Formação em Neuroeducação - Módulo 1 - Parte 3

 

MÓDULO 1 - Parte 3 - Introdução ao estudo da neurociência aplicada à educação: a neuroeducação - Conceitos básicos em Neurociência: neurodesenvolvimento e neuroplasticidade

O processo do neurodesenvolvimento inicia-se desde as primeiras semanas de gestação, estendendo-se até a idade adulta. Diversos processos neuroquímicos coordenados pela expressão de nossos genes ocorrem durante o curso desse desenvolvimento, sendo estes genes os responsáveis por desenvolver, diferenciar e maturar as estruturas cerebrais que compõem nosso SNC. Somente a partir do término destes processos é que podemos dizer que há uma adequada formação estrutural e funcional das diferentes regiões do nosso cérebro. Isso contribui para o surgimento e para variabilidade e diferenciação entre os indivíduos no que se refere aos seus repertórios comportamentais, ao seu funcionamento cognitivo e à expressão de suas respostas emocionais.

As etapas do neurodesenvolvimento, no entanto, ocorrem de modo progressivo e conforme cada região do nosso cérebro. Sendo assim, a etapa que abrange desde o período gestacional até a adultez é considerada crítica, promovendo as mais distintas mudanças nos indivíduos, sejam elas físicas, comportamentais ou emocionais. O processo de desenvolvimento do nosso cérebro é único, porém, durante sua formação, os neurônios necessariamente passam por algumas etapas antes de terem sua estrutura e função completas.

Neurogênese

O processo de diferenciação dos neurônios tem início a partir do desenvolvimento do tubo neural. Novas células-tronco dão origem às chamadas células nervosas imaturas. Estas células irão se diferenciar e formar os primeiros neurônios. Esse processo é conhecido como neurogênese e refere-se ao nascimento de novos neurônios a partir de células-tronco embrionárias. Interessante comentar que por muito tempo se acreditou que o nascimento de novos neurônios era restrito às fases iniciais do neurodesenvolvimento; entretanto, atualmente se reconhece que novos neurônios continuam a ser gerados ao longo da vida, ainda que de forma mais lenta e restrita a algumas regiões do nosso cérebro.

Seleção neuronal

Após o nascimento, os neurônios são selecionados em uma etapa que é denominada seleção neuronal. A seleção neuronal é responsável por eliminar parte excedente dos neurônios gerados. Os neurônios que não estão envolvidos em vias neurais são eliminados por um processo programado chamado de apoptose.

Migração neuronal

Aqueles neurônios que forem selecionados terão como destino regiões específicas do cérebro onde atuarão. Este processo chama-se migração neuronal e leva distintas classes de neurônios em conjunto, de forma que estes possam interagir até sua posição final. A localização final do neurônio, portanto, é essencial para sua adequada funcionalidade, uma vez que esta será dependente do estabelecimento de conexões precisas entre os neurônios e seus alvos. Assim, o neurônio, durante o processo do neurodesenvolvimento, precisa estar no local certo e no momento certo, a fim de que ele possa se integrar a uma rede neuronal funcional.

Diferenciação e Sinaptogênese

A partir do momento em que os neurônios se estabelecem em suas regiões-alvo, iniciam-se dois processos, chamados de diferenciação e sinaptogênese. A diferenciação celular refere-se ao momento em que a célula neuronal assume sua aparência e suas características finais, de modo que a arquitetura dos dendritos e do axônio depende deste processo. A sinaptogênese, por sua vez, é o processo seguinte, no qual os neurônios encontram seus alvos apropriados e passam a estabelecer conexões. Imagine um neurônio já diferenciado brotando, através do cone de crescimento, formando contato com seus alvos, estabelecendo sítios de ligação (sinapses) e consolidando sua adequada função.

Embora tais processos sejam em sua maioria geneticamente determinados, conforme comentado, reconhece-se que algumas destas conexões respondem às influências do ambiente no qual os indivíduos estão inseridos. Mesmo que os processos do neurodesenvolvimento tenham atingido seu estágio final, ou seja, ainda que conexões tenham sido estabelecidas, os padrões de atividade neuronal é que moldarão os circuitos sinápticos.

Em outras palavras, é a atividade neuronal, em resposta aos estímulos e à interação com o ambiente, que possibilita a estruturação e o funcionamento dos nossos circuitos cerebrais. Assim, a estimulação adequada desde os primeiros anos de vida pode ser responsável por reforçar e promover a formação de novas conexões. Em contrapartida, a ausência ou a inadequação dessa estimulação seriam responsáveis por empobrecer e causar prejuízos nesta formação, podendo, inclusive, interromper ou eliminar o estabelecimento de determinadas conexões, seja por falta de uso, ausência de estímulo ou exposição a estímulos excessivos.

Justamente por se estenderem por diferentes períodos da trajetória do nosso desenvolvimento é que tais processos tornam-se suscetíveis às influências, positivas ou negativas, do ambiente. Determinadas estruturas cerebrais possuem um desenvolvimento mais acelerado, já em períodos gestacionais ou logo cedo nos primeiros meses de vida, atingindo sua maturação durante a primeira infância. Um exemplo de região que possui tal característica em sua trajetória de desenvolvimento é o hipocampo. Outras regiões cerebrais, como por exemplo o córtex pré-frontal e a amígdala, apresentam um desenvolvimento mais lento e progressivo, estendendo-se ao longo de toda a infância e adolescência. Discute-se que sua possível maturação somente esteja completa no início da vida adulta.

Para além da formação e maturação destas regiões, aspectos funcionais também se diferem no curso do desenvolvimento. A função exercida por cada uma das regiões do cérebro possui relação com as necessidades e demandas daquele período do desenvolvimento. Portanto, funções motoras tendem a se desenvolver mais precocemente em comparação às regiões responsáveis por funções cognitivas complexas, a exemplo de planejamento, controle inibitório, flexibilidade cognitiva, regulação emocional etc.

Até aqui fomos capazes de identificar que nosso cérebro passa por múltiplos processos durante seu desenvolvimento e reflete as experiências vividas por cada indivíduo ao longo de sua trajetória de desenvolvimento. Portanto, podemos considerar que o SNC é adaptável, sofrendo influência do ambiente e passando por mudanças e transformações. Esta capacidade de se modificar por meio das experiências é denominada de neuroplasticidade.

A neuroplasticidade refere-se à propriedade que o sistema nervoso central tem de alterar sua função ou estrutura em resposta às influências ambientais ou demandas internas do organismo. Isto é, nossos neurônios possuem a capacidade de formar ou restabelecer conexões entre eles a partir das constantes interações com o ambiente, como uma espécie de resposta e mudança neuronal frente aos estímulos ambientais aos quais os indivíduos são expostos durante sua vida. Neste sentido, entende-se que as nossas aprendizagens são uma das consequências destas capacidades de modificação das estruturas e conexões dos neurônios.

Professor(a), desde o início do período pós-natal, denota-se uma responsividade do cérebro por estímulos, os quais serão determinantes para todo desenvolvimento cognitivo subsequente. Muitas das mudanças, portanto, ocorrerão na infância a partir das experiências que este cérebro em desenvolvimento terá com seu ambiente. Este representa o primeiro período de modificações plásticas, sendo responsável por organizar e estruturar a arquitetura do nosso cérebro. A partir disso, torna-se mais difícil a ocorrência de mudanças significativas nesse cérebro no futuro, uma vez que as conexões já estão mais bem consolidadas e estabelecidas (o que não significa que não seja possível existirem tais modificações na vida adulta).

A adolescência, também, representa um período de transformações, sejam elas biológicas, hormonais ou comportamentais. O cérebro adolescente, neste sentido, passa por uma reorganização, aproximando-se da sua forma adulta. Ambos os períodos, da infância e da adolescência, são tidos como críticos em razão das diversas transformações que estão ocorrendo no cérebro, aumentando a potencialidade do desenvolvimento e do aprendizado, mas, ao mesmo tempo, conferindo riscos a partir da influência de estressores.

Compreendemos agora que o cérebro é uma estrutura em constante construção e mudança, assim como percebemos que os indivíduos aprendem diferentes comportamentos e expressam suas emoções de formas distintas ao longo de sua vida. Diversas evidências científicas sugerem que tal variabilidade no repertório comportamental e nas expressões emocionais se deva aos fenômenos plásticos do SNC. A aquisição de conhecimentos e aprendizagens também é fruto destas mudanças cerebrais, através de alterações bioquímicas que ocorrem nos nossos neurônios e nas suas conexões.

Reconhecer e explorar tais capacidades do nosso cérebro e os momentos em que as aprendizagens e modificações são favorecidas torna-se fundamental, não só para neurocientistas e profissionais da saúde, como também para vocês, educadores, que compartilham boa parte dessa trajetória de desenvolvimento do cérebro em sala de aula com seus respectivos alunos.

FONTE: AVAMEC

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Formação em Neuroeducação - Módulo 1 - Parte 2

 

Módulo 1 - Parte 2 - Introdução ao estudo da neurociência aplicada à educação: a Neuroeducação

Para iniciarmos nossa reflexão sobre a importância de conhecermos mais sobre a relação entre neurociência e Educação, sugerimos que você assista a dois vídeos. O primeiro deles da neuroeducadora belga Veerle Ponnet apresenta e traz algumas considerações a respeito de como o conhecimento básico da Neurociência aplicada à Educação deve fazer parte de todas as etapas do desenvolvimento escolar e educacional.

O segundo vídeo refere-se a uma live gravada pelo professor e neurocientista Dr. Ramon M. Consenza acerca da compreensão da Neurociência e da Educação para o mundo contemporâneo:

É importante considerar que este não é um curso com o intuito de responder de forma única e concreta todos os questionamentos levantados pela área da Educação e nem de oferecer respostas prontas e limitadas apenas a determinadas estratégias de aplicação, no que se refere às práticas de sala de aula. Isso porque vamos passar a compreender que os nossos cérebros são únicos e distintos, ou seja, nem sempre estratégias que se mostrem eficientes para alguns cérebros em desenvolvimento serão para os demais.

Desenvolver uma visão ampliada, que contemple mais que os aspectos que envolvem a aprendizagem e aquisição de conhecimentos nas diferentes disciplinas, torna-se fundamental para o adequado desenvolvimento psicossocial das crianças e adolescentes, minimizando possíveis desfechos negativos na vida adulta. Cada vez mais se mostra importante atentar para aspectos emocionais que podem interferir significativamente no curso das aprendizagens nos anos escolares.

O conteúdo aqui apresentado, portanto, irá introduzir você, educador(a), em conceitos básicos da área da Neurociência a partir de evidências científicas de estudos nacionais e internacionais que contribuem para estimular reflexões sobre as práticas educacionais em nosso país. A formação integral do indivíduo é parte das responsabilidades e objetivos que a escola possui, não estando limitada apenas ao ensino e desenvolvimento de conhecimentos de materiais como língua portuguesa, matemática, história e geografia.

A própria Base Nacional Comum Curricular (BRASIL, 2018) sugere que possam ser trabalhados na educação aspectos cognitivos, emocionais e sociais. Aliás, muito se fala hoje no desenvolvimento das capacidades socioemocionais das crianças e adolescentes. Fazer com que a educação contribua para além da aquisição de conhecimentos a partir das disciplinas básicas passa a ser uma das missões de professores e educadores. Formar jovens cidadãos com habilidades sociais, inteligência emocional, pensamento criativo, educação financeira, capacidade de raciocínio, resolução de problemas e tomada de decisão passa a ser um dos grandes desafios da educação na contemporaneidade.

Para atender estas demandas, preocupamo-nos com a formação dos educadores e em prepará-los para melhor compreender e lidar com as necessidades das crianças e adolescentes. É importante retornarmos a propostas e ideias de autores expoentes e estudiosos do desenvolvimento humano que, em suas teorias e propostas, contribuíram significativamente para a formação das práticas educacionais.

Pode-se citar aqui Piaget, Montessori, Steiner, Erikson, Dewey, Elkind, Freud, Gardner, entre outros. As proposições teóricas e práticas de tais autores, aliadas ao entendimento de como o cérebro funciona e se desenvolve ao longo da infância e adolescência, serão fundamentais para a renovação de discursos e práticas educacionais. Prestar uma maior atenção nas necessidades básicas dos indivíduos ao longo de sua formação e considerar diferenças existentes entre os aspectos biopsicossociais das crianças, adolescentes, jovens e adultos conduzirá a adequação de práticas educacionais mais sensíveis e eficazes.

Conceitos básicos em Neurociência: a estrutura do Sistema Nervoso Central (SNC) e seu funcionamento

Professor(a), para iniciarmos nosso processo de formação nas Neurociências, precisamos entender melhor como nosso cérebro funciona e como, a partir disso, torna-se possível a ocorrência dos nossos comportamentos e aprendizagens. Assim, iniciaremos esse subtópico do Módulo I com uma visão geral do nosso cérebro, suas divisões e respectivas funções e, por fim, aumentaremos o “zoom” a fim de visualizarmos e compreendermos as propriedades dos nossos neurônios, a unidade básica do sistema nervoso central. Além disso, iremos entender de que forma nossos neurônios se comunicam e integram toda a informação que é processada em nosso cérebro.

Nossa viagem na história do estudo do cérebro parte da descoberta do neurônio, na metade final do século XIX, principalmente a partir dos trabalhos de dois importantes nomes para a Neurociência: Camillo Golgi e Santiago Ramón y Cajal. Ambos tinham em comum o interesse em estudar a célula nervosa e, por meio do desenvolvimento e utilização de uma técnica específica — coloração por nitrato de prata —, foram capazes de representar nossos neurônios, bem como ilustrar como seriam formadas as redes neurais.

Figura 1. À direita, duas células piramidais do córtex cerebral de um gato, coradas pelo método de Golgi; à esquerda, células piramidais corticais coradas pelo azul de metileno, usado por Cajal para demonstrar a presença das espinhas dendríticas

Fonte: Sallet (2009)

Golgi, inicialmente, identificou que os neurônios são constituídos de pelo menos duas partes: da região central (corpo celular) e de prolongamentos que irradiam a partir desta, os neuritos. Em suas representações, Golgi defendia que os neurônios se comunicavam continuamente, formando uma rede nervosa, o que ficou conhecido como Teoria Reticular. Santiago Ramón y Cajal, embora fizesse uso da técnica de coloração de Golgi para estudar o neurônio, defendia algumas ideias um pouco diferentes. Ele concordava em relação à constituição geral dos neurônios, porém acreditava que a maneira como os neurônios se organizavam era distinta. Defendia que não havia ligações contínuas, mas que os neurônios deveriam se comunicar através de um contato descontínuo, ficando esta ideia conhecida como Doutrina Neuronal. De toda forma, ainda que ambos discordassem no que diz respeito à sua visão da estrutura do sistema nervoso central, foram agraciados com o prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia de 1906 por suas descobertas.

Algum tempo depois, outro estudioso, Sherrington, foi capaz de desvendar o motivo de desacordo entre ambos os pesquisadores, sugerindo que o espaço vazio existente entre os neurônios se referia à sinapse, que seria uma espécie de separação funcional contribuindo para o funcionamento e comunicação dos neurônios, exercendo atividades regulatórias para o processo de transmissão de estímulos no sistema nervoso. Foi também Sherrington que propôs que as sinapses poderiam apresentar funções excitatórias ou inibitórias, o que discutiremos em mais detalhes mais adiante neste módulo.

Percorrendo essa contextualização histórica acerca da descoberta dos neurônios e de suas divisões anatômicas e funcionais, chegamos aos dias de hoje. Atualmente, entende-se que os neurônios correspondem à unidade básica do SNC. São células excitáveis de comunicação, com propriedades químicas e elétricas. Possuem diferentes formatos e tamanhos e estão localizados em diferentes regiões do nosso cérebro. Essas características distintas definem suas funções, bem como representam importantes aspectos a serem considerados para o entendimento dos nossos comportamentos, como, por exemplo, a maneira como nossas aprendizagens e memórias são formadas ou como controlamos nossos movimentos e ações. A seguir, você pode visualizar uma representação geral de um neurônio.

Figura 2. Representação geral de um neurônio

Fonte: AVAMEC (2023)

Como vocês podem observar na Figura 2, existem três regiões principais nas quais podemos dividir o neurônio: os dendritos, o corpo celular (ou soma) e o axônio. Os dendritos juntamente ao corpo celular compõem a chamada zona somatodendrítica, que possui a função de receber a informação ou o estímulo neuroquímico. Na zona somática, logo abaixo, temos o corpo celular ou soma, o qual é responsável por integrar e codificar os sinais neuroquímicos, processo que ocorre principalmente no núcleo da célula do neurônio, onde está localizado o DNA da célula. Por fim, a zona axônica representa a região na qual ocorre a codificação, propagação e vazão do sinal eletroquímico.

O NEURÔNIO

São células excitáveis do SNC responsáveis por receber e transmitir estímulos (impulsos nervosos) por meio de modificações entre os potenciais elétricos da membrana celular. São capazes de estabelecer conexões entre si, formando redes neurais. Estima-se que cada neurônio é capaz de estabelecer entre cem e dez mil conexões. Os neurônios caracterizam-se por uma divisão estrutural composta por três principais partes: os dendritos, o soma e o axônio. A célula do neurônio é separada do meio externo por meio de uma membrana, chamada de membrana neuronal. Cada uma das regiões apresenta funções especificas que se encontram descritas abaixo:

Dendritos

Dendritos: compreendem a região do neurônio que possui função de recepção do estímulo, como uma espécie de antena receptora. Os dendritos recebem sinais de outros neurônios, processando e codificando estas informações para, então, serem conduzidas até o corpo celular. Formam verdadeiras árvores dendríticas, pois apresentam várias ramificações, sendo cobertos por espinhos dendríticos que funcionam como uma espécie de ponto de recepção e contato do neurônio. Interessantemente, esses espinhos respondem aos estímulos ambientais, podendo aparecer ou desaparecer, conforme a intensidade da atividade naquela região. Isso confere uma capacidade neuroplástica (que discutiremos mais à frente) a esta região, tornando-a responsiva às influências ambientais, como por exemplo os estímulos e desafios gerados durante os processos de aprendizagem.

Soma

Soma: refere-se à região central do corpo celular, sendo composta pelo citosol e envolta pela membrana neuronal. É no soma que se encontram as estruturas denominadas de organelas, sendo a principal delas — e de maior interesse para os estudos no campo da Neurociência — o núcleo. No núcleo é que está localizado o material genético — o DNA — da célula do neurônio. É nessa região que ocorrem diversos processos biomoleculares que envolvem a transcrição da informação gênica que, posteriormente, será utilizada para a síntese e produção de proteínas.

Axônio

O axônio: compreende a região do neurônio que possui a função de propagação e transmissão do impulso nervoso, ou seja, é o local onde ocorre a transferência da informação. O axônio inicia-se no chamado cone de implantação, localizado na sequência do soma. Assemelha-se a um fio (como uma espécie de prolongamento) condutor, percorrendo, em alguns casos, longas distâncias no sistema nervoso. Ele possui ramificações, formando os denominados colaterais axonais. Nas suas terminações, os axônios formam a região pré-sináptica, conectando-se a outros neurônios (ou outras células que não nervosas). Nesta região são liberados os neurotransmissores, os quais se ligam a receptores específicos localizados nos neurônios ou células adjacentes.

O formato do neurônio, finalmente, é definido pelo seu citoesqueleto. O citoesqueleto tem função de manter a estrutura do neurônio, além de ser responsável por mediar o trânsito intracelular das substâncias existentes ou produzidas pelo próprio neurônio. O citoesqueleto é composto por proteínas filamentosas: os microtúbulos, a actina e os neurofilamentos. A degeneração ou perda desta estrutura é capaz de causar danos irreparáveis no funcionamento dos neurônios, como ocorre nos processos neurodegenerativos, a exemplo das demências, tais qual a doença de Alzheimer.

O local onde ocorre o ponto de contato entre dois neurônios chama-se sinapse (Figura 3). É na sinapse que serão liberadas as substâncias também conhecidas como neurotransmissores. Esses neurotransmissores são produzidos e sintetizados pelos próprios neurônios, por meio da atividade genética que ocorre a partir da ativação e desativação dos nossos genes em resposta aos estímulos gerados. Vamos discutir mais sobre o que ocorre nas sinapses e, também, conhecer mais a respeito dos neurotransmissores a seguir.

Figura 3. Representação da sinapse

Fonte: AVAMEC (2023)

A sinapse refere-se ao ponto de ligação — contato — entre dois neurônios. É nesta região que ocorre a chamada transmissão sináptica, que nada mais é do que a propagação do estímulo (impulso) nervoso de uma célula para outra. Esta comunicação ocorre através de processos eletroquímicos. Existem pontos de comunicação entre os neurônios que são estritamente elétricos, porém a grande maioria das sinapses são químicas, uma vez que liberam substâncias químicas, os neurotransmissores.

Vale destacar aqui que a atividade do SNC é algo complexo e que requer o adequado funcionamento de inúmeras proteínas e moléculas. Qualquer problema ou disfunção na atividade destas proteínas e moléculas pode interferir significativamente nos processos de neurotransmissão, resultando em manifestações de distúrbios emocionais, comportamentais e, até mesmo, de aprendizagem.

A SINAPSE

A sinapse caracteriza-se por ser o ponto de contato entre dois tipos de neurônios, os chamados neurônio pré-sináptico e neurônio pós-sináptico. Eles são assim denominados porque normalmente o fluxo de propagação do impulso nervoso, ou seja, a transferência dos estímulos, ocorre unidirecionalmente, na direção anterógrada. A direção, portanto, é do neurônio pré-sináptico para o neurônio pós-sináptico.

Algumas poucas exceções nesse direcionamento referem-se às neurotransmissões retrógradas, nas quais a direção da transmissão dos sinais se dá no sentido contrário, ou seja, do neurônio pós-sináptico para o neurônio pré-sináptico. A região pré-sináptica consiste no terminal axônico, enquanto a região pós-sináptica consiste, predominantemente, nos dendritos do outro neurônio.

Considerando a forma como ocorre todo o processo, o sinal elétrico propagado pelo neurônio percorre todo prolongamento axônico, até o terminal, onde então é convertido em sinal químico. A liberação deste sinal químico, composto pelos neurotransmissores, se dá através do rompimento de vesículas que contêm as substâncias químicas junto à parede da membrana do neurônio pré-sináptico.

Ao serem liberados na fenda sináptica, os neurotransmissores vão se ligar aos receptores conforme sua afinidade. Esses receptores se encontram presentes nas membranas dos neurônios pós-sinápticos. Os neurotransmissores que tiverem sido liberados em excesso, por sua vez, serão recaptados por meio de transportadores que ativamente recuperam as substâncias excedentes, em uma espécie de reciclagem, a fim de serem novamente utilizadas pelo neurônio pré-sináptico em uma transmissão futura.

Figura 4. Representações de sinapses a) elétrica e b) química

Fonte: Purves et al. (2010)

A imagem ilustrada acima representa duas sinapses, uma denominada de sinapse elétrica e a outra, de sinapse química. A sinapse elétrica não possui ação de nenhum tipo de neurotransmissão: a propagação da informação através do impulso nervoso ocorre apenas pelo fluxo de íons (cargas elétricas) por um espaço quase invisível, chamado de junção comunicante. Neste tipo de sinapse, percebe-se que os neurônios se encontram praticamente conectados, como se não houvesse uma separação física entre ambos. A transmissão ocorre de maneira mais rápida em comparação às sinapses químicas e não há possibilidade de bloqueio ou inibição da atividade.

Já nas sinapses químicas, percebe-se a existência de um espaço vazio entre os neurônios pré e pós-sinápticos, denominado de fenda sináptica. É na fenda sináptica que ocorre a liberação dos neurotransmissores e, consequentemente, sua ação sobre receptores específicos que se encontram na membrana do neurônio pós-sináptico. Por esta razão, estas sinapses tendem a ter uma transferência de informações mais lenta em comparação às sinapses elétricas.

Os neurotransmissores são os elementos-chave do processo de comunicação neuronal. Eles podem ser de diferentes tipos, como nos casos das aminas, dos aminoácidos e dos neuropeptídeos. Os neurotransmissores mais clássicos e reconhecidos por sua atuação na regulação de processos emocionais, comportamentais e cognitivos são os do grupo das aminas, como, por exemplo, a serotonina, a noradrenalina, a dopamina e a acetilcolina. Além desses, o glutamato e o Ácido gama-aminobutírico (Gaba) também são importantes mediadores das atividades neuronais, refletindo seus efeitos nos nossos comportamentos e ações.

A ação dos neurotransmissores ocorre através da sua difusão na fenda sináptica. Ao serem liberados, eles se ligam a receptores específicos na membrana neuronal pós-sináptica. A ligação dos neurotransmissores causa uma mudança na conformidade deste, ou seja, faz com que canais localizados na membrana pós-sináptica se abram ou se fechem, possibilitando ou não o livre fluxo das cargas elétricas que orbitam os espaços extracelulares. Desta forma, os receptores, ao serem estimulados pelos neurotransmissores, alteram sua permeabilidade, ocasionando um efeito que pode ser excitatório ou inibitório, dependendo do tipo de canal e de sua permeabilidade a determinado íon.

Assim, por meio da estimulação dos receptores pelos neurotransmissores, tem início uma sequência de eventos moleculares dentro da célula do neurônio pós-sináptico, a fim de ativar ou inativar o funcionamento dos nossos genes. Neste sentido, para que uma neurotransmissão química ocorra, necessariamente precisamos de: um sinal molecular, transmitindo a informação de uma célula neuronal para outra; uma molécula receptora para traduzir a informação sinalizada; e uma molécula-alvo, que irá eliciar a resposta celular final.

A importância do adequado funcionamento de todos os processos referidos já é reconhecida, devido ao fato de que, cada vez mais, se tem clareza de que qualquer alteração ou desregulação nestes processos pode interferir na forma como nossos genes se expressam e, consequentemente, resultar na manifestação de transtornos neuropsiquiátricos ou transtornos relacionados ao desenvolvimento.

NEUROTRANSMISSORES

Neurotransmissores são substâncias químicas endógenas, produzidas e sintetizadas no sistema nervoso central e que possuem a função de atuar como mensageiros do processo de transmissão sináptica. Estima-se que existam mais de 100 substâncias que possuem propriedades de neurotransmissores. Os neurotransmissores podem ser classificados em duas amplas categorias: as moléculas pequenas e os neuropeptídeos. Eles podem ser da classe das aminas, dos aminoácidos ou dos neuropeptídeos.

É importante explicar que, para que uma determinada molécula seja considerada um neurotransmissor, é preciso que esta:

1. esteja presente no interior do neurônio pré-sináptico;

2. seja liberada em resposta à despolarização do neurônio pré-sináptico, em outras palavras, que ela possa responder aos estímulos propagados pelo neurônio; e

3. possua afinidade com receptores específicos localizados na membrana pós-sináptica.

Apesar de serem produzidos endogenamente, os neurotransmissores podem ser induzidos de forma exógena, ou seja, através do uso de diferentes substâncias que têm como função modificarem o funcionamento do sistema nervoso central. Exemplos destas substâncias poderiam ser os medicamentos psicofármacos, utilizados no tratamento de disfunções de ordem emocional, cognitiva ou comportamental, ou também as drogas (como álcool, tabaco, maconha e cocaína). Independente de qual tipo de substância estamos falando, elas são capazes de interferir no funcionamento do nosso cérebro, provocando alterações nas concentrações dos neurotransmissores ou na ação destes sobre os receptores.

Tais modificações influenciam e alteram o funcionamento dos neurônios e, por consequência, induzem mudanças emocionais, cognitivas e comportamentais. Podemos citar alguns exemplos de neurotransmissores clássicos que são alvo da ação de vários psicofármacos, muitos deles utilizados em crianças e adolescentes a fim de tratar diferentes questões de aprendizagem, comportamento e regulação emocional. Entre eles, destacam-se a serotonina, a noradrenalina, a dopamina, o glutamato e o Gaba. Estes últimos, glutamato e Gaba, representam os principais neurotransmissores excitatórios e inibitórios do nosso sistema nervoso.

FONTE: AVAMEC

Formação em Neuroeducação - Módulo 1 - Parte 1

 

Apresentação

Módulo 1 - Introdução ao estudo da neurociência aplicada à educação: a neuroeducação

Professor(a), a Neurociência é um campo de estudo multidisciplinar do conhecimento que busca investigar o funcionamento do sistema nervoso a fim de compreender as bases biológicas do comportamento. Interessa-se por questões que perpassam o desenvolvimento deste sistema nervoso, suas principais estruturas e a forma pela qual é possível relacionar tais aspectos com a expressão dos nossos comportamentos e emoções, nosso funcionamento cognitivo, tanto em condições normais quanto em condições patológicas.

O sistema nervoso central (SNC), em especial, nosso cérebro, representa uma das estruturas que mais fascina e intriga os neurocientistas e pesquisadores da área. Desvendar questões relacionadas a como o cérebro funciona, se desenvolve e se organiza a fim de possibilitar processos cognitivos complexos e expressões emocionais e comportamentais ainda representa um dos grandes mistérios da atualidade. Considera-se, assim, que uma das últimas fronteiras no campo das Neurociências a serem superadas refere-se às investigações do cérebro, desde seus aspectos estruturais e funcionais até os processos que perpassam o funcionamento da mente humana.

Tudo isso nos leva, consequentemente, a uma melhor compreensão acerca da manifestação dos nossos comportamentos e, entre eles, o desenvolvimento das nossas aprendizagens, tornando possível ligar o que ocorre em níveis genéticos e biológicos com aquilo que fazemos, sentimos, pensamos ou aprendemos. A denominada “genética do comportamento” apresenta-se como uma das revoluções da Neurociência moderna.

A chamada Neuroeducação é um subcampo das neurociências que irá buscar integrar tais conhecimentos a fim de melhor compreender os processos que perpassam o aprendizado, a memória e o próprio neurodesenvolvimento.

Diferentes áreas do conhecimento contribuem para o campo da Neuroeducação, como a Psicologia, a Pedagogia, a Psicopedagogia, a Educação e a própria Neurociência. Portanto, um dos principais objetivos a serem alcançados por esta área de estudo é o de proporcionar conhecimento e base científica aos educadores para que possam desenvolver métodos de ensino e aprendizagem, assim como estruturar planos pedagógicos e currículos mais eficientes e capazes de estimular as potencialidades dos indivíduos, sejam eles crianças, adolescentes ou adultos. Isso inclui indivíduos com condições típicas e atípicas do desenvolvimento do cérebro.

Neste sentido, a interface que se constrói entre a neurociência e a Educação oferece fundamentos para as práticas pedagógicas, incentivando investigações e proposições de estratégias de ensino-aprendizagem que possam ser mais eficientes de acordo com a maneira pela qual o nosso cérebro funciona e aprende. Como aprendizagem, podemos entender todos os processos pelos quais competências, habilidades e conhecimentos, comportamentos e valores são adquiridos ou modificados como resultado de estudo, experiência, formação, raciocínio e observação.

Podemos considerar que o processo educacional perpassa aquilo que ocorre em nosso cérebro, mais especificamente, nos nossos neurônios, os quais representam o principal componente do SNC. São os processos e o funcionamento dos nossos neurônios que dão base para o aprendizado, a memória e as capacidades de raciocínio, resolução de problemas e tomada de decisão. Essa representa uma das descobertas mais fascinantes do campo das neurociências aplicadas aos diferentes contextos, como a educação. A forma como alterações bioquímicas que ocorrem internamente nos nossos neurônios estão associadas à aprendizagem e ao armazenamento. Segundo o pesquisador Eric Kandel, vencedor do prêmio Nobel de Medicina, no livro de referência de sua coautoria, “Principles of Neural Science” ([1981]2021)

A última fronteira das ciências biológicas é compreender as bases biológicas da consciência e dos processos mentais como agir, aprender e lembrar (...) O passo mais desafiador é unificar os processos biológicos com o estudo do comportamento – ciências da mente – e a ciência neural, a ciência do cérebro (KANDEL, 2021, p. 6, tradução nossa).

Isto nos leva a pensar que estamos diante de um momento importante de avanço dos conhecimentos sobre o cérebro humano que permite repensarmos práticas aplicadas à educação. O avanço científico e tecnológico da área tem tornado possível estabelecer relações entre processos biológicos e a expressão dos nossos comportamentos, sendo capaz, inclusive, de explicar as origens dos transtornos neuropsiquiátricos e do seu desenvolvimento por meio de atividades intrínsecas ou de base genética, compreendendo sua interação com experiências e influências ambientais.

Sabe-se que, para a Neurociência, o ambiente possui um papel importante para a estimulação e o desenvolvimento dos indivíduos. A interação das nossas bases genética e biológica, ou seja, aquilo que é programado e esperado para manifestarmos com base no nosso DNA, em combinação com estímulos ambientais e experiências ao longo da vida revela-se determinante para a nossa trajetória de desenvolvimento. Fatores como experiências parentais, educacionais, nutricionais e sociais são sugeridos como fortes preditores de um adequado desenvolvimento do cérebro.

A falha ou o não atendimento de necessidades básicas em períodos iniciais do desenvolvimento — como por exemplo afeto, carinho, segurança e estabilidade — pode reprogramar o curso e os processos de formação do nosso cérebro (alterando estruturas e seu funcionamento) e conduzir a prejuízos psicológicos e cognitivos significativos. Evidências já indicam que exposição a experiências adversas e estressoras na infância e, também, na adolescência estão associadas a baixos níveis de inteligência (avaliado através de testes de QI), problemas escolares de aprendizagem e desempenho, além de aumentarem o risco de manifestação de distúrbios emocionais e comportamentais. Vamos ter a oportunidade de aprender um pouco mais sobre isso quando falarmos em estresse e neurodesenvolvimento, abordando de que forma tal relação interfere nos processos de aprendizagem e memória.

Neste sentido, dentro de uma perspectiva da Neuroeducação, podemos considerar que vocês, educadores, formam um dos pilares ambientais mais importantes para o desenvolvimento humano. Isto faz com que se apresente uma crescente demanda de integração do conhecimento a fim de planejar estratégias pedagógicas que possam estar alinhadas com as experiências e a trajetória de vida dos indivíduos ao longo do seu processo de formação e desenvolvimento.

Possuímos um papel central para este cérebro em desenvolvimento, especialmente durante os primeiros anos de vida. Para que isso ocorra, precisamos pensar que as nossas práticas do futuro devem ser capazes de construir estratégias que se alinhem ao funcionamento do cérebro na busca de melhores resultados.

No entanto, vocês devem estar se perguntando:

Como é possível que nossas aprendizagens tenham como base o funcionamento dos nossos neurônios?

Será que é possível que nossas memórias estejam armazenadas em padrões de atividade neuronal?

O que faz com que crianças e adolescentes tenham diferenças em relação à facilidade com que aprendem certos conteúdos em comparação com outros, para os quais apresentam maiores dificuldades?

Quais seriam as estratégias de aprendizagem adequadas a fim de facilitar os processos de ensino e aprendizagem, considerando-se o funcionamento do cérebro?

Qual é a influência de fatores psicossociais e parentais em tais processos, para além da atuação do educador?

Estas são algumas questões da rotina do professor em sala de aula, várias delas ainda sem, necessariamente, uma resposta única ou concreta. Porém, o caminho do conhecimento para a busca de tais entendimentos está sendo cada vez mais bem explorado pelo campo da Neurociência. Denota-se uma grande necessidade do estabelecimento de uma via de mão dupla na comunicação entre neurocientistas e educadores, pois os primeiros possuem um conhecimento sobre o funcionamento do cérebro e os mecanismos subjacentes aos processos cognitivos, enquanto os últimos estão envolvidos nos problemas práticos do dia a dia que se relacionam diretamente com os processos de ensino-aprendizagem. Isso tem atraído diversos educadores a buscarem formações continuadas na área das Neurociências. Percebe-se um crescente interesse por parte deste público e uma maior participação em cursos da área, incluindo formações de extensão e pós-graduação.

A proposta deste curso formativo é exatamente esta: ser capaz de conduzir os educadores de diferentes etapas do ensino básico nacional (Ensino Infantil, Fundamental I e II, Médio e Educação de Jovens e Adultos) na aquisição de conhecimentos sobre o funcionamento do SNC e das diferentes regiões que o compõem e, finalmente, no reconhecimento de como os processos cognitivos que permitem o desenvolvimento das nossas aprendizagens podem ser aplicados em condições reais do cotidiano a fim de alinhar novas estratégias e práticas educacionais. Assim, espera-se que tais respostas possam ser, ao menos em parte, respondidas ao longo do curso, ainda que se saiba, hoje, que nem mesmo a Neurociência é capaz de oferecer todas as respostas.

Muitos questionamentos acerca do funcionamento do cérebro humano ainda precisam ser respondidos. Isso demanda um maior número de pesquisas nas diferentes áreas de estudo do cérebro, assim como na própria educação. O papel do educador em levantar questionamentos e elucidar demandas e problemas práticos de sala de aula, a partir de suas observações empíricas no campo, torna-se essencial para o desenvolvimento das pesquisas que buscam melhor compreender como nossos cérebros se organizam e respondem aos estímulos e desafios apresentados, contribuindo na construção das nossas aprendizagens.

FONTE: AVAMEC

Uma Neuropsicóloga a Favor da Educação

Aos 16 anos, ela quase repetiu de ano por conta das disciplinas vilãs: matemática e física. Isso só não aconteceu por conta das metodologias próprias criadas por ela, nas quais atrelava os conteúdos escolares sempre a coisas cotidianas. O recurso deu tão certo, que, no ano seguinte, a própria escola passou a indicá-la como professora particular para estudantes do ensino fundamental. A experiência, na adolescência, foi o combustível que despertou em Adriana o interesse em entender quais eram os estímulos necessários para aumentar a capacidade de aprendizagem nas pessoas. Hoje, mais de duas décadas depois, Adriana Fóz carrega um currículo extenso e a superação de um AVC, que a fez adentrar na neurociência. Entre seus ofícios, dedica-se aos avanços da neurociência na educação, já escreveu livros sobre o funcionamento do cérebro, inclusive, para crianças, além de coordenar um projeto voltado à prevenção e saúde mental, em que capacita professores sobre como lidar com a raiva e a ansiedade no convívio escolar.

Aos vinte e poucos anos, Adriana já acumulava uma graduação em educação e o título de pós-graduada em psicopedagogia. Na época, ela estava determinada a descobrir como mobilizar a emoção dos alunos para alcançar a chamada aprendizagem significativa, termo cunhado pelo psicólogo norte-americano David Ausubel ao afirmar que aquilo que é aprendido sempre precisa fazer algum sentido para o aluno.

Giovanni Cancemi / Fotolia.com

Mergulhada na teoria de Ausubel, ela começou a formar grupos de estudos com a presença de especialistas renomados, como o neurocientista Nelson Annunciato, PhD em programas de reabilitação neurológica da Universidade de Munique, na Alemanha, e o neurologista José Salomão Schwartzman, especialista em neurologia infantil. “Eu era bem mais jovem que eles. O que era uma honra para mim. Era como se eu fosse um peixe fora d’água nadando no imenso oceano”, afirma ela, que então vivia o auge de sua vida profissional. Nessa época, inclusive, abriu uma clínica multidisciplinar formada por diferentes profissionais, como fonoaudiólogos, psicólogos e terapeutas familiares. “Era algo muito inovador.”

Aos 32 anos, Adriana teve sua vida virada ao avesso: sofreu um AVC hemorrágico. Passou quatro meses internada e quatro anos em reabilitação.

No entanto, aos 32 anos, sua vida deu uma reviravolta quando sofreu um AVC (Acidente Vascular Cerebral) hemorrágico. Passou quatro meses internada e quatro anos em reabilitação. Perdeu os movimentos do lado direito do corpo e não reconhecia nem mesmo seu próprio marido, com quem estava casada havia dez anos. “Eu, que era especialista em leitura e escrita, não sabia mais ler nem escrever”, conta. “Foi como se tivesse dado um reset no meu HD interno, no qual eu precisava colocar tudo novamente.”

Com depressão patológica e limitações físicas e cognitivas, Adriana parou de clinicar e começou a buscar outras atividades à medida que sua recuperação progredia. Fez aulas de samba, para reaprender cognitivamente a andar, e curso de palhaço, para rir de si mesma. “Fui desenvolvendo habilidades que até então eu não precisava, já que antes eram automáticas, como andar ou segurar uma escova de dentes.”

Esses “novos” hábitos foram fundamentais para que ela adentrasse mais a fundo no campo da neurociência. “Eu precisava entender por que, apesar de eu não ter tido um derrame no cerebelo (parte do cérebro responsável pela ação motora), eu não podia andar direito. Por que a minha visão havia ficado comprometida, se minha região occipital (parte do cérebro que comanda a visão) não havia sofrido nenhum dano? Por que não sabia mais ler nem escrever, se a região parietal (responsável pela leitura e escrita) estava sem nenhuma lesão?”

“A neurociência chega a ser vital. Na educação, ela tem a função de dar aos professores mais instrumentos e ferramentas para que eles sejam capazes de otimizar suas funções.”

As investigações prosseguiram e acabaram dando origem ao livro A Cura do Cérebro, em que Adriana desvenda, a partir de sua batalha e recuperação do AVC, outras indagações como: por que ela precisava raciocinar para que então pudesse andar ou por que a recuperação da memória era gradual. A viagem pelo cérebro avançou também rumo à academia. Anos depois, já reabilitada, a educadora especializou-se em neuropsicologia na Unifesp (Universidade Federal de São Paulo). 

Neurociência, uma questão vital

“Hoje, para mim, a neurociência chega a ser vital. O professor tem como tarefa, durante o processo de aprendizagem dos alunos, trabalhar a leitura, a matemática, mas imagina se ele também conseguir entender o funcionamento do cérebro. É essa a principal função da neurociência na educação: dar aos professores mais instrumentos e ferramentas para que eles sejam capazes de otimizar suas funções”, afirma.

De acordo com ela, isso é fundamental para minimizar um dos principais problemas que envolvem os professores: o desgaste profissional. Em muitos casos, afirma, o educador não percebe que cada aluno possui um ritmo diferente de aprendizado e que naturalmente ele também precisará de orientações durante esse processo. “O único momento da vida do ser humano onde a região do prazer tem menos neurotransmissores passando pelo cérebro é na adolescência. Por isso os jovens, normalmente, têm aquela inércia, preguiça, crise. Se o professor entende que isso acontece por conta do funcionamento cerebral e não porque o aluno está sendo folgado, ele consegue ajudar muito mais e otimizar a tarefa de educar”, afirma Adriana, que também coordena o projeto Cuca Legal, iniciativa realizada pela Unifesp, que trabalha a prevenção e saúde mental com educadores.

Divulgação

Bye, bye, tristeza!

Desde o ano passado, a neuropsicóloga usa elementos da neurociência para ajudar professores de escolas públicas de Paraisópolis – a maior favela de São Paulo, na zona sul da capital – a terem melhores condições de preparar suas aulas. “Para dar aula, o educador precisa, primeiro, aprender a se respeitar enquanto ser humano, que fica estressado, com raiva. Essa compressão é fundamental para que ele também entenda essas características em seus alunos e consiga lidar melhor com eles, tanto do ponto de vista comportamental, quanto pedagógico”, assegura.

“Os professores dessa escola especialmente queriam um trabalho que pudesse ajudá-los a lidar com a raiva. Ensinamos como é o ciclo da raiva, como ela é desenvolvida no cérebro, como acontece no cotidiano.”

Segundo ela, a partir do momento que o professor compreende que um determinado aluno de ensino fundamental tem certa aptidão para aprender linguagem até os dez anos de idade, por exemplo, o professor passa a se tornar mais responsável por interferir diretamente nesse aprendizado e se ajudar a ajudar o aluno.

O projeto está sendo realizado em duas escolas da região. Na escola estadual Maria Zilda Gamba Natel, desde 2012, os professores estão participando das oficinas periódicas, que incluem rodas de discussão sobre como agir e trabalhar aspectos voltados a raiva, ansiedade, tristeza, entre outros. “Os professores dessa escola queriam um trabalho que pudesse ajudá-los a lidar especialmente com a raiva. Ensinamos como é o ciclo da raiva, como ela é desenvolvida no cérebro, como acontece no cotidiano e como eles podem ajudar esses alunos a identificá-la para poder dar espaço ao que é prioridade. Acabamos não só ajudando os professores, mas também o aluno, já que ele passa a perceber a mudança de atitude do educador e melhorar a relação cotidiana”, diz.

A partir deste ano, outra instituição de ensino – a escola estadual Etelvina Góis de Marcucci – também contará com a capacitação dos professores. O projeto pretende, no primeiro ano, trabalhar o comportamento dos professores para, no ano seguinte, promover um avanço pedagógico na escola.

Dentro do cérebro infantil

Mas o cardápio de iniciativas de Adriana parece não ter fim. Além da formação dos professores em Paraisópolis, ela também está à frente de um projeto no Departamento de Instituto do Cérebro, do Hospital Albert Einstein. Lá, ela desenvolve uma coleção de livros para crianças, de cinco a dez anos, sobre o funcionamento do cérebro. “Trazemos exemplos da realidade da criança. Explicamos que andar de skate, por exemplo, estimula o  sistema límbico – responsável por comandar as emoções. É a limbilândia, uma mistura de límbico e Disneylândia.” A primeira obra, afirma, já foi produzida e será lançada em setembro deste ano.

Do ponto de vista prático, Adriana afirma que, há dois anos, realizou esta experiência, piloto, em escolas públicas de São Paulo e de Paraty, no Rio de Janeiro. De acordo com ela, foi possível observar uma melhoria na atitude das crianças quanto ao aprendizado em sala de aula. “Ao entender como funciona seu cérebro, elas passam a mudar seu comportamento e atitude, sentem-se mais estimuladas a aprender outras coisas”, afirma.

Serviço:

Adriana Fóz participa dia 07/05 do 104º Fórum do Comitê da Cultura de Paz, parceria Unesco, promovido pela Palas Athena, onde realiza uma palestra gratuita sobre os novos desafios e conhecimentos ligados à neurociência na educação. O evento, com entrada gratuita, acontece noMasp (Museu de Arte de São Paulo), às 19h. Não é necessária inscrição.[Fonfe: Porvir.org]

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