Circuitos frontoestriatais

Circuitos frontoestriatais são vias neurais que conectam as regiões do lobo frontal com os núcleos da base (estriado ) que medeiam funções motoras, cognitivas e comportamentais dentro do cérebro.[1] Eles recebem insumos de grupos de células dopaminérgicas, serotoninérgicas, noradrenérgicas e colinérgicas que modulam o processamento de informações.[2] Os circuitos frontoestriatais fazem parte das funções executivas. As funções executivas incluem: seleção e percepção de informações importantes, manipulação de informações na memória de trabalho, planejamento e organização, controle comportamental, adaptação às mudanças e tomada de decisões.[3] Esses circuitos estão envolvidos em distúrbios neurodegenerativos, como a doença de Alzheimer e a doença de Parkinson, além de transtornos neuropsiquiátricos, incluindo esquizofrenia, depressão, transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) e transtorno do déficit de atenção e hiperatividade (TDAH).[3][4][5]

Anatomia

Diagrama simplificado do córtex frontal para o estriado até as vias do tálamo.

Existem cinco circuitos frontoestriatais definidos: os circuitos motor e oculomotor originados nos campos oculares frontais estão envolvidos nas funções motoras; enquanto os circuitos dorsolateral pré-frontal, frontal orbital e cingulado anterior estão envolvidos em funções executivas, comportamento social e estados motivacionais.[2] Esses cinco circuitos compartilham as mesmas estruturas anatômicas. Esses circuitos se originam no córtex pré-frontal e se projetam para o corpo estriado, seguido pelo globo pálido e pela substância negra e finalmente até o tálamo.[2] Há também ciclos de retroalimentação do tálamo de volta ao córtex pré-frontal completando os circuitos de circuito fechado. Além disso, existem conexões abertas para esses circuitos integrando informações de outras áreas do cérebro.[2]

Função

O papel dos circuitos frontoestriatais não é bem compreendido. Duas das teorias comuns são a seleção de ações e o aprendizado por reforço. A hipótese de seleção de ações sugere que o córtex frontal gera ações possíveis e o estriado seleciona uma dessas ações inibindo a execução de outras ações, permitindo a execução da ação selecionada.[6] Enquanto que as hipóteses de aprendizado por reforço sugerem que os erros de previsão são usados para atualizar expectativas futuras de recompensa para ações selecionadas e isso orienta a seleção de ações com base nas expectativas de recompensa.[7]

O córtex pré-frontal ventromedial e suas conexões com o estriado ventral e a amígdala são importantes no processamento afetivo-emocional. Eles são responsáveis pela elaboração do plano de ações responsável pelo comportamento direcionado aos objetivos.[8] Nos circuitos de movimento ocular, o córtex pré-frontal e o córtex cingulado anterior fornecem o controle cognitivo da atenção e dos movimentos oculares, enquanto o corpo estriado e o tronco cerebral iniciam os movimentos oculares. Recrutamento reduzido do córtex pré-frontal, enquanto funções do tronco cerebral relativamente intactas durante o desempenho da tarefa contribuem para déficits no controle voluntário de movimentos sacádicos em indivíduos com autismo.[9]

Verificou-se que a autoestima está relacionada à conectividade dos circuitos frontoestriatais, sugerindo que sentimentos de autoestima podem emergir de sistemas neurais que integram informações sobre o self com afeto e recompensa positivos.[10]

Circuito pré-frontal dorsolateral

Este circuito é importante em funções executivas, incluindo resolução de problemas complexos, aprendendo novas informações, planejando com antecedência, evocando memórias remotas, respondendo com comportamento adequado e ordenando cronologicamente os eventos.[2]

Circuito frontal orbital

Este circuito conecta os sistemas de monitoramento frontal ao sistema límbico. A disfunção desse circuito geralmente resulta em mudança de personalidade, incluindo desinibição comportamental, labilidade emocional, explosões agressivas, falta de discernimento e falta de sensibilidade interpessoal.[2][11]

Circuito cingulado anterior

Este circuito medeia comportamento motivado, seleção de resposta, detecção de erro, monitoramento de desempenho e competição, memória de trabalho e detecção de novidades.[12] Disfunção neste circuito leva à diminuição da motivação, incluindo apatia proeminente, indiferença à dor, sede ou fome, falta de movimentos espontâneos e verbalização.[2]

Referências

  1. ↑ «Parallel Organization of Functionally Segregated Circuits Linking Basal Ganglia and Cortex». Annual Review of Neuroscience. 9. PMID 3085570. doi:10.1146/annurev.ne.09.030186.002041 
  2. ↑ a b c d e f g «Frontal–subcortical neuronal circuits and clinical neuropsychiatry». Journal of Psychosomatic Research. 53. doi:10.1016/S0022-3999(02)00428-2 
  3. ↑ a b «Functions of frontostriatal systems in cognition: Comparative neuropsychopharmacological studies in rats, monkeys and humans». Biological Psychology. 73. PMID 16546312. doi:10.1016/j.biopsycho.2006.01.005 
  4. ↑ «Caudate atrophy and impaired frontostriatal connections are linked to executive dysfunction in temporal lobe epilepsy». Epilepsy & Behavior. 21. PMC 3090499Acessível livremente. PMID 21507730. doi:10.1016/j.yebeh.2011.03.013 
  5. ↑ «Depression in the elderly». The Lancet. 365. PMID 15936426. doi:10.1016/S0140-6736(05)66665-2 
  6. ↑ «Action Selection and Action Value in Frontal-Striatal Circuits». Neuron. 74. PMC 3372873Acessível livremente. PMID 22681697. doi:10.1016/j.neuron.2012.03.037 
  7. ↑ «Reinforcement Learning Signals in the Human Striatum Distinguish Learners from Nonlearners during Reward-Based Decision Making». Journal of Neuroscience. 27. PMID 18032658. doi:10.1523/JNEUROSCI.2496-07.2007 
  8. ↑ «Neurobiology of apathy in Alzheimer's disease». Arquivos de Neuro-Psiquiatria. 66. doi:10.1590/S0004-282X2008000300035 
  9. ↑ «Atypical involvement of frontostriatal systems during sensorimotor control in autism». Psychiatry Research: Neuroimaging. 156. PMC 2180158Acessível livremente. PMID 17913474. doi:10.1016/j.pscychresns.2007.03.008 
  10. ↑ «Multimodal frontostriatal connectivity underlies individual differences in self-esteem». Social Cognitive and Affective Neuroscience. 10. PMC 4350482Acessível livremente. PMID 24795440. doi:10.1093/scan/nsu063 
  11. ↑ «The orbitofrontal–amygdala circuit and self-regulation of social–emotional behavior in autism». Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 30. PMID 16157377. doi:10.1016/j.neubiorev.2005.07.002 
  12. ↑ «Dorsal anterior cingulate cortex: A role in reward-based decision making». Proceedings of the National Academy of Sciences. 99. PMC 117593Acessível livremente. PMID 11756669. doi:10.1073/pnas.012470999 

Ligações externas