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As a neuroscientist, and the mother of two children, I have always wanted to know how little ones’ brains work. De acordo com alguns sites que eu tinha lido, a atividade elétrica tinha sido registrada a partir do cérebro de um feto humano apenas seis semanas e três dias após a concepção (1). Isso seria apenas três semanas após o coração fetal começar a bater (2), e uma semana após os primeiros movimentos fetais registrados (3)., Mas, como qualquer neurocientista lhe dirá, é difícil registrar a atividade elétrica de cérebros humanos adultos usando Eletroencefalografia (EEG) devido à interferência dos músculos do couro cabeludo e ossos cranianos. Como pode um bebé do tamanho de uma uva produzir actividade eléctrica suficiente para ser detectado?
i se propôs a encontrar a pesquisa original e determinar se foi bem feito. Esperava que os sinais eléctricos vindos dos músculos da mãe ocultassem os do cérebro do nascituro., Pior, a maioria dos pesquisadores usam EEG fetais para registrar a atividade cerebral em bebês durante o parto ou no último trimestre de gravidez. Na verdade, todos os jornais publicados online citaram a pesquisa cerebral sobre bebés no segundo trimestre. Comecei a temer que a afirmação de que um feto de 45 dias mostra que a actividade cerebral estava errada.para encontrar a resposta, tive de visitar a Biblioteca do Congresso e limpar um artigo científico tão antigo que não está disponível publicamente na internet., Em 1955, Winslow Borkowski e Richard Bernstine, médicos do Jefferson Medical College Hospital, preservaram temporariamente um pequeno nascituro removido 45 dias após a concepção durante uma gravidez ectópica e gravado a partir das áreas frontal e occipital do seu cérebro. A equipe usou eletrodos de agulha para registrar a atividade cerebral a 3 milímetros e 1 centímetro abaixo da superfície cerebral (4)., Estes eletrodos penetraram o tecido craniano, o que resolve o problema de interferência elétrica de músculos próximos. Aos 45 dias após a concepção, o cérebro é dobrado para a frente e é quase tão grande quanto todo o corpo do feto, permitindo estas gravações profundas (5).tipicamente, os médicos registram atividade cerebral, ou EEGs, usando eletrodos colocados no couro cabeludo., Usando um eletrodo que realmente vai dentro do cérebro, médicos e cientistas têm uma gravação mais precisa porque os eletrodos detectam mais atividade neural do que a atividade muscular quando o eletrodo é cercado por tecido neural. A técnica de gravação de Borkowski e Bernstine é o método mais confiável para a gravação de EEGs, mas também causa danos cerebrais permanentes, e, portanto, é usado apenas em animais ou humanos com convulsões incontroláveis. Neste caso, o feto tinha apenas minutos de vida, de modo que a técnica científica invasiva não era considerada antiética., Notavelmente, o uso desta técnica em bebês nascidos muito cedo para sobreviver terminou, tanto quanto sei, em 1961 (6).
os médicos começaram a registar a partir do feto de 45 dias de idade 10 minutos após a cirurgia que o separou do suprimento sanguíneo materno e continuaram a registar durante quase 90 minutos até à morte cerebral completa, determinada pela completa falta de actividade EEG (4)., Embora possa ser surpreendente que a atividade cerebral do feto tenha continuado por tanto tempo após a separação do fluxo sanguíneo oxigenado de sua mãe, os neurônios neonatais têm mecanismos de proteção para ajudá-los a sobreviver à angústia metabólica e ambientes de baixo oxigênio (7).
convencido de que a evidência de atividade cerebral humana aos 45 dias após a concepção era forte, eu me virei para a questão do que podemos aprender com essas gravações fetal EEG.eletroencefalogramas (EEGs) registram a atividade elétrica espontânea gerada por neurônios ativos no cérebro., Em geral, o cérebro produz atividade elétrica dividida em duas partes – componentes rítmicos simultâneos, muitas vezes chamados ondas cerebrais, e potenciais relacionados a eventos, relacionados à estimulação sensorial ou pensamento relacionado a tarefas. Os cientistas que observam um EEG não sabem o que uma pessoa está a pensar e a sentir, mas os potenciais relacionados com eventos mostram que o cérebro está a sentir e a perceber o seu ambiente. Os potenciais de eventos também são fáceis de detectar a partir do couro cabeludo ou, no caso de um nascituro, a partir de eletrodos na superfície da barriga de sua mãe., A partir de medições externas, sabemos que um feto de 26 semanas após a concepção responde a sons com potenciais relacionados a eventos (8), mas limitações técnicas impedem os pesquisadores de obter dados claros em idades gestacionais anteriores.em contraste, as ondas cerebrais podem ser difíceis de detectar usando métodos não invasivos. Quando podem ser medidos, certos ritmos das ondas cerebrais podem indicar o estado de consciência de uma pessoa, por exemplo em adultos:
- a atividade de onda lenta é observada durante o sono profundo.,durante o sono mais leve, observam-se pequenas rajadas de actividade rítmica de alta frequência chamadas “fusos do sono”.a atividade rítmica mais rápida pode ser vista durante o movimento e tarefas que precisam de atenção.finalmente, a ausência de actividade EEG indica morte cerebral.quando Borkowski e Bernstine estudaram o cérebro do feto de 45 dias, observaram padrões de atividade cerebral que descreveram como semelhantes aos observados em fetos mais antigos (6)., Fetos normalmente em desenvolvimento, bebês pré-termo saudáveis e recém-nascidos de termo completo mostram dois padrões principais de EEG: atividade” descontínua “e atividade” trace-Alternante ” (9). Atividade descontínua é uma mistura de atividade de onda lenta e explosões que se assemelham a potenciais relacionados a eventos. Trace-alternant activity refere-se a explosões agudas de actividade eléctrica seguidas por vários ritmos com grande amplitude. Os cientistas postularam que a atividade trace-alternant representa o sono tranquilo, e a atividade descontínua representa a vigília ou o sono rápido do movimento ocular (10)., Os lactentes pré-termo mais velhos apresentam mais actividade trace-alternant do que os recém-nascidos pré-termo, sugerindo que a actividade trace-alternant aumenta com a maturidade fetal (11).de 1955 a 1961, Borkowski e Bernstine estudaram os Gee de um total de seis fetos, com idades entre 43 e 120 dias após a concepção e removidos durante a gravidez ectópica ou histerectomia. Bernstine descreveu as ondas cerebrais (6):
“a atividade elétrica era ondas de baixa tensão (10 a 20 microvolts) ocorrendo entre ½ e 2 por segundo. A atividade mais rápida (2-8 ondas por segundo) estava presente quase tão frequentemente., O ritmo de oito a doze ondas por segundo era decididamente menos freqüente como a atividade em mais de doze ondas por segundo.”
importante, o fato de que estes cientistas observaram vários tipos de ritmos revela que as redes de neurônios mostraram mais de um padrão de atividade. Os neurônios fetais não estavam simplesmente disparando aleatoriamente, mas sincronizando com os neurônios vizinhos por pequenos períodos de tempo. Além disso, os padrões de baixa voltagem e onda lenta assemelhavam-se ao sono de onda lenta em adultos, mas não é claro se isso significa que o feto estava dormindo., Além disso, os médicos fizeram uma observação especial no feto de 45 dias de idade (4): rajadas de atividade de onda rápida (16 por segundo) do córtex superficial e estruturas mais profundas do tronco cerebral foram vistas em duas ocasiões. Estas ondas assemelhavam-se a fusos do sono, como observado no eletroencefalograma adulto.”
Como mencionado anteriormente,” fusos do sono ” geralmente aparecem nos EEGs dos adultos durante o sono mais leve. No adulto, “fusos do sono” correlaciona-se com o fortalecimento de conexões entre neurônios e pode ajudar a formar memórias de longo prazo (12)., É possível que eles sirvam o mesmo propósito no feto; no entanto, o cérebro fetal não é simplesmente um cérebro adulto em miniatura. Desenvolve-se de dentro para fora. Especificamente, as áreas subcorticais profundas desenvolvem-se primeiro. À medida que o córtex começa a desenvolver-se, forma circuitos internos primeiro. As projeções anatômicas das áreas subcorticais até o córtex só aparecem no segundo trimestre. Projeções usando monoaminas, tais como dopamina e serotonina, formam-se primeiro entre 12 e 16 semanas, e projeções excitatórias formam-se mais tarde entre 20 e 23 semanas após a concepção (9)., Os fusos do sono normalmente surgem de conexões recíprocas entre uma estrutura subcortical profunda – o núcleo reticular talâmico – e o córtex (13). No entanto, a ligação entre o núcleo reticular talâmico e o córtex ainda não se teria desenvolvido num feto com 45 dias de idade. Dado que as gravações do EEG fetal vieram das áreas frontal e occipital superficiais, estas gravações provavelmente mostram atividade vinda de regiões cerebrais profundas justapostas com atividade de circuitos corticais internos (5).,finalmente, Borkowski e Bernstine terminaram suas gravações sobre a morte cerebral (4): “Toda a atividade elétrica do cérebro tinha desaparecido completamente em 91 minutos do tempo de ligação das artérias uterinas.”se a ausência de atividade cerebral sinaliza morte cerebral, então a presença de atividade cerebral indica vida cerebral. A ciência mostra claramente que uma forma humana individual única na concepção., Se a presença de actividade cerebral indica uma vida digna de intervenção médica e de protecção num humano fora do útero, por que razão não justifica também protecção para um humano dentro do útero?na verdade, a actividade cerebral fetal pode começar muito antes dos 45 dias de gestação. Aprender sobre a vida e experiência do feto jovem é uma caça ao tesouro: os cientistas devem juntar pistas de observações feitas durante gestações pouco saudáveis e emergências para ganhar conhecimento sobre o desenvolvimento saudável da criança humana., Embora, como mãe, esteja ansiosa por saber quando o meu filho por nascer começa a ter actividade cerebral, estou ainda mais grata por a nossa sociedade se preocupar mais com a segurança do bebé por nascer do que com o avanço do conhecimento científico. À medida que desenvolvemos novas tecnologias, podemos aprender muito mais sobre as experiências In utero do feto, mas a primeira prioridade deve ser sempre a segurança da mãe e do filho.Katrina Furth, Ph. D. é um neurocientista e um estudioso associado do Instituto Charlotte Lozier.
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