NORADRENALINA APRENDIZADO E MEMÓRIA,

DESPERTAR, ATENÇÃO DEPRESSÃO

GABA ANSIOLÍTICO E ANTICONVULSIVANTE ANSIEDADE

GLUTAMATO CONVULSIVANTE, APRENDIZADO E

MEMÓRIA, PLASTICIDADE SINÁPTICA

CONVULSÕES,

EXCITOTOXICIDADE

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mecanismos celulares e moleculares que levam à alterações das funções

neurais, responsáveis pelo aparecimento e desenvolvimento de algumas

doenças neurodegenerativas comuns

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Fatores genéticos e bioquímicos subjacentes ao aparecimento e

desenvolvimento de doenças como Parkinson, Alzheimer entre outras.

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Tudo começou com.....

• 4000 A.C. – Cirurgia denominada trepanação.

• A técnica consiste em perfurar, à mão, um buraco de 2-4

cm de diâmetro no crânio de uma pessoa viva, sem

nenhum método de assepsia ou analgesia, por

aproximadamente 1 hora.

Ciência neural????

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Australophitecus Homo habilis Homo erectus Homo neanderthalensis Homo sapiens

2,3 a 3,5 MA

420 – 500 cm3

1,5 a 2,3 MA

500 – 800 cm3

0,5 a 1,8 MA

750 – 1225 cm3

250000 a 30000 A

1400 cm3

130000 a 200000 A

1300 cm3

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crânio de homem com 7000 anos

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• 1758 –1828 Franz Gall

•A matéria cinzenta é o tecido funcional.

•A matéria branca tem papel condutivo.

•O cérebro é “dobrado” para economizar de espaço

•Mielinização pós-embrionária.

•Descrição de várias vias cerebrais.

•O cérebro é uma máquina para perceber, pensar e agir.

•As faculdades afetivas e intelectuais estão localizadas no córtex.

•O desenvolvimento e saliências de cada região podem ser

mensuradas pelas saliências no crânio.

Era da Localização - Frenologia

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organização funcional do sistema nervoso: sistema nervoso central, sistema

nervoso periférico, neurónios e células da glia;

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Organização do Sistema Nervoso

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Plasticidade sináptica

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O moderno estudo da neuroplasticidade demonstra que os

cérebros das pessoas mais velhas não degeneram, mas têm

uma evolução particular, de acordo com a atividade realizada,

o que torna essas pessoas “sábias” quando chega a velhice.

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Exercite seu cérebro!!!!!!

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Sistema Nervoso Central

ADORAMOS!

Giro temporal superior

Fissura

longitudinal

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Sistema Nervoso Central

Cerebelo e movimentos

Núcleo da base e o

Transtorno obsessivo-

compulsivo (TOC)

Amígdala e

aprendizagem de medo

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Córtex Motor e Somatossensorial

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Percepção Visual e Auditiva

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Outros Sentidos

Olfato

Gustação Corpo

Tato

Balanço Posição

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Controle Motor

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Memória

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Emoções

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Emoções

Emoções positivas

Emoções negativas

Marcação de hormônios

relacionados a apego social

Ocitocina e vasopressina

no cérebro de rato (vole) em

regiões associados a prazer.

Ocitocina aumenta

confiança e reduz medo

em humanos.

Ocitocina melhorou

reconhecimento emocional

em pacientes autistas.

Amígdala

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Inteligência

Estrogênio leva a

crescimento de neurônios.

Comparação

Multiplicação

Subtração

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Linguagem

PET and fMRI; Phillips et al. 2001

Ver Ouvir

Falar Gerar

Homens

Mulheres

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Final e Começo da Neurociência

• A neurociência é uma área de atuação que objetiva o

conhecimento, desenvolvimento tecnológico e melhora

da qualidade de vida relacionados com as funções biológicas

e cognitivas do ser humano e animal.

• Os desafio serão conquistados com a integração de

conhecimento de diversas áreas tradicionais.

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As Motivações e Emoções

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Os Comportamentos

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Os Processos Mentais

Como estudar tudo isso???????????

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Métodos

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Morfologia

Injeção de Marcadores Fluorescentes

Injeção de amarelo de Lucifer em célula

hipocampal de rato Construção 3D

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Eletrofisiologia

Registro Extracelular

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Eletrofisiologia

Eletroencefalografia (EEG)

• Registrado no escalpo

• Mede correntes pós-sinápticas em grupos de neurônios.

• Também chamados de Potencias de campo local.

• Número de eletrodos: 1-300

• Eletrodo de referência onde não há neurônio

• Requisitos da medição do sinal:

– Alinhamento da orientação dos dentritos

– Ativação sincronizada

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Imageamento

MRI • Volume menor das regiões

pré-frontais e temporais

• Aumento do volume dos

ventrículos laterais

Esquizofrenia Normal

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Imageamento

MRI Funcional

MRI: Anatomia

MRI: Anatomia 1 mm, minutos

fMRI: Anatomia + atividade 3 mm e 2 sec

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Imageamento

PET

Inativador de dopamina

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Cirurgia Estereotáxica

Carlson, 2002

Como saber se o efeito foi da

substância injetada ou da cirurgia?

ANIMAIS CONTROLE

Bregma

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Transferência de Genes Suicidas (HSV-TK) em

Tumor Cerebral

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Métodos Neuroquímicos

• Detecção de enzimas e

localização de RNA

mensageiro envolvido

na sua síntese

– Ex: localização de

axônios no prosencéfalo que contêm a vasopressina (fibras douradas e ferrugem)

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Século 19 e 20

Morfologia das células

Eletrofisiologia celular

Comunicação celular

Mapeamento do cérebro

Psicologia Experimental

Neuroimagens

Microscopia

Nascimento da Neurociência

Moderna

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Os Neurocientistas

Especialidades

• Anatomistas

• Desenvolvimento

• Cognitivos

• Comportamentais

• Computacionais

• Clínicos

Carreira

• Academia

• Indústria

– Farmacêutica

– Computação

• Ensino

• Comunicação

• Arte

• Economia UFABC

• 1o Bacharelado em Neurociência

• Inicio em 2012

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Miguel A. Nicolelis

Um dos 20 maiores

cientistas vivos do

mundo, candidato ao

Nobel.

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Bibliografia Bibliografíca básica:

Mangun, Ivry, & Gazzaniga, 2006

Bibliografíca complementar:

Gazzaniga e Heatherton, 2005

Editora Artmed

Bryan Kolb e Ian Q. Whishaw

Ed. Manole 2002

Biblioteca UFABC: 6 exemplares

Associação britânica de neurociências

http://www.sfn-

montreal.ca/baw/brainbee/Eng.pdf

Introdução à Neurociência

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Bacharelado em Neurociência na UFABC

Pós-Graduação em Neurociência e Cognição

http://neuro.ufabc.edu.br/

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http://prograd.ufabc.edu.br/bnc/documentos/Proposta_BNC_4.6.2.pdf

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O Núcleo de Cognição e Sistemas Complexos (NCSC) é uma

unidade temática vinculada à Reitoria da UFABC, formado por

docentes dos 3 Centros da universidade. O NCSC tem como

objetivo promover a produção e divulgação de conhecimento

científico, incentivando ensino de qualidade e pesquisa de

ponta nas áreas de ciências cognitivas e neurociências.

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Próxima candidata ao Nobel!!!!

[email protected]