A PARTICIPAÇÃO DO CEREBELO NO APRENDIZADO MOTOR DURANTE A INFÂNCIA

The participation of the cerebellum in motor learning during infancy
Autora:
Gina Gomes dos Santos
Bacharelanda em Fisioterapia pela Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública
End. Av Centenário, 509B, apt. 901. Vale dos Barris.
Cep: 40100180. Salvador – Ba
E-mail: gina_fisio@hotmail.com
RESUMO
A aprendizagem motora é a capacidade de se realizar um movimento a partir da prática e melhoria permanente. O objetivo desse estudo é esclarecer a participação do cerebelo no aprendizado motor durante a infância e aspectos da intervenção da fisioterapia. Para realização desse trabalho foi feita uma revisão de literatura, entre janeiro e junho de 2003, baseada em livros, artigos científicos e trabalhos acadêmicos publicados entre o período de 1996 e 2003. Os córtices cerebelar e cerebral interagem entre si através da transmissão de mensagens de erros e sinais proprioceptivos dos músculos durante a execução do ato motor. O aprendizado motor constitui etapa importante na vida de uma criança e o cerebelo participa de forma indispensável da execução motora A criatividade e motivação são elementos que não devem ser excluídos durante o tratamento. A participação do cerebelo no aprendizado motor ainda apresenta-se controversa. BÚFALO (2000) considera que o cerebelo dispõe de acurado dispositivo regulador com vias de espera importantes no controle correto da seqüência de um ato motor.
Palavras Chaves: aprendizado motor, cerebelo, ato motor, controle motor
ABSTRACT
The motor learning is the capacity of if carrying through a movement from practical and the permanent improvement. The objective of this study is to clear the participation of the cerebellum in the motor learning during infancy and aspects of the physiotherapy intervention. For accomplishment of this article a literature revision was made, between January and June of 2003, based in scientific books, articles and published academic works between the period of 1996 and 2003. The córtices to cerebelar and cerebral interact between itself through the transmission of messages of errors and proprioceptives signals of the muscless during the execution of the motor act. The motor learning constitutes important stage in the life of a child and the cerebellum participates of indispensable form of the motor execution. The matureness of the sensótio-motor structures is part of the boarding of the physioterapy. The creativity and motivation are elements that do not have to be excluded during the treatment. The participation of the cerebellum in the motor learning still presents controversy. BUFFALO (2000) considers that the cerebellum makes use of acurate regulating device with important ways of wait in the correct control of the sequence of a motor act.
Key Words: motor learning, cerebelum, motor act, motor control.
INTRODUÇÃO
A primeira infância, etapa que constitui os primeiros dois anos de vida, é considerada como um período no qual ocorrem diversas aquisições, é um processo de aprendizado e transformações no que se refere ao desenvolvimento neuropsicomotor.
Aprendizagem refere-se a uma mudança na capacidade do indivíduo executar uma dada tarefa; mudança essa que surge em função da prática e é inferida de uma melhoria relativamente permanente no desempenho. Diversos processos neurológicos, ambientais estão relacionados a esse processo de aprendizado para que a resposta final seja adequada; ou seja, para que a criança adquira um ato motor coordenado e harmônico. Assim sendo, a incapacidade de realizar movimentos corretamente organizados repercutirá em todas as atividades motoras voluntárias da criança.
No processo de otimização do ato motor, o cerebelo tem uma importante participação na preparação, execução e coordenação do comportamento motor. Isso se dá através de suas conexões com diversos sistemas que interagem em busca de um objetivo final. O cerebelo regula indiretamente o movimento e a postura através dos ajustes da saída dos principais sistemas motores descendentes (PORTER, 2000). Segundo IRVY (2002), a contribuição do cerebelo se resume à expressão da seqüência de movimentos aprendidos, mas não influencia na aquisição inicial ou aprendizado da seqüência de movimentos. NIXON (2001) sugere que o cerebelo age na modulação e ajuste de estímulos para um aprendizado motor inicial através de suas projeções para áreas motoras corticais.
A lesão cerebelar de forma total ou parcial altera sua função de coordenação e por isso produz alteração da postura e do movimento no que se refere a habilidade, direção, força, velocidade e amplitude. Essas repercussões cerebelares são aspectos com os quais fisioterapeutas estão em constante contato na atuação pediátrica
O objetivo deste trabalho é esclarecer a participação do cerebelo no aprendizado motor durante a infância, e aspectos da intervenção da fisioterapia no aprendizado.
MÉTODOS
Para realização deste trabalho foi feita uma revisão bibliográfica, entre janeiro e junho de 2003, baseada em livros, artigos científicos e trabalhos acadêmicos publicados entre o período de 1996 e 2003. Os trabalhos foram localizados no Lilacs, Medline, Scielo, Secs, e acervos das bibliotecas da Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública, Hospital Universitário Edgard Santos e Conselho Regional de Medicina do Estado da Bahia. O fator de inclusão para escolha dos trabalhos foi conter informações sobre aspectos do aprendizado motor, da participação do cerebelo nesse processo além de informações gerais sobre o cerebelo, sua estrutura, lesões. Os dados foram analisados quanto ao conteúdo apresentado captando-se informações de importância.
O CEREBELO
Para que uma atividade motora seja executada de forma coordenada, o sistema nervoso está em constante intercâmbio com as informações intra e extra-corpóreas. A forma como o cerebelo atua nas suas várias funções é ainda pouco compreendida (BÚFALO 2000).
Do ponto de vista funcional, o cerebelo é dividido em vestibulocerebelo, espinocerebelo e cerebrocerebelo. O primeiro é responsável por orientar os movimentos oculares e o equilíbrio. O segundo, responsável por controlar o movimento no momento em que esta sendo executado e o último, atua na programação prévia do movimento que será realizado. Estruturalmente o cerebelo apresenta-se em 3 camadas: uma molecular, uma camada de células de Purkinje e outra de células de Golgi e granulosas. A camada molecular é a mais externa, formada por axônios de células granulosas que cursam paralelas, além de células estreladas e em cesto que funcionam como interneurônios, e de dentritos de células de Purkinje subjacentes. Logo abaixo encontra-se a camada de células de Purkinje que conduzem a saída de todo córtex cerebelar enviando axônios até a substância branca subjacente. A última camada (granular) apresenta pequenos neurônios agrupados (PORTER, 2000).
As fibras musgosas formam a principal entrada aferente para o córtex cerebelar, são provenientes do tronco encefálico e medula espinhal dando origem ao trato espinocerebelar. Na camada granular há a sinapse das fibras musgosas com fibras granulares que emitem seus axônios até a camada molecular formando as fibras paralelas. Estas fazem sinpase com dendritos das células de Purkinje que chegam até a camada superficial. As fibras trepadeiras também formam uma entrada excitatória trazendo mensagens do córtex cerebral e da medula espinhal. Seus dendritos chegam até a camada de célular de Purkinje para realizar sinápses.
A partir daí o cerebelo processa as informações das fibras trepadeiras e musgosas enviando estímulos para centros motores superiores e inferiores. (PORTER,2000; COHEN,2001).
CEREBELO E ATO MOTOR
Através de suas projeções, o cerebelo utilizará três mecanismos principais que agem em conjunto, são eles o feedback, feedfoward e cópia motora (ARRUDA, 1999 apud BÚFALO,2000). Durante a execução do ato motor, há interação entre os cortices cerebral e cerebelar, através da transmissão e interpretação de mensagens de erros e sinais proprioceptivos dos músculos participantes. Ao cerebelo chegam informações desde os receptores sensoriais até do córtex cerebral.
O movimento e manutenção da postura eram considerados como resultados principalmente da estimulação sensorial (feedback); hoje porém sabe-se que o sistema nervoso é interativo, capaz de organizar o comportamento motor de acordo com os diversos estímulos e objetivos funcionais. É então a partir dessa interação, experiência e repetição da atividade que se dá o aprendizado motor, promovendo a capacidade de antecipar e preparar o movimento (feedfoward) (BLY, 1996). Antes do ato motor iniciar-se, há toda uma preparação para controle e coordenação do movimento em força, direção e velocidade. Dessa forma, ao realizar uma atividade motora, como por exemplo, alcançar um brinquedo, todo o corpo da criança se ajusta para realizar o movimento com o mínimo de erros, modulando o ato em velocidade pretendida, musculatura a ser ativada e alcance do membro superior.
Segundo COHEN (2001), “comportamentos motores novos exigem bastante co-contração dos grupos musculares agonista e antagonista; ao movimento ser realizado os agonistas gradualmente contraem-se com mais força e os antagonistas contraem-se com menos força, resultando em movimentos mais suaves e eficazes. O cerebelo parece controlar essa coordenação pela recomposição da co-ativação dos neurônios motores alfa e gama dos grupos musculares oponentes para ajustar o tempo e a amplitude das co-contrações musculares”. A atuação cerebelar na execução motora é de fundamental importância para modificação da atividade muscular agonista-antagonista em potência e tempo de contração dos grupamentos musculares.
Para WOOLLACOTT (2003), o cerebelo, através de suas conexões age compensando erros por meio da comparação entre a intenção e o desempenho. Segundo ITO (2002) o modelo estrutural do cerebelo é descrito como um microcomplexo composto do córtex e conjuntos de neurônios. A partir daí sugere-se uma possibilidade de que esse microcomplexo é apto a copiar programas de outros sistemas, como o córtex cerebral para executa-los. Se o programa do microcomplexo cerebelar é nutrido de “sinais errados” representando uma discrepância entre o microcomplexo e o sistema copiado; o microcomplexo irá progressivamente modifica-lo até que a cópia e o modelo sejam comparados; e assim as conexões vão sendo modificadas de acordo com as atividades experimentadas. Usando o feedback interno, através desse modelo cerebelar, o córtex motor estará apto a executar um movimento voluntário preciso sem usar o feedback externo. Essa hipótese, explica como nos adquirimos habilidade através da repetição de exercícios, isto é, por meio da formação de um modelo interno. No momento em que a criança, por exemplo, inicia-se nas primeiras passadas, as etapas vão sendo aprendidas, copiadas e aprimoradas através dos estimulos recebidos e da interação entre todo o sistema nervoso. Enquanto realiza essas passadas, o cerebelo irá comparar a qualidade do movimento realizado com o movimento aprendido/pretendido e ajusta-lo para que se tenha o mínimo de erros. Dessa forma, a lesão cerebelar repercute de forma importante sobre o movimento, na sua execução e performance.
Algumas das alterações encontradas são a dismetria, dissinergia e disdiadococinesia. A dismetria, um típico sintoma observado em pacientes com desordens cerebelares, expressa-se através da impossibilidade de controle da amplitude de movimento. Tais pacientes são incapazes de tocar a ponta do próprio nariz precisamente com a ponta do dedo, e de olhos fechados; isso se deve a ausência de um modelo interno no cerebelo. Na discinergia não há controle da continuidade de movimentos sequenciais complexos. Já na disdiadococinesia ocorre a impossibilidade de realizar movimentos alternados em alta velocidade. Esses distúrbios podem estar associados a instabilidade postural e alteração da marcha. Além disso, a ataxia, incoordenação motora associada a um tremor que acompanha o movimento, tem como uma de suas causas a lesão cerebelar.
A INTERVENÇÃO DA FISIOTERAPIA
Cada vez mais se faz necessário o conhecimento pelo fisioterapeuta da etapas que constituem o aprendizado motor, para um atendimento eficaz direcionado a criança. O aprendizado motor constitui uma etapa, importante da vida de uma criança nos seus primeiros dois anos de vida, e da qual diversas estruturas estão participando. O cerebelo faz parte desse processo de forma indispensável para uma execução motora adequada.
Um ato motor voluntário para ser realizado faz-se necessário o ajuste e organização entre as estruturas sensório – motoras (MUSTACCHI,2000). Dessa forma, ao realizar uma atividade motora, a criança deve se organizar e posicionar as partes do corpo de modo que a ação seja eficaz; isso é possível graças a captação de informações externas. Um dos aspectos a serem enfatizados pela fisioterapia é justamente o amadurecimento e organização das estruturas sensório-motoras através da estimulação das etapas normais do desenvolvimento neuropsicomotor. Desse treinamento, fazem parte as ações corpóreas anti-gavitacionais, manuseios para normalização do tônus, estimulação vestibular, proprioceptiva e facilitação dos marcos motores. Segundo MUSTACCHI (2000) a insistência em posturas verticais, no tratamento de crianças com déficit motor, potencializa a sustentação anti-gravitacional do corpo e a partir daí permite uma otimização da orientação da corpo frente aos estímulos externos.
A abordagem da fisioterapia deve ser direcionada de acordo com o conceito e princípios do aprendizado motor; associando sempre que possível à criatividade e motivação, capacidade de organização e programação dos objetivos motores funcionais. Há um primeiro estímulo à ação (feedback) e havendo interesse pelo ato, as partes do corpo irão se posicionar para a modulação antes e durante o desempenho do movimento ajustando amplitude, força e direção (feedfoward). Inicialmente a criança realiza uma atividade ao acaso, e à medida que vai adquirindo novas experiências o que era casual passa a ser intencional, motivado por algum estímulo e melhor desempenhado . Isso ocorre graças a capacidade do cerebelo de aprimorar as conexões nervosas a partir da interação, experiência e repetição das atividades, sendo possível a antecipação, preparação motora e consequentemente o aprendizado motor. Segundo WOOLLACOTT (2003) as primeiras reações de verticalização são a base da ação de rolar dos lactentes; dessa mesma forma o apoio, inicialmente em cotovelos e depois em região palmar, na posição de prono com descarga de peso unilateral promove a co-contração da musculatura da cintura escapular, preparando-a para o futuro engatinhar.
Um aspecto importante encontrado quando se refere a uma criança na etapa do aprendizado motor, é a ativação desnecessária de determinados grupos musculares e isso ocorre devido a falta de controle e prática do movimento. Isso reflete na forma como o cerebelo controla gradualmente as contrações dos grupos musculares envolvidos numa execução motora. Como exemplo, o treino de subida e descida de diferentes níveis de degraus, exigirá da criança a co-contração de grupos musculares agonistas e antagonistas dos membros inferiores para que o movimento seja aprendido e aperfeiçoado. Durante o treinamento da fisioterapia atenção especial deve ser dada a inibição de atividade muscular indesejável através da intensificação da atividade de outras unidades motoras afim de que a ação motora seja o mais organizada possível. Isso pode ser conseguido através da persistência durante a realização da ação motora desejada pelo fisioterapeuta e julgada importante para a etapa em que a criança se encontra. Atrelado a isso, para se conseguir que a criança realize determinado movimento, como por exemplo o alcance com as mãos ao brinquedo, deve-se determinar previamente qual o objetivo do movimento e, de acordo com o necessário, facilitar o estímulo visual e o desejo da criança, orienta-lo através do feedback verbal, visual, e/ou condução manual. Dessa forma, a performance motora estará sendo cada vez mais aperfeiçoada e a partir daí o ganho do controle do movimento.
DISCUSSÃO
A aprendizagem motora consiste num processo de mudança na execução motora de determinada tarefa. Para que um aprendizado motor seja ótimo, com execução motora mais adequada possível, o sistema nervoso atua em conjunto estabelecendo e amadurecendo conexões nervosas. O cerebelo através das suas ligações com outros sistemas, consiste num participador importante.
O cerebelo participa principalmente de duas etapas importantes: o aprendizado da tarefa motora e a execução “pós-aprendizado”. Na primeira etapa, de aprendizado, o cerebelo transmite sinais para áreas corticais motoras onde um programa motor é organizado. Além disso, modula o grau de contração muscular agonista-antagonista no momento em que a tarefa esta sendo aprendida. Já numa Segunda etapa, de execução motora propriamente dita, o cerebelo age primeiramente na antecipação e preparação do ato motor em postura, amplitude, força, direção. Além disso, enquanto a ação se desempenha, o cerebelo compara esse desempenho com a cópia motora previamente programada.
BÚFALO (2000) considera que o cerebelo dispõe de um acurado dispositivo regulador com vias de espera importantes no controle correto da seqüência de um ato motor. GARCÍA (2001) descreve que o cerebelo recebe informações dos planos motores elaborados no córtex cerebral através dos sinais eferentes enviados pelo tracto cortico-ponto-cerebeloso e espinocerebeloso ventral. Daí o cerebelo é “informado” do resultado desses planos motores mediante sinais aferentes que recebe dos proprioceptores musculares, receptores articulares e cutâneos, além do sistema visual, vestibular e acústico. Já IRVY (2002), em seu estudo explana que a contribuição do cerebelo se resume à expressão da seqüência de movimentos aprendidos, mas não influencia na aquisição inicial ou aprendizado da seqüência de movimentos. Enquanto isso, NIXON (2001) sugere que o cerebelo age na modulação e ajuste de estímulos, durante a realização motora, para um aprendizado motor inicial através de suas projeções para áreas motoras corticais.
A intervenção da fisioterapia representa um papel fundamental quando se refere às repercussões das lesões cerebelares sobre o aprendizado da ação motora na criança. Consiste por exemplo, na facilitação dos marcos motores através de estímulos proprioceptivos, vestibulares e técnicasde normalização do tônus. Além disso, treino da capacidade de preparar o ato motor e controle muscular. No entanto dos trabalhos estudados, apenas MUSTACCHI (2000) e WOOLLACOTT (2003) citam a abordagem da fisioterapia nas alterações motoras. O primeiro, propõe a insistência na utilização de posturas verticais para potencializar as reações anti-gravitacionais e de orientação do corpo. WOOLLACOTT (2003) sugere que reações reflexas constituem o pilar para as reações motoras, como por exemplo as reações de verticalização para o rolar.
CONCLUSÃO
O processo de aprendizado motor assim como toda expressão do sistema nervoso é possível graças a inter-relação das estruturas responsáveis. Da mesmo forma as lesões cerebelares, e consequentemente os distúrbios de movimento repercutirão na criança de forma ampla. Dessa forma entende-se a necessidade da intervenção adequada durante o tratamento fisioterapêutico, estruturando planos e objetivos de tratamento que estarão embasados no conhecimento neurofisiológico para que as metas terapêuticas sejam alcançadas. Daí a importância do incentivo à produção científica nas instituições de ensino pelos acadêmicos do curso de fisioterapia.
AGRADECIMENTOS
Agradeço aos funcionários da biblioteca da Escola Bahiana de Medicina pela contribuição à realização do trabalho. Bem como ajuda dos funcionários da biblioteca do Conselho Regional de Medicina e Hospital Edgard Santos pela colaboração durante a pesquisa de dados.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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