Plasticidade atividade-dependente
A capacidade que a prática de atividades motoras possui para influenciar uma lesão cerebral é complexa devido à dinâmica neurocelular e alterações metabólicas depois de uma lesão, que podem interferir nos efeitos dessas atividades. Há extensa evidência que o treinamento motor pode induzir a adaptações estruturais e funcionais (plasticidade) em várias áreas motoras incluindo gânglio basal, cerebelo e núcleo rubro.
O treino de tarefas ou habilidades funcionais sensibiliza árvores dendríticas que estão repletas de canais sinápticos excitáveis operando em diferentes escalas de tempo, permitindo uma sofisticada plasticidade neural. Isto envolve o LTP e LTD, mecanismos existentes no SNC dos mamíferos. A atividade-dependente pode promover também expressão de fatores neurotróficos, neurogênese, sinaptogênese, modulação pré e pós sináptica, utilização da glicose, alteração do sistema imune e angiogênese. Porém os mecanismos moleculares ligados a atividade-dependente que modificam as conexões sinápticas e a reorganização do córtex no cérebro adulto são complexos e não totalmente entendidos.
São conhecidas algumas substâncias como acetilcolina, dopamina, serotonina e mais recentemente o óxido nítrico que podem modificar a plasticidade sináptica através da prática de atividades, talvez pela facilitação do NMDA receptor. Há evidências também que células cerebrais chamadas astrócitos atuem na plasticidade.
Muitos estudos sugerem que a neuroplasticidade atividade-dependente é um mecanismo para a recuperação em resposta ao treinamento, dependente da demanda de tarefas antes de uma simples quantidade de atividade motora. E mais do que a repetição de movimentos é a manipulação de variáveis específicas da prática como a intensidade e especificidade da tarefa, que maximizarão o potencial da recuperação. Essa especificidade de treinamento induz reorganização cortical, e o número de neurônios e a intensidade das vias neurais envolvidas na tarefa são diretamente relacionadas com a intensidade e frequência da prática da mesma. É descrito também que um treinamento de força ou resistência isoladas, ou seja, sem estarem envolvidos em uma tarefa específica parece não induzir alterações significantes na reorganização cortical e que participações ativas (controle motor voluntário) são mais eficientes para promover alterações nas redes neurais do que movimentos passivos.
O aumento dos mecanismos celulares e sinápticos da plasticidade promovidos pelo treino dessas atividades podem contribuir para os efeitos benéficos do enriquecimento motor, reduzirem a degeneração e promoverem a recuperação da função em cérebros lesionados. Como pode ser observado em um trabalho no qual ratos que realizaram treino acrobático na roda, em contraste com outros que realizaram simples exercícios motores unilaterais para o membro prejudicado, demonstraram conduzir plasticidade dendrítica e sinaptogênese atividade-dependente além da recuperação funcional. Nudo também relatou que em primatas o córtex motor primário pode se reorganizar depois da lesão se uma habilidade motora for retreinada. Estes resultados sugerem que a reabilitação pelo treino de habilidades depois de uma lesão é necessária para prevenir a piora do quadro clínico.
Os efeitos do treinamento de tarefas motoras sobre a neuroplasticidade também foi encontrado em pesquisas com seres humanos, como em um estudo com 10 pacientes com acidente vascular cerebral (AVC) e paresia em membro superior que receberam 4 semanas de sessões diárias de tratamento com tarefas funcionais e obtiveram melhora nas atividades como rolar na cama, tomar banho, lavar louça, abotoar, entre outras e ativação do córtex primário sensoriomotor, córtex pré motor ipsilateral e contralateral e cerebelo ipisilateral30. Também em um estudo semelhante só que com 8 semanas de tratamento encontrou-se aumento de 20% na melhora da independência funcional, incluindo tarefas motoras finas, discriminação sensorial e performance musculoesquelética, foi observado ainda que a prática de exercícios em casa maximizou a recuperação e os ganhos foram mantidos por 3 meses. Langhammer e Stanghelle em seu trabalho também obtiveram resultados positivos na recuperação funcional de 61 pacientes que foram tratados por três mese.. Então sessões de reabilitação com rotina diária de exercícios para o membro afetado levam a redução de degeneração secundária e melhora dos resultados do comportamento motor.
Como já descrito neste e em vários artigos é conhecido que a prática de habilidades motoras estimula a remodelagem cortical. Os resultados do estudo de Friel indicou que a adicional perda da representação da mão acontece a não ser que animais recebam treinamento de habilidades na mão prejudicada. Um grupo de pacientes que recebeu fisioterapia por um período entre 4 e 8 semanas por uma hora e meia demonstrou que a atividade-dependente aumentou as áreas de representação corticais e melhorou a função motora.
Experiências com gatos adultos depois de lesão medular que receberam treinamento específico do andar, obtiveram como resultado melhora na performance do caminhar. Pacientes que sofreram lesão C7 e C8 tiveram expansão da representação da área do braço na direção da representação da mão depois do tratamento. Portanto ambos estudos sugerem que há algum grau de plasticidade atividade-dependente na medula espinhal e mais especificamente nos mecanismos do controle locomotor. Durante a reorganização dos circuitos medulares depois da lesão, o que determinará se haverá a dependência em membros superiores ou inferiores, é a frequência dos modelos de atividades nos circuitos sensoriomotores experiência-específica. Por exemplo, a repetição de uma performance de uma tarefa motora, semelhante a subir um degrau, por um período de semanas aumenta a probabilidade de completo sucesso na tarefa. A quantidade de treinamento motor induz alterações biomecânicas e eletrofisiológicas na medula espinhal que são associadas com melhora da performance motora depois da lesão.
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