Neurônios espelho e autismo
José Salomão Schwartzman
Universidade Presbiteriana Mackenzie
www.schwartzman.com.br
[email protected]
Neurônios espelho

descritos por Giaccamo Rizzolatti (1988)

“mirror neurons” na área pré-motora ventral de
macacos

células que disparam quando o animal realiza uma
ação específica com suas mãos: empurrar, puxar,
agarrar e colocar um amendoim na boca

as mesmas células disparam quando o animal
observa alguém (o experimentador ou outro
macaco) realizar a mesma ação
Neurônios espelho

Rizzolatti et al., estudando descargas neuronais
na área pré-motora (área F5 - frontal) de
macacos observou neurônios que respondiam:

a movimentos distais quando efetores (mão direita,
mão esquerda e boca) apanhavam um objeto

a estímulos visuais:


à simples visão de um objeto que poderia ser apanhado
(neurônios canônicos)
à visão de um outro indivíduo realizando uma ação à
sua vista neurônios espelho)
Mapa citoarquitetônico do córtex do macaco e exemplo de um
neurônio espelho
of a mirror neuron
Rizzolatti G et al. (2008) Mirror neurons and their clinical relevance
Nat Clin Pract Neurol doi:10.1038/ncpneuro0990
Ativação dos neurônios na área parietal inferior (API)
A
respostas motoras de neurônios espelho
67
B
161
158
pegar
p/ comer
pegar
p/ colocar
respostas visuais de neurônios
espelho
87
C
39
80
pegar
p/ comer
pegar
p/ colocar
Rizzolatti G et al. (2008) Mirror neurons and their clinical relevance
Nat Clin Pract Neurol doi:10.1038/ncpneuro0990
O sistema espelho em humanos
Rizzolatti G et al. (2008) Mirror neurons and their clinical relevance
Nat Clin Pract Neurol doi:10.1038/ncpneuro0990
respostas de neurônios espelho em macacos frente a estímulos:
diversos: mão x pinça (Gallese et al., 1996)
vista lateral do cérebro de macaco
Rizzolatti e Craighero, 2004
córtex pré-motor ventral em macacos
córtex pré-motor ventral em humanos
o córtex temporal superior codifica
uma descrição visual da ação
encaminha esta informação ao córtex
parietal posterior que codifica o
aspecto sinestésico do movimento
este mecanismo de parear a descrição visual da ação
observada e as conseqüências sensitivas previstas
permite o planejamento da imitação da ação
observada que agora pode ocorrer
cópias eferentes do plano motor são
enviados das áreas parietais e frontais de
volta para o córtex temporal superior
sistema límbico
giro cíngulo
hipocampo
giro para-hipocampal
hipotálamo
amigdala
etc
conexões entre um setor do lobo da insula (campo
disgranular) com o sistema límbico, córtex parietal
posterior, frontal inferior e córtex temporal superior
possibilitam passar à áreas límbicas a representação
da ação que processam seu conteúdo emocional
sagital
coronal
transverso
ativação da área frontal inferior esquerda durante
observação de ações significativas
mordendo
Buccino et al., 2004
homem
macaco
cachorro
ativação cortical durante observação de mordidas
ações orais comunicativas
Buccino et al., 2004
homem: leitura labial
macaco: estalando os lábios
cachorro: latindo
ativação cortical durante observação de ações comunicativas
A - ativação do lobo parietal inferior quando os sujeitos olhavam
suas ações sendo imitadas pelo experimentador
A
B
B – variação hemodinâmica quando os sujeitos i – agiam espontaneamente;
ii – quando imitavam ações realizadas pela experimentador;
iii – quando olhavam suas ações sendo imitadas pelo experimentador
Decety et al., 2002)
ativação pela imitação de imagens de mãos representando
movimentos simples dos dedos médios ou indicadores (Molnar-Szakacs et al., 2004)
boca
leitura labial
leitura labial
movimento boca
movimento boca
olhos
movimento ocular
movimento ocular
movimento ocular
mão
corpo
movimento corporal
movimento corporal
movimento corporal
movimento corporal
movimento corporal
ação mão
ação mão
movimento mão
segurar mão
segurar mão
centros de ativação à visão de movimentos da face, corpo e mãos
Neurônios espelho
Daniel Glaser, Córtex 2004


bailarinos e praticantes de capoeira
estudado o padrão de ativação observado
(ressonância magnética funcional) quando:




bailarinos observavam ballet
bailarinos observavam capoeira
capoeiristas observavam capoeira
capoeiristas observavam ballet
Glaser, 2004
Ressonância magnética funcional
bailarinos vendo ballet
sulco intraparietal
córtex pré-motor dorsal
bailarinos vendo capoeira
capoeiristas vendo ballet
capoeiristas vendo capoeira
controles vendo ballet
controles vendo capoeira
Glaser, 2004
Picos de ativação na área central direita ( M1) e sulco pré-central (PMC)
Carr L. et.al. PNAS 2003;100:5497-5502
Picos de atividade na área central direita (M1) e sulco pré-central (PMC)
Imitação
Observação
Carr L. et.al. PNAS 2003;100:5497-5502
Imitação
Observação
Ativação na ínsula direita, córtex frontal inferior direito e
córtex frontal inferior esquerdo.
Imitação
Carr L. et.al. PNAS 2003;100:5497-5502
Observação
Atividade significativamente aumentada na amígdala direita durante imitação de
expressões emocionais faciais comparada com observação.
Carr L. et.al. PNAS 2003;100:5497-5502
ativação cerebral de voluntários assistindo um filme em que um indivíduo
cheira um odor nauseante: quando o individuo sente o cheiro (vermelho)
e quando assiste o outro sentindo o cheiro (verde)
Neurônios espelho

imitação

aprendizado

empatia
capacidade de imitação de bebês com 2 e 3 semanas (Meltzoff, 1977)
Dr. Andrew Meltzoff e um bebê com 18 dias de vida trocando gentilezas
Chimpanzé (5 a 11 semanas de vida) imitando uma pessoa
mostrando a língua
abrindo a boca
protruindo aos lábios
modificado de Myowa, 1996
The infant mirror neuron system studied
with high density. EEG. Pär Nyström, 2008

19 crianças com 24 a 26 semanas de vida
15 adultos com 20 a 30 anos

EEG de alta densidade


4 vídeos




a) circulo colorido estático
b) circulo colorido movendo-se contra fundo branco
c) dorso de uma pessoa movendo-se para pegar um objeto colorido
d) o mesmo dorso com a mão afastando-se de um objeto
SEX DIFFERENCES IN THE NEUROANATOMY OF
HUMAN MIRROR-NEURON SYSTEM: A VOXEL-BASED
MORPHOMETRIC INVESTIGATION. CHENG et al, 2009

25 mulheres jovens e 25 homens pareados

as mulheres apresentaram maior volume do que os
homens na substância cinzenta da pars opercularis
e região parietal inferior (sistema neurônios
espelho)

os questionários de empatia mostraram resultados
na mesma direção mulheres>homens
Autismo e
Neurônios
Espelho
Desordens do Espectro Autista









isolamento social
pobre contacto visual
distúrbios da comunicação
falta de empatia
dificuldades na compreensão de metáforas
compreensão literal da linguagem
dificuldades em imitar ações dos outros
preocupação extrema com detalhes
aversão a certos sons
Imitation performance in toddlers with
autism and those with other developmental
disorders. Rogers et al, 2003

77 sujeitos

Transtorno autista N=24

Atraso no Desenvolvimento com etiologia
mista N=20





síndrome de Down N=8
Síndrome do X-frágil N=18
Desenvolvimento típico N=15
sujeitos dos grupos clínicos 21 a 50 meses
sujeitos desenvolvimento clínico 18 a 24 meses
Imitation performance in toddlers with
autism and those with other developmental
disorders. Rogers et al, 2003

provas imitação



manuais:

abrir e fechar ambas as mãos simultaneamente

tocar o peito com uma mão, etc
ações sobre objetos

virar um carro de cabeça para baixo e tocar nele

tocar um bichinho com o cotovelo, etc
movimentos oro-faciais

estender a língua e movimentá-la lateralmente, etc
Resultados imitação
autismo
fra-x+TA
fra-x+AD
oral
objeto
AD
manual
típicas
Autismo e neurônios espelho


Baron-Cohen et al. (1985) demonstraram que crianças
com autismo apresentam dificuldades na compreensão
das crenças dos outros e sugeriram uma falha no que
foi denominado de “teoria da mente”
os testes que avaliam a “teoria da mente” se mostram
mais alterados após os 4 anos de idade no entanto,
sinais do quadro autístico estão presentes antes desta
idade o que permite supor a existência de
“precursores” da “teoria da mente”
Autismo e neurônios espelho


possíveis “precursores”:

jogo imaginativo

capacidade de partilhar atenção com outra pessoa
problemas com a “teoria da mente”:


prejuízos sociais mais abrangentes: sócio-afetivos, falta
de empatia e de engajamento social com os outros
comportamentos repetitivos e estereotipados, desejo
obsessivo pela mesmice, distúrbios da linguagem e
prejuízos nas funções executivas
realizando movimento
em crianças autistas
e controles
antes movimento
abrindo e
fechando
durante movimento
observando movimento
freqüência ondas
crianças autistas
controles
inibição das ondas mu
Controles
bola
Transtornos do espectro autistico
mão
condição
movimento
bola
mão
condição
movimento
Changes in mu rhythm during action observation and
execution in adults with Down syndrome: Implications
for action representation. Naznin Virji-Babula et al,2008

estudados 10 adultos voluntários e 10 pessoas com
Síndrome de Down

registraram o ritmo mu cortical frente a duas
condições:

realizando um movimento

observando o mesmo movimento feito por outra pessoa
realização
observação
controles
SD
execução
observação
Autismo e neurônios espelho

uma vez que os neurônios espelho
parecem estar envolvidos na interação
social, disfunções deste sistema neural
poderiam explicar alguns dos sintomas
observados no Autismo:

isolamento social

ausência de empatia
Autismo e neurônios espelho


estudos têm mostrado que indivíduos
com Autismo mostram uma falta de
atividade nos neurônios espelho em
várias regiões do cérebro
a questão é se alguma forma de
restaurar esta atividade poderia aliviar
alguns dos sinais e sintomas do
quadro do Autismo
José Salomão Schwartzman
[email protected]
www.schwartzman.com.br