O cérebro é extremamente dinâmico. A aquisição de novas aprendizagens acontece devido a plasticidade do cérebro: o tecido nervoso possui a propriedade de modificar sua própria organização e funcionamento para atender às diversas situações, tais como mudanças ambientais, envelhecimento e danos. Por conseguinte, é um processo que está presente em todas as fases da vida.
Existem três tipos de plasticidade:
Plasticidade maturacional. São as alterações do tecido cerebral nas primeiras fases da vida que preparam o sistema nervoso para a vida adulta (Valadez 2007). A enorme flexibilidade do tecido, é uma parte geneticamente guiada e, por outro, que é modulada pela estimulação por um ambiente enriquecido. A estimulação é baseada na conquista das funcionalidades úteis, fortalece conexões sinápticas, resultando em uma maior eficiência e uma melhor organização. Plasticidade maturacional pode ocorrer em graus diferentes nas várias regiões do cérebro, o que provoca o desenvolvimento das capacidades cognitivas, habilidades motoras e emocionais, nem sempre está no mesmo nível de maturidade. Uma vez consolidado o processo de maturação, o que abre caminho para o processo de adaptação.
Plasticidade adaptativa. Refere-se à remodelação sináptica que ocorrem durante a vida adulta. Após a estimulação, novas sinapses são formadas, as menos úteis são removidas e transformadas ou usadas para reforçar as demais. Dependendo da experiência e de quão numerosos sejam durante os períodos de intensa aprendizagem nova ou rara, se a atividade intelectual, motora ou estimulação sensorial são limitadas (Valadez 2007). Alterações relacionadas com a experiência também estão ligadas à repetição. Modificações sinápticas evoluem e fortalecem ao longo do tempo (Karni 1997).
Plasticidade regenerativa. Envolve a reorganização posterior à lesão do sistema nervoso. Há bioquímica e organização estrutural do nível neuronal que permite a reorganização das ligações sinápticas, o desenvolvimento de ramos colaterais a danos cerebrais, assim como uma ampla gama de propriedades que permitem a reabilitação neurobiological (Brailowsky, e Will Stein 1992).
Reconstruir os nervos danificados regenera espontaneamente novas conexões. Quando as fibras nervosas estão projetando sobre uma determinada área, alguns dos neurônios que respondem permanecem intactos ao desaparecimento de células nervosas danificadas a aumentam em tamanho e número quando são cortadas as suas próprias terminações. Nos neurônios intactos crescem novos ramos colaterais nos axônios e assim eles podem ocupar alguns dos sítios sinápticos desocupados como resultado de uma lesão. Este processo é conhecido como sinaptogénese. Embora não substitua completamente o tecido danificado, é observada em muitos casos, uma melhoria no comportamento afetado (Valadez 2007).
Também existem mecanismos de substituição funcional, pelos quais uma parte do cérebro que não é normalmente associada com uma função específica, pode ser reprogramado para assumir as funções da área lesionada. A recuperação é possível, desde que sobreviva uma parte do tecido que desempenhou a função afetada. A substituição é acompanhada por uma reorganização nervosa, o que permite uma estrutura assumir a função de outra que foi danificada ao mesmo tempo, cumprindo o que normalmente corresponde a área afetada. Este conceito implica, no entanto, que o comportamento substituído que não corresponda exatamente à forma habitual de fazer as coisas (Brailowsky, Will e Stein, 1992). O mecanismo descrito pressupõe que o tecido nervoso é equipotencial, isto é, qualquer célula nervosa pode desempenhar eficientemente as funções cognitivas tanto motoras ou sensoriais.
Outro mecanismo de plasticidade regenerativa é a formação de neurônios de células estaminais. São células multipotentes, uma vez que têm a propriedade de se diferenciar em vários tipos de células. Estão localizados principalmente em duas regiões do cérebro: hipocampo e bulbo olfatório. No caso de uma lesão, ocorre a produção de células estaminais, que migram para a zona lesionada. Quando um novo neurônio é gerado a partir de uma célula-tronco, leva cerca de um mês para torná-lo totalmente funcional e capaz de trocar as formas de informação. Portanto, a neurogênese é um processo, não um evento (Gage 2003). Atualmente, uma das metas mais ambiciosas no campo da neurociência é a manipulação de células-tronco como uma potencial ferramenta de reparação do sistema nervoso, tentando maximizar o processo que ocorre naturalmente, tanto no desenvolvimento quanto após a lesão (Zigova et al., 2003).
Um fator adicional que influencia a sobrevivência neuronal e a maturação subsequente, é a presença de produtos químicos, que estimulem a proliferação e a formação de novas ligações. Estas substâncias são conhecidas como fatores neurotróficos (Purves et ai., 2001). Eles estão presentes a partir do desenvolvimento embrionário e maturação precoce e promovem o crescimento e o desenvolvimento de neurônios. No cérebro adulto, isso quer dizer que promovem o funcionamento neuronal antes e após a lesão, para regularizar o processo de geração de neurônios e as ligações entre eles (neurogênese e sinaptogênese).
Tal como em outros tipos de plasticidade, a estimulação desempenha um papel crítico na plasticidade regenerativa. Um cérebro torna-se o domínio exercido mais dotado de habilidades, o que favorece uma melhor recuperação. Da mesma forma, depois da lesão cerebral, a estimulação promove uma reconexão e a reorganização do cérebro. O objetivo da reabilitação é fornecer orientação para reconexões apropriadas, evitando ligações anárquicas ou de baixa funcionalidade.
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