Fonte: Laboratórios de Jonas T. Kaplan e Sarah I. Gimbel - Universidade do Sul da Califórnia

Um princípio da organização cerebral é o mapeamento topográfico da informação. Especialmente em cortices sensoriais e motoras, regiões adjacentes do cérebro tendem a representar informações de partes adjacentes do corpo, resultando em mapas do corpo expressos na superfície do cérebro. Os mapas sensoriais e motor primários no cérebro cercam um sulco proeminente conhecido como sulco central. O córtex anterior ao sulco central é conhecido como o giro pré-central e contém o córtex motor primário, enquanto o córtex posterior ao sulco central é conhecido como o giro póscentral e contém o córtex sensorial primário(Figura 1).

Figura 1: Mapas sensoriais e motor ao redor do sulco central. O córtex motor primário, que contém um mapa motor dos efeitos do corpo, é anterior ao sulco central, no giro pré-central do lobo frontal. O córtex elementar (sensorial), que recebe informações de toque, dor e temperatura das partes externas do corpo, está localizado posterior ao sulco central, no giro pós-cenral do lobo parietal.

Neste experimento, a neuroimagem funcional é usada para demonstrar o mapa motor no giro pré-central. Este mapa é frequentemente chamado de homúnculo motor, que é latim para "homenzinho", porque é como se houvesse uma pequena versão do auto-representado nesta parte do cérebro de uma pessoa. Uma propriedade interessante deste mapa é que o espaço mais cortical é dedicado a partes do corpo que requerem um controle mais fino, como as mãos e a boca, o que resulta em representação desproporcional desses apêndices no córtex. Além disso, por causa da anatomia do sistema motor, os neurônios que controlam o lado direito do corpo estão no córtex motor primário esquerdo, e vice-versa. Portanto, quando um participante do experimento é solicitado a mover sua mão direita ou pé, uma ativação aumentada em seu giro pré-central esquerdo é esperada.

Neste experimento, os participantes são solicitados a mover alternadamente suas mãos e pés, nos lados esquerdo e direito, enquanto sua atividade cerebral é medida com ressonância magnética. Uma vez que o sinal de ressonância magnética se baseia em alterações na oxigenação sanguínea, que são lentas em comparação com os movimentos que os participantes fazem, os períodos de movimento são separados com períodos de quietude para garantir que as várias condições possam ser distinguidas entre si e da linha de base de repouso. Para obter um tempo preciso dos movimentos, os participantes são instruídos sobre quando começar e terminar cada movimento com uma sugestão visual. Os métodos neste vídeo são semelhantes aos utilizados por vários estudos de ressonância magnética que demonstraram somatotopia no córtex motor primário. ^1,2

1. Recrute 20 participantes.

1. Confirme que os participantes não têm histórico de distúrbios neurológicos ou psicológicos.
2. Confirme se os participantes são todos destros usando o questionário de desdidade.
3. Para garantir que os participantes possam ver as pistas visuais corretamente, certifique-se de que eles tenham visão normal ou corrigida.
4. Certifique-se de que os participantes não têm metal em seu corpo. Este é um importante requisito de segurança devido ao alto campo magnético env

Neste experimento, os pesquisadores mediram a atividade cerebral com a ressonância magnética, enquanto os participantes moviam as mãos ou os pés. A análise estatística das alterações no fluxo sanguíneo é representada por diferentes cores na superfície do cérebro atlas padrão. As cores identificam os voxels, cujo curso de tempo melhor correspondeu ao curso de tempo previsto para uma condição específica.

Os resulta...

Esses resultados demonstram a organização somatotópica ou mapeada pelo corpo do córtex motor primário humano. Esse mapeamento tem implicações em como o dano ao cérebro afeta o movimento. Por exemplo, danos ao giro pré-central esquerdo levam à dificuldade em mover o lado direito do corpo, e as partes específicas do córtex motor primário afetados podem levar a problemas no controle de partes específicas do corpo. No entanto, também é importante notar que o córtex motor primário é apenas uma das muitas re...

1. Lotze, M., et al. fMRI evaluation of somatotopic representation in human primary motor cortex. Neuroimage 11, 473-481 (2000).
2. Rao, S.M., et al. Somatotopic mapping of the human primary motor cortex with functional magnetic resonance imaging. Neurology 45, 919-924 (1995).
3. Velliste, M., Perel, S., Spalding, M.C., Whitford, A.S. & Schwartz, A.B. Cortical control of a prosthetic arm for self-feeding. Nature 453, 1098-1101 (2008).