PRIMORDIOS NEURAIS.

Estudar o sistema nervoso central não é uma tarefa fácil, muito menos quando se tenta montar a sua trajetória diante dos modelos evolutivos apresentados. O sistema nervoso central faz parte de um tecido mole e não é fossilizado, tornando difícil inferir certas características a determinados animais. No entanto, muitas vezes podemos encontrar crânios fossilizados que apresentam o desenho das regiões dos hemisférios cerebrais. Essas regiões são denominadas sulcos e giros e que permitem a formação de um endomolde na caixa craniana do animal ou do hominídeo permitindo muitas vezes inferir muitas características sobre esses animais tão preciosos para a ciência.

Esponja do mar

A primeira função do sistema nervoso foi dar adaptar os organismos aos mais diversos tipos de ambientes. Quando um ser unicelular é tocado ele rapidamente  se afasta daquilo que o tocou, ou seja, a primeira estrutura nervosa desses organismos eram a própria parede celular. A capacidade de detectar a informação química foi a primeira forma de receptor que os seres vivos adquiriram. Nos dias de hoje, todos os animais apresentam quimiorreceptores, porém alguns organismos ainda podem apresenta receptores químicos que foram adquiridos por outras vias filogenéticas mais antigas. Mas só vamos ter um órgão sensorial semelhante ao tato nas primeiras esponjas do mar, que tinham receptores sensíveis que realizam o papel de sensação não só de contato, mas químico também, semelhante aos receptores da nossa derme, mas nessas esponjas há também algumas glândulas específicas e órgãos responsáveis pela realização de movimentos.

Os quimiorreceptores atuavam como um verdadeiro sistema gustatório e corresponde a estrutura filogenética mais antiga do sistema nervoso.

Os celenterados foram os primeiros organismos a apresentar células nervosas propriamente ditas. Posteriormente nas hidras se diferenciaram em vários tecidos como a endoderme que é responsável pela digestão do alimento, a ectoderme que é representada pelas células sensitivas e a mesoderme que é uma camada intermediária. Os organismos ao longo do tempo foram se sofisticando, como por exemplo as  caravelas, medusas e corais cada qual seguindo sua biologia e desenvolvimento. As anêmonas então apresentam uma infinidade de células nervosas que de fato eram sistemas sensoriais, suas células nervosas agora se apresentam em contato com as células musculares, mas as células nervosas das anemônas são conectadas ente si de forma aleatória.

Anêmona

Já os primeiros metazoários apresentam suas células nervosas localizadas mais superficialmente atuando como um tato de fato e profundamente as células musculares.

Os Platelmintos (Platyhelminthes) foram os primeiros vermes metazoários do nosso planeta, achatados dorso-ventralmente e viventes em ambientes umidos. São os primeiros animais formados por um anel nervoso, ligados a gânglios dos quais partem filetes nervosos laterais que percorrem todo o corpo emitindo ramificações e permitindo assim uma melhor coordenação do sistema muscular muito bem desenvolvido, o que auxilia os movimentos e na orientação. As células nervosas se ligam diretamente aos musculos efetores de movimento, essa conexão agora existente entre um neurônio sensorial e um executor de movimentos torna possivel a formação básica de um sistema de arco reflexo simples e que representam um grande passo evolutivo.

Surgem também as primeiras células sensoriais sensiveis a luz que se chamam ocelos, podem ser vistos nas Planárias. Além disso os metazoários em geral apresentam uma estrutura denominada estatócito que indica a posição do animal, é um tipo de receptor que tem relação com a gravidade e assim auxilia o posicionamento do animal.

Esquema de que momento da árvore da vida o texto aborda

Então surgiram os neurônios de assosciação, são neurônios que interligam células nervosas snsoriais a células motoras do segmento vizinho, tornando toda a circuitaria neronal mais sofisticada e complexa permitindo o surgimento do arco refleo intersegmentar. Mais tarde ela foi resultar na medula espinhal, e posteriormente em centros controladores do corpo e fuções externas, equivalendo sistema nervoso primitivo, e dando origem ao hipotálamo, tronco encefálico, a própria medula nos animais mais recentes. Mas antes dessa formação do tronco encefálico e hipotálamo que correspondem a porção nervosa filogeneticamente mais antiga surgem os primeiros organismos com um tecido neural propriamente dito. Os Cordados.

Acredita-se que os hemicordados tais como os equinodermos (estrelas, lírios, plumas, bolachas e pepinos do mar) deram origem a organismos protocordados. Os protocordados representam um ponto importantíssimo no estudo da evolução, pois são animais que ligam os invertebrados com os vertebrados, eles posteriormente evoluíram até os cordados propriamente ditos.

Os cordados surgiram na água tanto doce quanto salgada e apresentam seu corpo simétrico bilateralmente. Isso quer dizer que o lado esquerdo tem a mesma forma que o direito, assim como a face humana. Além disso, apresentavam um fluído celomático que preenche cavidades entre os tecidos do animal. Esses animais ainda apresentam seus corpos segmentados.

Além disso, as principais características de um cordado são a presença de uma notocorda, uma estrutura fibrosa que se estende ao logo do corpo do animal que auxiliou na sustentação do corpo. Fendas branquiais também surgem nesses animais e permitem que a partir de orifícios localizados na faringe o animal possa realizar a filtração da água e daí retirar seu sustento. Além disso, eles apresentam uma estrutura importantíssima que da uma dica sobre o desenvolvimento do sistema nervoso. O tubo neural. Esse tubo é localizado dorsalmente onde se encontram as células nervosas. Evolutivamente o homem apresenta um resquício desse tubo quando passa pelo processo de neurulação durante o desenvolvimento embrionário, formando uma crista neural que se separa e da origem a medula espinhal.

Durante milhões de anos a seleção natural foi mantendo vivos os animais que tinham algo a mais em relação aos outros e junto com esses animais foi-se criando e preservando um tipo de sistema nervoso que foi se aprimorando cada dia mais.

Os primeiros receptores químicos que surgiram nos primeiros organismos se apresentam modificados nos insetos. Uma estrutura chama sensillum, são pêlos sensíveis com orifícios onde se apresentam um neurônio com receptores em sua membrana onde captam as partículas químicas. Além disso, existem placas de pêlos distribuídas sobre a superfície do corpo dos insetos que atuam semelhante ao estatócitos respondendo a qualquer deslocamento mecânico permitindo os insetos se posicionarem no espaço. Todo o exoesqueleto do inseto acaba atuando como um estatócito.

Nos artrópodes o esquema é o mesmo dos anelídeos exceto pelo desenvolvimento de gânglios mais especializados podendo ser divididos em deutocérebro responsável por receber nervos da primeira antena, o protocérebro que são responsáveis pelos lobos ópticos. Assim a evolução foi fornecendo gânglios cada vez mais sofisticados com grande importância no controle de áreas conquistadas por esse tipo celular. Ainda mais no que diz respeito aos artrópodes, que necessitam de um sistema mais aprimorado para controlar suas articulações, surgindo assim centros de atividade rítmica formados por neurônios geradores de atividades motoras padronizadas que atuam sincronizadamente em comportamentos como locomoção, natação e vôo, principalmente em locais onde ocorre uma integração sensorial e controle motor, onde as asas e pernas se inserem no corpo.

No entanto nada parece tão sofisticado quanto o cérebro desenvolvido dos cefalópodes, ainda mais no que diz respeito aos polvos. Nesses organismos ocorre já a formação de um cérebro verdadeiro, formado por aproximadamente 165 milhões de células interligadas intimamente e que se posicionam ao redor da região esofágica, subesofágica e supraesofágica.

Voltando aos vertebrados, os mais primitivos começaram a desenvolver especializações cada vez mais significativas, o hipotálamo que corresponde a estrutura mais antiga começou a desenvolver funções neuro-secretoras e controlar o metabolismo da água e elétrolitos do organismo, além da termorregulação, sistema autônomo e até do apetite. Além disso, os peixes foram os primeiros organismos a demonstram uma estrutura ancestral como o cerebelo e dos tratos espino-cerebelares. Ao mesmo tempo começam a surgir as primeiras florestas no planeta, a aproximadamente 400 milhões de anos. Foi nesse momento que os animais aquáticos arriscaram-se invadindo a terra e encontraram alimento, proteção e condições de sobrevivência (ver: A GRANDE CONQUISTA – https://netnature.wordpress.com/2011/05/15/a-grande-conquista/). Claro que diante dessas novas bruscas condições muitos morreram e muitos se mantiveram vivos dando origem a uma nova composição faunística, agora terrestre.

Diante desse novo ambiente os animais apresentaram modificações estruturais fantásticas, principalmente no que diz respeito a novos meios de reprodução (SEXO: DA NECESSIDADE AO PRAZER. AMOR, REAL OU CONSTRUÇÃO BIOPSICOSSOCIAL? – https://netnature.wordpress.com/2011/04/08/sexo-da-necessidade-ao-prazer-amor-real-ou-construcao-biopsicossocial/) e no sistema nervoso. Essa nova força evolutiva favoreceu então o desenvolvimento dos lobos olfatórios, surge então a primeira modalidade sensorial de percepção do mundo externo. Concomitantemente, com desenvolvimento dos primórdios dessas estruturas que vieram a originar o complexo amigdalóide e o hipocampo, em imbricada conjunção com o hipotálamo, vieram tornar o comportamento destas novas espécies mais complexo e mais sofisticado.

É interessante notar que nos anfíbios o hipocampo é ainda muito rudimentar, correspondendo somente à porção mínima do seu cérebro, já nos répteis surge o seu aspecto mais amplo se projetando até a região cortical mais primitiva denominada de arquicórtex.

O hipocampo tem conexões muito especiais com o córtex, ele apresenta diversas funções como aprendizagem armazenamento e consolidação de memória. Em mamíferos o gene zif-268 é expresso durante o sono dessincronizado em ratos que realizaram uma tarefa física em um ambiente enriquecido. Desta forma, a expressão deste gene produz proteínas que atuam como fatores de transcrição, regulando a expressão de outros genes responsáveis pela produção de proteínas tais como as sinapsinas, que são as proteínas mais presentes nas sinapses.

O esquema acima demonstra como a evolução moldou o sistema nervoso central dos organismos a partir do momento que passaram a ser terrícolas. Note que o encéfalo de um réptil não passa de uma sofisticação de algumas áreas que se projetam para outras regiões.

Dessa forma junto com as amígdalas eles começam a fazer parte do sistema límbico do animal. Um sistema relativamente mais complexo e que tem relações muito importantes com o estado comportamental e emocional do organismo. De uma forma muito específica o hipocampo e o hipotálamo também se projetam as amígdalas e começam a fazer parte de uma circuitaria neuronal que recebem informações olfatórias. A primeira modalidade de memória adquirida pelos vertebrados mais primitivos foi a memória olfativa, que veio permitir que esses animais pudessem assim identificar nutrientes, elementos venenosos, parceiros sexuais, presas e predadores.

Essa memória foi fundamental para a existência da vida terrestre. Simultaneamente o córtex cerebral começou a se modificar de tal forma a permitir a modulação de diferentes odores e tomar diferentes decisões diante desse estímulo odorífero.

Ao ter a capacidade de tomar decisões percebemos que os animais já desenvolvem um rudimentar grau de inteligência graças a estruturas límbicas e o hipotálamo, principal coordenador da vida vegetativa, possibilitando o desenvolvimento e modulação de sensações básicas como a saciedade, desejo sexual e o medo, que então constituíram os primórdios da vida emocional. O mais interessante é a integração das funções reprodutivas com as estruturas cerebrais.

Scritto da Rossetti

Palavras chave: Rossetti, Netnature, Sistema nervoso central, Células gustativas, Evolução.

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Veja também:

REDES NEURAIS. – https://netnature.wordpress.com/2011/05/31/redes-neurais/

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