A diversidade da memória (Parte-2).(Arquivo Cerebral).

Em 1953, William Scoville e Brenda Miller relataram o caso de um paciente epilético operado aos 27 anos.
Hipocampo, amígdala e parte do lobo temporal foram retirados de forma bilateral, o que atenuou para certos tipos de informações recentes. H.M. conservou as lembraçans mais antigas, mas se tornou quase incapaz de formar novas. Quinze anos após a cirurgia, lembrava-se da data de seu nascimento, mas não sabia dizer a idade.
A memória depende da totalidade do lobo temporal medial (Amígdala, formação Hipocampal, Córtex para-hipocampal): sua ablação impossibilita a aquisição de novas lembranças (amnésia anterógrada). Estudos mostraram que a memória declarativa (a dos fatos) do paciente foi mais atingida que a procedural.
Ao se exercitar diariamente com as "torres de Hanói" (discos de tamanhos diferentes que devem ser colocados em três torres, sem que um disco maior fique por cima de um menor), H.M. não se lembrava do jogo (memória declarativa),mas seu desempenho melhorava (memória procedural).
Outros casos confirmam o provável papel do hipocampo em certos aspectos da memória. Embora o conhecimento gerado pelo estudo de lesões específicas tenha limites - de fato, parece contestável determinar a função precisa de uma região com base em observações ligadas á sua ausência-, ele permitiu definir características das estruturas que participam da elaboração da memória.
Atualmente, graças a procedimentos não - invasivos como o imageamento cerebral, o estado neuropsicológico do paciente é vinculado á extensão e localização precisa da lesão, o que permite observar, em voluntários sãos, as redes neuronais ativadas durante uma tarefa mnemônica.

POTENCIAÇÃO QUÍMICA.
Como uma lembrança é gravada na memória, talvez por toda a vida? O que acontece no cérebro,quando lemos um poema e,anos mais tarde lembramos-nos dele?
Na metade do século XX já se supunha que o cérebro modificava a atividade de suas redes celulares durante a aprendizagem. Dos estudos neuropsicológicos realizados na época, um princípio fundamental foi obtido: a aprendizagem resulta de associações, isto é, da conjunção regular de fenômenos estreitamente ligados no tempo. Em 1949, Hebb supôs que a ativação simultânea de vários neurônios facilitaria a transmissão de informações entre eles. Em outras palavras, os neurônios ativados conjuntamente formam entre si circuitos preferenciais.
Esse princípio de convergência explicaria a formação de memória no cérebro.
Para testar a hipótese, biólogos procuraram sinais de plasticidade neuronal, isto é,a capacidade dos neurônios de modificar a força de suas conexões.Segundo o modelo de Hebb,a memorização desencadeia uma remodelagem da rede de neurônios,processo que deve passar pela criação ou reforço de certas conexões entre eles.
Nos anos 60, pesquisas mostraram que, quando estimulamos eletricamente, de maneira repetida e em alta freqüência, as vias nervosas que conduzem a certas regiões do córtex,a atividade elétrica dessas áreas aumenta de forma duradoura.O reforço na eficácia da transmissão entre neurônios foi chamado de "pontencialização de longa duração".Seria esta uma forma de memória celular?
Em 1973, Timothy Bliss e Terje Lomo descreveram as primeiras sinapses dotadas de plasticidade no hipocampo de coelhos anestesiados. Com microeletrodos,registraram os potenciais elétricos dos neurônios do giro dentado.Esses potenciais,produzidos pela atividade sináptica,aumentam após o estímulo elétrico de alta freqüência exercido nas conexões que levam aos neurônios do giro dentado.
Assim, a transmissão sináptica é reforçada por forte excitação, fenômeno que dura várias horas, por vezes dias. O estímulo, embora breve (alguns segundos),altera de forma duradoura as propriedades elétricas dos neurônios hipocampais;daí o nome potenciação de longa duração.
O fato de essa potencialização ter sido descoberta no hipocampo reforçou a idéia de que tal mecanismo poderia constituir uma das bases celulares dos processos mnemônicos.
Nos anos 80, estudos do hipocampo contribuíram para a compreensão dos mecanismo farmacológicos,morfológicos e bioquímicos da potencialização de longa duração,já que a estrutura se presta facilmente ás técnicas in vitro.
Podemos cortá-lo em finas fatias nas quais as fibras que inervam seus neurônios são preservados.Nessas condições,a estimulação adequada dos feixes de fibras que chegam a determinada região ocasiona a potenciação comparável á observada in vivo e que persiste portanto tempo quanto sobreviver a fatia.Quando os neurônios pré-sinápticos são estimulados,transmitem suas mensagens aos pós-sinápticos.Com finos eletrodos colocados em seções do hipocampo é possível registrar,do lado pós-sináptico,o impulso elétrico que prova que a mensagem atravessou a sinapse.Nas pesquisas in vitro,quando aplicamos uma estimulação breve de alta frequencia (tetanização) ás fibras pré-sinápticas,notamos que a eficácia da transmissão da mensagem elétrica aumenta de forma duradoura se comparada ao nível anterior á tetanização.
As sinapses do hipocampo em que ocorre a potencialização utilizam moléculas de glutamato como neurotransmissor.
A substância é liberada pelo terminal sináptico e, depois, age ao se ligar aos receptores específicos localizados nos neurônios pós-sinápticos.Entre os receptores de glutamato distinguimos os NMDA (Sigla que corresponde a Nmetil-D-aspartato, nome da molécula que os ativa seletivamente) e os AMPA.
Eles contêm um canal que atravessa a membrana neuronal e se abre quando a ele se une uma molécula de glutamato.
O canal deixa passar, então, íons carregados positivamente. Essa transferência de carga para o interior da célula produz uma corrente elétrica que desencadeia a resposta do neurônio pós-sináptico.
Quando fibras pré-sinápticas são ativadas por estimulação elétrica, o glutamato se une aos dois tipos de receptores, que estão ás vezes, localizados nas mesmas espinhas dendríticas (pequenas saliências que formam a parte pós-sináptica da sinapse).
Entretanto, os NMDA são bloqueados por íons de magnésios que formam uma espécie de tampa iônica. A resposta do neurônio deve-se á ativação dos receptores AMPA.
Neste caso, uma corrente, formada por íons de sódio, entra na célula e modifica o potencial da membrana (que é despolarizada). O neurônio responde então emitindo um potencial de ação. Assim ativada, essa célula transmite a mensagem a outras regiões.
Imaginemos agora que uma estimulação de alta freqüência seja aplicada ás fibras pré-sinápticas. Uma grande quantidade de glutamato será liberada, o que despolarizará o neurônio pós-sináptico e desbloqueará o canal NMDA. Como o receptor NMDA contém um canal permeável aos íons cálcio, abundantes no meio extracelular, o cálcio entrará no neurônio. O neurônio pós-sináptico emite um potencial de ação, mas, desta vez, sofre profundas modificações metabólicas, principalmente em razão do importante papel que o cálcio desempenha na ativação de significativas funções celulares.
A potencialização de longa duração só é desencadeada se cálcio suficiente penetrar no neurônio pós-sináptico. Se esse limite é atingido, os mecanismos de transcrição da mensagem passam a funcionar.
Eles fazem intervir certas proteínas, principalmente as quinases, proteínas que incorporam grupos fosfato em outras proteínas, para ativá-las. Trata-se da fosforilação.Uma dessas quinases é necessário para iniciar a potenciação de longa duração: a quinase II dependente de cálcio e calmodulina (CaMKII).A CaMKII pe capaz de se autofosforilas.O processo depende do cálcio, mas, uma vez realizada, a atividade da CaMKII torna-se independente deste íon.A CaMKII pode assim agir após a concentração de cálcio nos dendrítos ter retornado ao nível normal.Estudos mostraram que essa autofosforilação ocorria após a indução da potencialização de longa duração.
Após um estímulo tetanizante,aumenta a fosforilação dos receptores AMPA mediada por CaMKII,que os torna mais ativos.Este mecanismo não é o único meio de melhorar a eficiência da transmissão sináptica: maior liberação do neurotransmissor também pode gerar este efeito.Ora, a maior parte das modificações metabólicas que levam á potencialização de longa duração ocorre nos neurônios pós-sinápticos.Se esta potenciação resultar de uma maior liberação do neurotransmissor, é preciso supor a intervenção de mensageiros retrógrados que,sintetizados no neurônio pós-sináptico,atravessariam a sinapse rumo á terminação pré-sináptica,para estimular a liberação de glutamato.Ainda se debate a identidade dessas moléculas de ação retrógrada.
A modificação da eficácia sináptica se dá, em parte, como conseqüência da fosforilação de proteínas ligadas á membrana sináptica.Porém, esse processo, por si só, não pode representar o mecanismo da memória de longa duração,pois a fosforilação de uma molécula não é permanente: aos poucos, os grupos fosfato são removidos das proteínas.É difícil ver aí a marca das lembranças de infância.

(Post sujeito a alterações e acréscimos).

A diversidade da memória.(PARTE-1 ).

Formulada no século XIX,a noção de memória múltipla se impôs nos anos 70.Os artigos deste estudo apresentam os elos entre comportamento,fisiologia e mecanismos moleculares da memória.
A memória é uma função "inteligente”. Permite que seres humanos e animais se beneficiem da experiência passada para resolver problemas apresentados pelo meio. Proporciona aos seres vivos diversas aptidões, desde o simples reflexo condicionado até a lembrança de episódios pessoais, e a utilização de regras para a antecipação de eventos. Essa diversidade baseia-se no tripé aquisição, armazenamento, e emprego das informações.
Durante muito tempo debateu-se intensamente a possibilidade de a memória ser considerada uma função unitária ou ser decomposta em diferentes sistemas. Rejeitada de início pelos cientistas, a idéia de que podem existir várias formar ou tipos de memória hoje afinal se impôs.
O estudo científico da memória ganhou impulso no início do século XX. A abordagem experimental, fundamentada nos aspectos observáveis do comportamento, gerou a escola behaviorista (Comportamentalista), de Ivan Pavlov, Edward Thorndike,Burrhus Skinner,segundo a qual o aprendizado poderia ser explicado por meio do estabelecimento de associações estímulo-resposta (E-R).
Na década de 50,porém,Edward Tolman sugeriu que se é verdade que o animal aprende "respostas",ele pode também adquirir "conhecimentos" e "representar" seu mundo.Haveria,assim,mais de um tipo de memória.Á "automática",resultante da associação entre estímulo e resposta,seria preciso acrescentar a memória "cognitiva",que possibilita respostas adaptadas (inteligentes) a novos problemas.Essa idéia,denunciando o caráter limitado do behaviorismo,repercutiu pouco.
Nos anos 60, havia apenas a distinção entre memória de curta e de longa duração, e os neurobiólogos pesquisavam os mecanismos de "consolidação" que permitiam a passagem de uma memória à outra.
Foi principalmente nos últimos 20 anos que se acumularam dados experimentais favoráveis á existência de uma memória de longa duração polimórfica. Decisiva foi a descoberta, no homem e nos animais, de dissociações mostrando que lesões cerebrais localizadas alteram algumas aptidões mnemônicas, deixando outras intactas.
É importante compreender as consequências dessas observações,mas talvez limitar seu alcance.Elas sugerem que a evolução levou á sobreposição dos módulos ou sistemas cerebrais capazes de processar,registrar e utilizar informações cada vez mais complexas e,portanto,de enfrentar situações mais difíceis.Para alguns pesquisadores,esse fenômeno evolutivo foi necessário em razão de uma incompatibilidade funcional que explicaria por que a evolução selecionou sistemas múltiplos de memória.
Assim, David Sherry e Daniel Schacter sustentaram,em 1987 ,que um sistema de memória adicional só se desenvolveu porque as aptidões do preexistente eram opostas ás do sistema necessário para enfrentar novos problemas. Trata-se de uma versão "forte" do argumento em favor da pluralidade dos sistemas de memória, algo que já estava presente em Matéria e Memória (1896) de Henri Bergson.

A TAXONOMIA DA MEMÓRIA.

A classificação atual dos tipos de memória não se baseia tanto nas incompatibilidades ou entre as regras operatórias de casa sistema. No caso dos seres humanos, a atual taxonomia indica uma correspondência entra cada sistema de memória e as estruturas cerebrais indispensáveis a seu funcionamento.
Isso sugere que tais sistemas funcionariam de forma independente (em paralelo). Mas essa afirmação não é válida para os próprios sistemas nem para seu suporte neuroanatômico. Sabemos, por exemplo, que se o lobo temporal medial é necessário para o bom funcionamento da memória declarativa (memória de fatos e eventos) ele pode ser igualmente indispensável para o condicionamento clássico das respostas musculares (cujo "suporte" também é o cerebelo),e para certas manifestações da memória implícita,que,normalmente,só envolve o neocórtex.
Esses diferentes sistemas interagem,cooperam e ,em certos casos,até entram em conflito,dependendo das situações particulares enfrentadas.A correspondência estrita entre o sistema de memória e  as estruturas cerebrais repousa também na idéia de que essas estruturas elaboram as marcas mnemônicas (ou engramas) essenciais para a manifestação de cada forma de memória.
Convém enfatizar também que a importância funcional de uma estrutura cerebral não está ligada apenas ao fato de ela armazenar informações correspodentes á sua especialização.Quando tentamos lembrar um evento preciso,por exemplo,algo que exige de nossa memória operações complexas de pesquisa,consera-se que o córtex pré-frontal é necessário para reativar,selecionar e verificar o engrama correspondente a lembrança.
Esse processamento do conteúdo da memória é,na realidade,semelhante ao efetuado  pela chamada memória e trabalho.

As primeiras respostas á questão de saber onde e como o cérebro conserva as informações que recebe foram fornecidas pelos resultados experimentais de Karl Lashley (1950) e pela hipótese plástica de Donal Hebb (1949). A idéia de um "centro" foi rejeitada em favor da concepção de que a memória é distribuída em redes interconectadas que, coletivamente, representam o conjunto das experiências vividas pelo sujeito.
Donald Hebb formulou também a hipótese de que essas redes codificam a informação modificando a eficácia de algumas de suas conexões-modificações cujas regras fisiológicas ele esclareceu.
O postulado da existência de um traço difuso (Difuso = diversos pontos diferentes), ou sem localização da memória não é incompatível com a hipótese de que alguns de seus componentes estão situados em regiões específicas. Uma pessoa normal submetida a um paradigma de condicionamento aversivo clássico apresentará, graças a memória procedural uma resposta emocional condicionada, mas terá também,graças á memória declarativa,a capacidade de descrever a situação vivida.

Entretanto uma pessoa com lesão hipocampal será capaz de guardar apenas, a memória da resposta condicionada, enquanto em um indivíduo privado de certos núcleos da amígdala essa memória não se formará. Dito de outra forma, a idéia de localização é justificada também pelo fato de a pessoa com lesão cerebral poder manifestar uma resposta condicionada adequada sem lembrança de como e quando adquiriu esse conhecimento, e lembrar-se disso sem ser capaz de manifestar comportamentalmente a reposta aprendida.

Essa localização corresponderia a propriedades diferentes das redes que, no interior de casa estrutura, armazenariam cada componente da experiência global. De forma mais precisa, a arquitetura sináptica de certas redes só permitiria armazenar associações do tipo estímulo-resposta, enquanto redes como a do hipocampo e a do neocórtex teriam arquitetura diferente e várias conexões que permitiriam a armazenagem e a utilização de conhecimentos distintos (memória declarativa).

COMUNICAÇÕES ENTRE NEURÔNIOS.

A idéia de que a formação da memória requer modificações duradouras nas comunicações entre células nervosas foi confirmada por uma descoberta em 1973.Utilizando estímulos elétricos,Tim Bliss e Terje Lomo mostraram, pela primeira vez, que algumas sinapses podem conservar,de forma duradoura,traços de sua atividade passada.Trata-se do estudo dos mecanismos subjacentes ao fenômeno da "potenciação de longa duração",que levou a neurobiologia molecular da memória a alcançar espetaculares resultados,obtidos  com manipulação genética.

As modificações moleculares mencionadas ocorrem em cascata e só são concluídas após horas ou dezenas de horas.
Assim, a estabilização das redes que correspondem a uma nova aquisição não pode ser imediata. No fim do século XIX, Théodule Ribot já havia notado a fragilidade da memória recente (sua vulnerabilidade aos traumatismos cranianos, por exemplo), algo que contrastava com a estabilidade das memórias mais antigas, Desde então, vários estudos investigam os mecanismos neurobiológicos que subjazem ao processo de "consolidação".

Embora a recente abordagem molecular constitua um dos aspectos da questão, sabemos que o fenômeno envolve, em nível de integração maior, mecanismos ligados especialmente aos estados emocionais e ao sono.
O sono é invocado também para explicar uma consolidação que,ao contrário da primeira,estende-se por períodos bem mais longos (nos humanos, por vários anos). Nesse caso, entretanto, não se trata da idéia da simples estabilização dos engramas,mas de uma verdadeira reorganização de seus suportes e,paralelamente,dos mecanismos que permitem o acesso a eles.
Analisada inicialmente como um fato cujas manifestações e fracassos só podiam ser avaliados em termos psicológicos,a memória se tornou aos poucos,tema da neurobiologia.Esse esforço da "naturalização" foi guiado por algumas questões fundamentais (formas de memória,natureza das representações,consolidação) que já haviam sido formulada e "pensadas" há mais de um século.A perspectiva adotada hoje é a de uma "neurociência cognitiva da memória",que privilegia o elo entre diferentes níveis de análise (da psicologia cognitiva á biologia molecular).Além de proporcionar um melhor conhecimento,as pesquisas sobre a memória pretendem também remediar as falhas dessa faculdade.Afinal,tendemos a esquecer os incríveis serviços que ela nos presta em todos os momentos da vida.