Instituto Edumed Evolução Histórica da Neurociência: de Phineas Gage aos Nossos Dias Renato M.E....

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Evolução Histórica da Neurociência:

de Phineas Gage aos Nossos Dias

Renato M.E. Sabbatini

Perguntas FundamentaisPerguntas FundamentaisPerguntas FundamentaisPerguntas Fundamentais

Onde está a mente?Como mente e corpo se

relacionam?Como funciona a mente?Como curar as doenças da

mente?

Linha do TempoLinha do TempoLinha do TempoLinha do Tempo

Pré-História Antigüidade Ocidental Idade Média Renascença Era Moderna: Séculos 18 e 19 Era Moderna: Século XX

Gigantes da NeurociênciaGigantes da NeurociênciaGigantes da NeurociênciaGigantes da Neurociência

Galeno Vesalio Willis

A era científicaA era científicaA era científicaA era científica

A eletricidade animal

A localização cerebral

A doutrina neuronal

A teoria da evolução

Neurociência 1825-1856Neurociência 1825-1856Neurociência 1825-1856Neurociência 1825-1856 Localizacionismo cerebral

Pierre Flourens Eletrofisiologia nervosa

Du Bois-Reymond, Bernstein

Anatomia microscópicaRemak, Purkinje, Deiters

As Aplicações PráticasAs Aplicações PráticasAs Aplicações PráticasAs Aplicações Práticas Surgimento da psiquiatria

científica Consideração da doença como

uma disfunção do cérebro Uso dos conhecimentos

psicológicos e fisiológicos na terapia

Revolução no TratamentoRevolução no TratamentoRevolução no TratamentoRevolução no Tratamento

Psiquiatria CientíficaPsiquiatria CientíficaPsiquiatria CientíficaPsiquiatria Científica

Charcot Breuer Freud

Terapia de ChoqueTerapia de ChoqueTerapia de ChoqueTerapia de Choque

1917: Febre induzida por malária 1927: Convulsões induzidas por

insulina 1934: Convulsões induzidas por

metrazol 1937: Convulsões induzidas por

choque transcraniano

Lobotomia pré-frontalLobotomia pré-frontalLobotomia pré-frontalLobotomia pré-frontal

Egas Moniz

Terapia MedicamentosaTerapia MedicamentosaTerapia MedicamentosaTerapia Medicamentosa

Descoberta da clorpromazina (Thorazine)

Tratamento seguro e efetivo das psicoses

LocalizacionismoLocalizacionismoLocalizacionismoLocalizacionismo

Diferentes partes do sistema nervoso têm diferentes funções

É possivel mapear a correlação entre local e função

Conceito evolucionista de forma x função

Metodologia de LocalizaçãoMetodologia de LocalizaçãoMetodologia de LocalizaçãoMetodologia de Localização

Correlações clínicas Lesões experimentais Estimulação localizada Imagens

Franz GallFranz Gall1758-18281758-1828

Franz GallFranz Gall1758-18281758-1828

• 1800• Cranioscopia

ou frenologia• Correlação entre

o cérebro e funções mentais

Pierre FlourensPierre FlourensPierre FlourensPierre Flourens

• 1823-1825• Pai da

pesquisa cerebral experimental

Experimentos de LesãoExperimentos de LesãoExperimentos de LesãoExperimentos de Lesão

•1814-1822•Hemisférios•Cerebelo•Tronco

O Caso Phineas GageO Caso Phineas GageO Caso Phineas GageO Caso Phineas Gage

•1848•Mudança de funções mentais e personalidade

Pierre BrocaPierre BrocaPierre BrocaPierre Broca

•1860-70•Correlações anatômicas das afasias

•O tecido cerebral é elétricamente excitável?

•A excitação localizada produz diferentes efeitos neurais?

Gustav Fritsch e Eduard Gustav Fritsch e Eduard HitzigHitzig

Gustav Fritsch e Eduard Gustav Fritsch e Eduard HitzigHitzig

1870Estimulação elétrica do córtex

David FerrierDavid FerrierDavid FerrierDavid Ferrier

•1875•Estimulaçãoprecisa elesões docórtex

Roberts Bartholow (1874)Roberts Bartholow (1874)Roberts Bartholow (1874)Roberts Bartholow (1874)

Fedor KrauseFedor KrauseFedor KrauseFedor Krause

• 1902• 142 casos em

humanos• Mapeamento

motor

J. HughlingsJ. HughlingsJacksonJackson

J. HughlingsJ. HughlingsJacksonJackson

•1863-75•Epilepsia motora

Método EstereotáxicoMétodo EstereotáxicoMétodo EstereotáxicoMétodo Estereotáxico

Victor Horsley

Walter R. HessWalter R. HessWalter R. HessWalter R. Hess

•1930•Estimulação elétrica subcortical

Estimulação em Gatos AcordadosEstimulação em Gatos AcordadosEstimulação em Gatos AcordadosEstimulação em Gatos Acordados

Comportamentos ComplexosComportamentos ComplexosComportamentos ComplexosComportamentos Complexos

Reação de Defesa Agressiva

Mapeamento Subcortical (Hess)Mapeamento Subcortical (Hess)Mapeamento Subcortical (Hess)Mapeamento Subcortical (Hess)

Wilder PenfieldWilder PenfieldWilder PenfieldWilder Penfield

•Anos 40/50•Neurocirurgiacom estimula-ção elétrica em humanos

Estimulação do CórtexEstimulação do CórtexEstimulação do CórtexEstimulação do Córtex

Homúnculos CorticaisHomúnculos CorticaisHomúnculos CorticaisHomúnculos Corticais

Bioeletrogênese e o CérebroBioeletrogênese e o CérebroBioeletrogênese e o CérebroBioeletrogênese e o Cérebro

1789: Luigi 1789: Luigi Galvani:Galvani:BioeletrogêneseBioeletrogênese

1834: DuBois 1834: DuBois ReymondReymondCorrente de Corrente de ação no nervoação no nervo

1789: Luigi 1789: Luigi Galvani:Galvani:BioeletrogêneseBioeletrogênese

1834: DuBois 1834: DuBois ReymondReymondCorrente de Corrente de ação no nervoação no nervo

O cérebro também tem atividade elétrica?

Ela pode ser correlacionada com estados fisiológicos?

Ela tem localizações específicas?

O EletroencefalogramaO EletroencefalogramaO EletroencefalogramaO Eletroencefalograma

Hans Berger (1929)

Primeiros EEGs ComerciaisPrimeiros EEGs ComerciaisPrimeiros EEGs ComerciaisPrimeiros EEGs Comerciais

Registro poligráficoRegistro poligráficoRegistro poligráficoRegistro poligráfico

EEG e EpilepsiaEEG e EpilepsiaEEG e EpilepsiaEEG e Epilepsia

George Dawson (1947)George Dawson (1947)George Dawson (1947)George Dawson (1947)

Penfield & JasperPenfield & JasperPenfield & JasperPenfield & Jasper

Herbert H. Jasper 1906-1999

Wilder Penfield1891-1976

A história da eletrofisiologia foi decidida pela história dos instrumentos de registro elétrico

Edgar D. Adrian

Avanços na MicroscopiaAvanços na MicroscopiaAvanços na MicroscopiaAvanços na Microscopia

1824: Microscópio composto acromático

1842: Fixação química 1868: Meios de inclusão 1872: Micrótomo

Microscópio Microscópio AcromáticoAcromático MicrótomoMicrótomo

Microscópio Microscópio AcromáticoAcromático MicrótomoMicrótomo

Jan E. PurkinjeJan E. PurkinjeJan E. PurkinjeJan E. Purkinje

Observações de DeitersObservações de DeitersObservações de DeitersObservações de Deiters

Schwann e SchleidenSchwann e SchleidenSchwann e SchleidenSchwann e Schleiden

Teoria Celular (1858)

Coloração de GolgiColoração de GolgiColoração de GolgiColoração de Golgi

• Reação negraReação negra

• Nitrato deNitrato deprataprata

Santiago Ramón y CajalSantiago Ramón y CajalSantiago Ramón y CajalSantiago Ramón y Cajal

• Golgi modi-Golgi modi-ficadoficado

• Comprova-Comprova-ção da ção da doutrinadoutrinaneuronalneuronal

Otto LoewiOtto LoewiOtto LoewiOtto Loewi

• 19211921

•ComprovaçãoComprovaçãodos neuro-dos neuro-transmissorestransmissores

•Adrenalina eAdrenalina eacetilcolinaacetilcolina

Henry DaleHenry DaleHenry DaleHenry Dale

• 19221922

•Estudos deEstudos deneurotrans-neurotrans-missoresmissores

•Sinapse neu-Sinapse neu-romotoraromotora

John C. EcclesJohn C. EcclesJohn C. EcclesJohn C. Eccles

• 19451945

•EletrofisiologiaEletrofisiologiadas sinapsesdas sinapses

•PotenciaisPotenciaisexcitatórios eexcitatórios einibitóriosinibitórios

Avanços TécnicosAvanços TécnicosAvanços TécnicosAvanços Técnicos

OsciloscópioAmplificadorEstimulador

Erlanger & Gasser (1922)Erlanger & Gasser (1922)Erlanger & Gasser (1922)Erlanger & Gasser (1922)

Do Externo paraDo Externo parao Internoo Interno

Do Externo paraDo Externo parao Internoo Interno

Dissecçãoanatômica

Do Macroscópico ao Do Macroscópico ao MicroscópicoMicroscópico

Do Macroscópico ao Do Macroscópico ao MicroscópicoMicroscópico

1824

Do Estrutural para o FuncionalDo Estrutural para o FuncionalDo Estrutural para o FuncionalDo Estrutural para o Funcional

Registros Gráficos

1922

Duas Grandes MetasDuas Grandes MetasDuas Grandes MetasDuas Grandes Metas

Como obter imagens internas de seres vivos?

Como correlacioná-las com a estrutura e a função do SNC?

Wilhelm Röntgen (1845)Wilhelm Röntgen (1845)Wilhelm Röntgen (1845)Wilhelm Röntgen (1845)

Descoberta dos raios X8 de novembro de 1895

Primeiras RadiografiasPrimeiras RadiografiasPrimeiras RadiografiasPrimeiras Radiografias

Radiografias ContrastadasRadiografias ContrastadasRadiografias ContrastadasRadiografias Contrastadas

Meios de contraste Ar Radio-opacos

injetáveis

A Invenção do Tomógrafo AxialA Invenção do Tomógrafo AxialA Invenção do Tomógrafo AxialA Invenção do Tomógrafo Axial

Oldendorf Hounsfield Cormack

Primeiros Tomógrafos ComerciaisPrimeiros Tomógrafos ComerciaisPrimeiros Tomógrafos ComerciaisPrimeiros Tomógrafos Comerciais

Primeiros CTs do CérebroPrimeiros CTs do CérebroPrimeiros CTs do CérebroPrimeiros CTs do Cérebro

1975

Tomógrafo de Ressonância Tomógrafo de Ressonância Magnética NuclearMagnética Nuclear

Tomógrafo de Ressonância Tomógrafo de Ressonância Magnética NuclearMagnética Nuclear

RaymondDamadian1975

Tomografia MRITomografia MRITomografia MRITomografia MRI

Imagens de tecidos moles

Imagens funcionais

Conteúdo molecular

Ressonância Magnética Ressonância Magnética Funcional (fMRI)Funcional (fMRI)

Ressonância Magnética Ressonância Magnética Funcional (fMRI)Funcional (fMRI)

PET: Imagens da MentePET: Imagens da MentePET: Imagens da MentePET: Imagens da Mente

Química no Século XIXQuímica no Século XIXQuímica no Século XIXQuímica no Século XIX

Friedrich Wöhler (1800-1882)

Friedrich Kekulé (1829-1896)

Os PrecursoresOs PrecursoresOs PrecursoresOs Precursores

Morfina (1800) Brometo de potássio (1820) Hidrato de cloral (1832) Barbitúricos (1864)

A Descoberta da ClorpromazinaA Descoberta da ClorpromazinaA Descoberta da ClorpromazinaA Descoberta da Clorpromazina

Henri Laborit1952

Pierre Deniker1954

Anúncio daAnúncio da Torazina Torazina

Anúncio daAnúncio da Torazina Torazina

1954: 490 kg1954: 490 kg 1965: 2.5 ton1965: 2.5 ton Efeitos Efeitos

colaterais colaterais sériossérios

As BenzodiazepinasAs BenzodiazepinasAs BenzodiazepinasAs Benzodiazepinas

ClordiazepóxidoLibrium: 1957

DiazepamValium: 1963

Leo Sternbach

Os Agentes NeurolépticosOs Agentes NeurolépticosOs Agentes NeurolépticosOs Agentes Neurolépticos

Drogas para o tratamento de psicoses

1958: Haloperidol (Haldol)

Antidepressivos ModernosAntidepressivos ModernosAntidepressivos ModernosAntidepressivos Modernos

Inibidores de recaptação da serotonina

1987: Fluoxetina (Prozac)

Psicocirurgia FuncionalPsicocirurgia FuncionalPsicocirurgia FuncionalPsicocirurgia Funcional 1965 -

Narabayashi: Psicocirurgia funcional

1870 - Marks e Vernon: Mapeamento funcional de EEG

Psicocirurgia FuncionalPsicocirurgia FuncionalPsicocirurgia FuncionalPsicocirurgia Funcional

“Julia”

Radiocirurgia (LINAC)Radiocirurgia (LINAC)Radiocirurgia (LINAC)Radiocirurgia (LINAC)

1951

Radiocirurgia por Gamma KnifeRadiocirurgia por Gamma KnifeRadiocirurgia por Gamma KnifeRadiocirurgia por Gamma Knife

Leksell1968