ASSIMETRIAS CEREBRAIS FUNCIONAIS EM INDIVÍDUOS HEMISFÉRICITOS
DIREITOS E HEMISFÉRICITOS ESQUERDOS
Medeiros, Lícia Helena de Oliveira 1. Silva, Vernon Furtado 2
RESUMO
O principal objetivo do presente estudo foi confirmar uma possível efetivação de indivíduos hemisféricitos
esquerdos, na média de ativação cortical da onda cerebral Alfa no próprio hemisfério esquerdo, durante a
execução de uma tarefa nova com exigências metacognitivas. Após a identificação da preferência hemisférica de
processamento destes indivíduos, os mesmos passaram a compor três grupos distintos: (HD) hemisféricitos
direitos, (HE) hemisféricitos esquerdos e (BH) bi-hemisféricitos. Estes grupos foram testados em termos do teste
de estruturação metacognitiva, com uso do EEG. Os escores dos grupos hemisféricitos do teste metacognitivo,
com uso do EEG, foram examinados através de uma estatística descrita e inferencial, onde esta última exigiu a
aplicação do modelo fatorial para análise de variância. Todos os grupos foram analisados, através de testes
posteriores (Post-Hoc) estilo Tuckey. Os resultados em indivíduos hemisféricitos esquerdos mostraram
superioridade significativa na média de ativação cortical no próprio hemisfério esquerdo, com a Anova Fatorial
no canal A de 0,032, e canal B de 0,026, e 2 graus de liberdade, p<0,05. Tais resultados fornecem importantes
conhecimentos para a aprendizagem e reabilitação motora.
1
Terapeuta Ocupacional, Terapeuta Ocupacional do HEAPN e HMLJ, Professora do Curso de Graduação de
Terapia Ocupacional da UCB, Especialista em Terapia da Mão (ATOERJ- 1998) e Mestre em Ciência da
Motricidade Humana – Universidade Castelo Branco, RJ –2003.
2
Educador Físico, Professor do Mestrado em Ciências da Motricidade Humana da UCB.
Doutor em
Educação Física – Área de concentração em Desenvolvimento Motor e Aprendizagem Motora – University of
Maryland, USA – 1985. Pós- Doutor em Educação Física – University of Maryland, USA – 1993.
PALAVRAS-CHAVE
Indivíduos hemisféricitos direitos, indivíduos hemisféricitos esquerdos e Bi-hemisféricitos.
ABSTRACT
The main objective of the present study was to confirm a possible effectiveness of the hemisphéricitos individuals
in the average cortical activation of the alpha cerebral wave in the left hemisphere, during the execution of a new
task with metacognitive demands. After the identification of the hemispherical processing preference of these
individuals, the same ones started to compose tree different groups: (HD) right hemisphericitos; (HE) left
hemisphericitos and; (BH) bi-hemisphericitos. These groups were tested in terms of speed of simple motive
reaction and through the test of metacognitiva structuring with the use of EEG. The scores of the hemisphericitos
groups phase the metacognitive test was accomplished with use of EEG, where they were examined through the
described statistics and inferential, this last one demanded the application of the factorial model for variance
analysis. All of the groups were analyzed through subsequent tests (Post-Hoc) style Tuckey. The results Left
hemisphericitos individuals showed significant superiority in the average of cortical activation in the same left
hemisphere with Factorial Anova in the channel A of 0,032 and channel B 0,026, and 2 degrees of freedom, of p
< 0,05. Such results supply important knowledge for the learning and motive rehabilitation.
INTRODUÇÃO
Durante o século XIX, efetivaram-se os estudos sobre a mente humana.
Pesquisadores descobriram que lesões, em determinadas regiões do cérebro, provocavam
deficiências mentais específicas, como perda da expressão verbal, cegueira ou surdez. O
neurologista francês, Pierre Paul Broca (1824-1888), indignou a comissão científica, quando
2
lançou a hipótese de que a linguagem e muitas outras funções cerebrais representavam regiões
determinadas no cérebro humano.
Broca, em 1863, descreveu oito casos de pacientes que haviam perdido a capacidade da
fala sem qualquer paralisia dos músculos da face. Todos apresentavam lesões na mesma
região: a porção posterior e lateral do lobo frontal no hemisfério esquerdo (SPRINGER,
1998).
A neurociência é a grande responsável pelos avanços de todo o sistema nervoso, em
especial, o cérebro. Esta subdivide-se em cinco grandes áreas: a neurociência molecular, a
neurociência celular, a neurociência sistêmica, a neurociência comportamental e a
neurociência cognitiva. Esta última área apresenta relação direta com a presente pesquisa, pois
trata das capacidades mentais mais complexas, como: linguagem, autociências, memória,
metamemória, metacognição etc. (LENT, 2001).
Com o avanço do tempo, progressos nesta área foram significativos. Atualmente, sabemos
que existem especializações para cada hemisfério, e que cada indivíduo apresenta preferências
no processamento mental, independente do tipo de informação processada.
Bogen (1969) relata que, cada hemisfério é especializado para um tipo particular de
informação. O hemisfério não é nem o estímulo nem a própria tarefa, que distingue a
especialização, mas o meio pelo qual o material é processado.
Seria racional pensar que a perfeita performance da motricidade se daria em função de
uma otimizada interconexão entre os dois hemisférios, pois quanto maior a interação entre as
duas estruturas cerebrais, maior será sua integração funcional. Acredita-se que, deste modo, a
ajuda mútua entre os hemisférios pudesse facilitar a melhor performance; entretanto, o fato da
3
existência de indivíduos hemisféricitos poderia ter implicações de ordem discriminativa,
possibilitando a não absorção total dos conteúdos de ensino, e, afetando, negativamente e
diretamente o comportamento motriz destes indivíduos.
Estudos nesta linha apontam que pouca referência tem sido oferecida à condição de
existência de dois cérebros para o ato de aprender. Aprende-se por meio de dois hemisférios, o
esquerdo e o direito, simultaneamente, ou de forma isolada; apesar da aparente semelhança
estrutural, os lobos frontais exibem diferenças e assimetrias morfológicas de gênero. No
cérebro do homem, as diferenças inter-hemisféricas, esquerda-direita, estão mais presentes na
mulher; esta diferença encontra-se no trajeto frente-trás e são assimetrias que podem
caracterizar estilos de aprendizagem, e até o desenvolvimento de certas patologias
(GOLDBERG, 2002).
Os hemisférios apresentam, ainda, diferenças do ponto de vista bioquímico. A dopamina é
um pouco mais predominante no hemisfério esquerdo, e a norepinefrina, no hemisfério direito.
Do ponto de vista funcional, cada qual apresenta características próprias e fundamentais para o
processo ensino- aprendizagem.
Na explanação de Goldberg (2002), os lobos frontais são muito importantes para a
formação e o desenvolvimento do comportamento humano; na formação de metas, objetivos;
no planejamento de estratégias e de ações necessárias para a consecução destes objetivos. E,
ainda eles, coordenam as habilidades requeridas para a implementação dos planos, e julgam as
conseqüências das ações tomadas. Todas esses funções podem ser consideradas
metacognitivas, mais do que cognitivas, pois não se referem a nenhuma habilidade mental
específica, mas oferecem uma organização abrangente entre elas.
4
Martin e colaboradores (1997), relatam que na maioria das pessoas, na região frontal, no
lobo direito, ocorrem os comandos para lidar com as situações novas, de aprendizagem, entre
outras; o hemisfério esquerdo trabalha com as situações cotidianas, embora haja, a todo
momento, um ciclo contínuo de informações, que partem do hemisfério direito para o
hemisfério esquerdo, contrariando algumas regras clássicas, que determinam que o lobo
esquerdo seja dominante, em relação ao hemisfério direito. Deste modo, a integridade do
hemisfério direito é crucial para o sentido de identidade e integridade entre os lobos frontais.
Um dos trabalhos pioneiros nesta linha de pesquisa foi elaborado por Murray (1979), que
investigou a hemisfericidade como um fator de habilidade no aprendizado motor, e encontrou
um emparelhamento das características da hemisfericidade, com estratégias de ensino
hemisféricas, que podem aumentar o nível de aquisição de habilidades.
Murray (1979), em suas pesquisas, comprovou que indivíduos hemisféricitos direitos
aprendem mais depressa com estratégias pedagógicas holísticas e não- verbais, enquanto os
indivíduos hemisféricitos esquerdos executam a tarefa mais assertivamente, com estratégias de
ensino analítica e verbal.
De uma forma geral, os referidos autores têm estabelecido relações diretas entre o
movimento humano e a aprendizagem cognitiva e a hemisfericidade. Isto quer dizer que, por
meio da prática motriz vivenciada sob estruturações declarativas (memória consciente ou
cognitiva), e de procedimentos (memória de hábitos e não consciente), o indivíduo pode
desenvolver competências intelectuais motoras, estando estas relacionadas com as preferências
hemisféricas ao processamento das informações.
5
Outra pesquisa conhecida nesta área foi desenvolvida por Fairweather e Sidaway (1994),
que investigaram indivíduos sem preferência hemisférica; dividiram estes em três grupos, em
que cada grupo recebeu diferentes estratégias de ensino para a habilidade com o golfe. O
primeiro grupo era o grupo de indivíduos, hemisféricitos esquerdos, em que as estratégias de
ensino para o golfe eram verbais; o segundo grupo era formado de hemisféricitos direitos, em
que as estratégias de ensino foram holísticas; e, finalmente o terceiro grupo era composto por
bi-hemisféricos, com estratégias holísticas e verbais de ensino. Os melhores resultados para a
aquisição e retenção da habilidade com o golfe foram para o grupo bi-hemisférico, pois este
teve dois tipos de estratégias de ensino, uma verbal e outra holística, que representa a
interação dos dois processos de aprendizagem.
As pesquisas relacionadas à aprendizagem metacognitiva iniciaram-se a partir da
psicologia cognitiva no período entre 1960 e 1970, que se caracterizou por um período voltado
para as preocupações do saber, e de como aprender. Tais preocupações estimularam as
mudanças nos processos internos de vida dos indivíduos, provocando, portanto, mudanças em
suas atitudes e em suas relações com o meio (SHUELL, 1986).
Outros pesquisadores, no decorrer da década de 80, questionaram
a diferença da
velocidade do processamento mental em cada hemisfério; tinham algumas idéias sobre como
as assimetrias perceptuais ocorrem nos indivíduos normais. Uma idéia se refere à Teoria do
Acesso Direto, que o hemisfério recebe a informação sensorial e faz o processamento. Se a
informação chega no hemisfério não especializado tem-se uma resposta de baixa qualidade.
Outra idéia é a do Collosal Realay Model , em que a informação chega ao hemisfério e, se ele
6
não for especializado, ele transfere a informação para ser processada no hemisfério
especializado (BANICH, 1997).
Considerando a noção da possibilidade de tais afirmativas é que o presente estudo propôsse a pesquisar as relações entre as estruturas e as funções cerebrais nos hemisférios.
Nesta pesquisa o relator descreve os resultados obtidos através do aparelho de
Neurofeedback, no modelo PROCOMP BIOGRAPH PLUS 2.1, em que foram avaliadas as
médias de ativação cortical, da onda cerebral ALFA em cada hemisfério antes e durante a
execução da atividade metacognitiva.
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
A pesquisa na primeira fase contou com 50 alunos do gênero feminino, na faixa etária
entre 20 e 30 anos, do curso de graduação de Terapia Ocupacional da Universidade Castelo
Branco. Nesta etapa, foram coletados dados para o teste de CLEM, validado através de
procedimentos estatísticos que evidenciam níveis altos de correlação deste com testes
baseados em eletroencefalografia (GALIN e ORSTEIN, 1974) e fluxo cerebral ( GUR e
REIVICH, 1980).
Estes indivíduos compuseram três grupos: Grupo (HD): 5 indivíduos hemisféricitos
direitos, Grupo (HE): 4 indivíduos hemisféricitos esquerdos e Grupo (BE): 6 indivíduos bihemisféricos.
7
INSTRUMENTOS UTILIZADOS NO ESTUDO
Os indivíduos foram avaliados em relação a preferência cerebral através de procedimentos
de CLEM. O movimento de olhos lateral conjugado é a divergência de ambos os olhos de um
foco central em resposta a uma questão reflexiva (BAKAN, 1969). O movimento ocular é
contralateral ao hemisfério que controla o movimento e pode ser usado para deduzir o modo
prioritário de processamento de um indivíduo. Este fenômeno é usado para avaliar a
hemisfericidade.
Nas sessões do teste de CLEM, os indivíduos foram postos a dois metros de uma cortina
preta pela qual foi projetada a lente de uma câmera de vídeo. Durante um período de problema
e resposta, os indivíduos focalizaram seus olhos em um cartão branco de 5 X 10 cm colado,
diretamente embaixo da lente da câmera. As perguntas foram organizadas em uma fita K7, e
controladas por um experimentador que se posicionava atrás da cortina.
Todos os indivíduos receberam cinco problemas analíticos e cinco problemas espaciais.
Foi dado um intervalo de 10 segundos entre a resposta do sujeito e a próxima pergunta. O
primeiro movimento ocular, constante imediato após uma pergunta, foi marcado para cada
sujeito, usando-se o sistema numérico de “face de relógio”, desenvolvido por Brog (1983).
O aparelho para verificação das assimetrias encefálicas (freqüência e amplitude das ondas
cerebrais), dos participantes da amostra foi o modelo PROCOMP BIOGRAPH PLUS 2.01. O
PROCOMP é um aparelho computadorizado, que utiliza o programa BIOGRAPH para a
aquisição de dados; o sistema utiliza gráficos para observar-se os sinais fisiológicos
apresentados.
8
O sinal do EEG foi coletado através do couro cabeludo, sendo que uma preparação
cuidadosa da pele se fez importante; esta preparação foi contudo facilmente conseguida com
um algodão e uma pasta para limpeza (Nuprep). Após a limpeza, os eletrodos foram mantidos
fixos por uma pasta eletrolítica (Elefix) ao couro cabeludo.
A onda cerebral ALFA foi avaliada inicialmente em uma linha de base, com o indivíduo
em repouso, e com os olhos fechados durante 60 segundos, na região C3 e C4, no Vértex
Central. Tucker e Williamson (1984) propõem a avaliação e o treinamento para os dois
hemisférios nestas regiões, pois trata-se de um ponto central de acordo com as normas
internacionais de eletroencefalografia); logo após, foi dado aos indivíduos pertencentes à
amostra, um quebra-cabeça denominado: CILADA; este dispõe de 24 peças, um tabuleiro e
um estojo. Para começar o jogo, o instrutor selecionou 12 peças; estas o jogador precisou para
montar o quebra-cabeça, escolhido previamente ( Tipo 1). Esta atividade estimula o raciocínio
e o planejamento das ações, vence a CILADA quem conseguir encaixar todas as peças do
quebra-cabeça. A execução do jogo foi monitorado durante 60 segundos nos dois hemisférios
cerebrais no Vértex central, neste momento, o pertinente à pesquisa é a fase de planejamento
da tarefa, e não a conclusão desta .
Como o sensor do EEG, do Neurofeedback, é monopolar, e nesta pesquisa era preciso
registrar, ao mesmo tempo, a freqüência e a amplitude da onda cerebral ALFA, em ambos os
hemisférios, optou-se por utilizar dois eletrodos monopolares, um ligado ao canal A do
Neurofeedback, e o outro ligado ao canal B, pois são as zonas respectivas, usadas na detecção
dos sinais eletroencefalográficos.
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Os sensores do EEG funcionam com amplificadores diferenciais. Felizmente, a moderna
tecnologia eletrônica de transmissão de sinais por fibra ótica tornou possível medidas precisas,
e com alto grau de confiabilidade.
A colocação dos eletrodos foi realizada no SISTEMA 10 –20, padronizado
internacionalmente por Herbert Jasper, em que este descreve a medida antero-posterior.
RESULTADOS
Os dados a seguir mostram os resultados obtidos da análise da média e o desvio padrão
dos três grupos pertencentes à amostra, na tarefa de estruturação metacognitiva com EEG
(tabela 1); os resultados da Anova Fatorial (tabela 2); do teste de Bartlett, para homogeneidade
(tabela 3) e os resultados post-hoc.
10
Tabela 1. Resultado médio dos escores dos grupos (HD) hemisféricitos direitos; (HE)
hemisféricitos
esquerdos, e
(BH)
bi-hemisféricitos,
no
teste
de
estruturação
metacognitiva, com uso do EEG.
Grupos
Grupo (HE)
Mean
N
Std Deviation
Grupo (HD)
Mean
N
Std Deviation
Grupo (BH)
Mean
N
Std. Deviation
Total Mean
N
Std Deviation
Esquerdo (canal A)
Direito (canal B)
7.200µv
4
2.1531
6.3800µv
4
1.0564
8.9280µv
5
1.9403
9.6720µv
5
9.2047
5,782
6
2,652
7.2087µv
15
2.5513
8,777
6
4,451
8.4360µv
15
5.7728
Para facilitar a interpretação dos escores, os mesmos foram plotados, sob forma gráfica
na Figura 1.
Figura 1: Resultado médio dos escores dos grupos (HD) hemisféricitos direitos, (HE) hemisféricitos
esquerdos, e (BH) bi-hemisféricitos, no teste de estruturação metacognitiva, com uso do EEG.
Fonte: Pesquisa Experimental, realizada no período de março a junho de 2003.
10
8
6
BH
HE
4
HD
2
0
CANAL A
CANAL B
11
Conforme revela a figura 1, observou-se que os indivíduos bi-hemisféricitos
mostraram maior processamento mental no hemisfério direito durante a tarefa executada. Os
indivíduos hemisféricitos direitos mostraram maior tendência de processamento mental no
hemisfério direito e os indivíduos hemisféricitos esquerdos mostraram preferência de
processamento mental maior no hemisfério esquerdo durante a tarefa executada.
Estes resultados servem como teste de validação para a metodologia do CLEM, uma
vez que as referidas correspondências hemisféricas foram diagnosticadas por este (CLEM);
ou seja, teoricamente, era de se esperar que os tipos hemisféricos tendessem a operacionalizar
o conteúdo da tarefa-teste, em hemisférios preferenciais, condição em que plenamente
ocorreram.
Ainda com referência à figura 1, observou-se que somente o grupo composto por
hemisféricitos esquerdos mantiveram uma maior preferência de processamento no hemisfério
correspondente (hemisfério esquerdo). Os dois outros grupos, hemisféricitos direitos e bihemisféricitos, revelaram uma tendência de processamento preferencial no hemisfério direito.
Para se contabilizar as diferenças de comportamento dos grupos na realização da
tarefa, se fez necessário examinar comparativamente tais diferenças, em termos do hemisfério
preferencial (canais) .
A análise fatorial, realizada com tais objetivos, revelou que em ambos os casos os
fatores interagiram. Isto é, os grupos revelaram comportamentos processuais diferentes, tanto
no que corresponde à análise entre eles, quanto no que concerne a preferência hemisférica
(tabela 2).
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Tabela 2: Resultados da Anova Fatorial.
Fonte de
Valor-p
F
Variação
Graus
Conclusão
liberdade
Canal A
0,032
13,41
Canal B
0,026
16,72
2
Rejeitamos HO
Rejeitamos HO
HO: σ² canal A = σ ² Canal B / H1: Pelo menos, uma das variância é distinta.
Para a realização da análise de variância fatorial, fez-se necessária uma comparação de
homogeneidade entre as variáveis (hemisférios), para, posteriormente, prosseguir com os
dados estatísticos (tabela 3).
Tabela 3: Resultados do Teste de Bartlett para Homogeneidade.
Variáveis
Valor-p
Decisão
Grupos
0,1251
Foi rejeitado HO
Canais
0,2387
Foi rejeitado HO
A análise post-hoc foi realizada para justificar uma amostra representante em um
número maior. Notou-se que os indivíduos com preferência de processamento mental
esquerdo mostraram-se distintos dos demais no canal A; e os indivíduos com preferência de
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processamento mental direito mostraram-se superiores no canal B. Apesar da significância
estatística, não se pode afirmar que, na população, tais resultados devam ser repetir.
CONCLUSÃO
Os cérebros direito e esquerdo possuem funções diferentes e processam informações de
formas diversas. Assim se completam, ampliando as possibilidades de compreensão e atuação
no mundo.
Partindo dos pressupostos teóricos de que os hemisférios apresentam cada qual condições
de especialidades específicas, o estudo preocupou-se em analisar para o hemisfério esquerdo,
uma tarefa metacognitiva, que demanda o pensamento lógico, raciocínio e a construção de
elementos específicos.
Na tarefa de estruturação metacognitiva, a Anova Fatorial e os dados Post-Hoc (Tukey),
revelaram significância em indivíduos hemisféricitos esquerdos com superioridade na média
de ativação cortical no próprio hemisfério esquerdo sobre os grupo hemisféricitos direitos e bihemisféricitos. Assim sendo, a perspectiva transcende ao ponto hipotético de que um
indivíduo hemisféricito esquerdo, quando exposto a uma tarefa desta natureza, deverá resolvêla mentalmente, no próprio hemisfério especialista. Isto porque, conforme a teoria dos
tambores neurais, o processamento mental requer tempo, bem como trânsito do impulso
nervoso intra e inter-hemisférios. Sendo, neste caso, o hemisfério esquerdo o receptor das
informações e processador das mesmas.
A hipótese é de que, na versão direta, o hemisfério esquerdo, em hemisféricitos
esquerdos, será o processador imediato das informações, portanto o tempo de processamento
14
pode ser menor. No caso, medidas de tempo altos de processamento representam a modalidade
Collossal Relay.
O teste de Tuckey apresentou uma superioridade dos indivíduos hemisféricitos esquerdos
no canal A (hemisfério esquerdo), fato esperado, pois a tarefa é direcionada para este
hemisfério; e nos indivíduos hemisféricitos direitos ocorreram diferenças no canal B que
podem ser explicadas devido a tarefa ter a característica de ser nova, ou seja, que não tenha
sido realizada antes, por qualquer participante da amostra. Segundo Martin (1997) na maioria
dos indivíduos, o hemisfério direito processa primeiramente todas as informações novas, para
depois mandar estas para o hemisfério esquerdo, mantendo assim um ciclo constante de trocas
de informações.
Esta pesquisa não observou tais dados, os indivíduos hemisféricitos esquerdos,
processaram a tarefa nova no próprio hemisfério esquerdo (avaliado através da amplitude da
onda cerebral alfa). Existiram algumas diferenças no processo de avaliação, Martin não
separou os grupos por tipo de processamento mental e realizou as tomadas pela Tomografia
por emissão de prótons, tais fatos podem ter contribuído para que as divergências ocorressem.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. BAKAN, P. Hypnotizability, laterality of eye- movemente and funcction brain
asymmentru. Perceptual and motor skills, June 1969, 28. 927-932.
2. BANICH, Marie T. Fundamentos da Neurociência. New York: Houghton Mifflin
Company, 1997.
3. BOGEN, J. The other side of the brain II: na appositional mind. Bulletin of the Los
Angeles Neurological Society, January, 1969.
4. GOLDBERG, Elkhonon. O cérebro executivo: lobos frontais e a mente civilizada/
Elkhonon Goldberb; tradução de Raul Fiker e Márcia Epstein Fiker. Rio de Janeiro: Editora
Imago, 2002.
15
5. FAIRWEATHER, M. M; SIDAWAY, B . Implicatinos of hemispheric function of the
effective teaching of motor skill. National Association for Physical Education in Higher
Education,1994.
6. LENT, ROBERTO. Cem bilhões de neurônios: conceitos fundamentais de neurociência.
São Paulo. Editora Atheneu, 2001.
7. MARTIN, e colaboradores. Modulation of human medial temporal lobe acitivity by
form, meaning and experience. Hippocampus, 7, nº6: 587-593, 1997.
8. MURRAY, Mary Jo. Matching preferred cognitive mode with teaching methodology in
learning a novel motor skil. Researlch Quarterly , vol. 50. No. 1, p. 80- 87, 1979.
9. SHUELL, T. Cognitive conceptions of learning. Review of educationa research, 56 (4),
411 – 436, 1986.
10. SPRINGER, Sally P. Cérebro esquerdo, cérebro direito / Sally P Springer. Georg
Deutsch; trad. Thomaz Yoshiaura. São Paulo: Summus, 1998.
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