As conseqüências neuropsicológicas das lesões de áreas prefrontais podem ser dramáticas e complexas. Muitas vezes, a integridade dos mecanismos sensório-motores elementares, bem como da estrutura sintático-fonológica da linguagem, contrasta com os graves déficits observados no comportamento e na cognição. Em diversos graus, os pacientes podem apresentar misturas de falta de motivação, falta de iniciativa, uma espécie de inércia comportamental, déficits na capacidade de juízo e insight, pensamento concreto e déficits na capacidade de planejamento estratégico com impulsividade, desinibição comportamental e sexual, comportamento pueril e jocoso, grandiloqüência etc.Alguns pacientes exibem um elevado grau de controle do seu comportamento pelas contingências imediatas, o que constitui a chamada síndrome de dependência ambiental. O indivíduo transforma-se em uma espécie de autômato ou "ser behaviorista radical", perdendo a capacidade de auto-controle. Um exemplo disto é o chamado comportamento de utilização, em que a pessoa utiliza automaticamente objetos colocados a sua frente pelo examinador.
Trabalhando com feridos na Primeira Guerra Mundial, o neuropsiquiatra alemão Karl Kleist definiu duas síndromes prototípicas, posteriormente denominadas por Blumer e Benson na década de setenta de síndromes pseudopsicopática e pseudodepressiva. A síndrome pseudodepressiva decorre, geralmente, de lesões da convexidade látero-superior do córtex prefrontal e se caracteriza pelos déficits na capacidade de iniciativa e do pensamento abstrato mais complexo. A síndrome pseudopsicopática, por sua vez, caracteriza-se por impulsividade e desinibição, sendo mais freqüentemente associada com lesões orbitofrontais ou ventromediais. Obviamente, estas duas síndromes são protótipos ou casos ideais, na maioria dos pacientes ocorre uma mistura em graus variados dos diversos componentes de uma e de outra.
O diagnóstico e mensuração da gravidade dos sintomas decorrentes de lesões ventromediais no lobo frontal constitui um dos maiores desafios enfrentados pela neuropsicologia contemporânea. A capacidade de tomada de decisões é uma das áreas em que esta dificuldade é mais acentuada. Ficaram célebres relatos de pacientes que apresentam desempenho normal em testes de inteligência e neuropsicológicos convencionais, mas que apresentam um padrão desastrado de tomada de decisões na vida (Damasio, 1996). Um paciente pode, por exemplo, ser encaminhado para avaliação neuropsicológica por uma série de decisões desastradas na sua vida, as quais acarretaram sua falência, a destruição do seu casamento, o contraimento de dívidas, o envolvimento com comportamentos socialmente inapropriados etc. Dificuldades estas que podem contrastar com o desempenho normal,muitas vezes até acima da média em testes de inteligência, como o WAIS, ou em testes neuropsicológicos clássicos de função executiva.
Um avanço importante para a resolução destas dificuldades em caracterizar as dificuldades com o processo de tomada de decisões em pessoas com lesões frontais foi o desenvolvimento da Iowa Gambling Task (Bechara et al., 1994). Na Iowa Gambling Task o probando recebe um cacife de $ 2000,00 em notas de fantasia e precisa escolher cartas a partir de quatro baralhos que lhe são apresentados. No maço A, a maioria das cartas dá recompensas de $ 100,00, mas de tempos em tempos é cobrada uma penalidade financeira moderada (com perdas variando de $ 50,00 a $ 250,00). No maço B, os ganhos na maioria dos ensaios são da ordem de $ 100,00, mas quatro ensaios distribuídos ao longo das tentativas implicam em penalidades de $ 1250,00 cada. Os maços C e D fornecem ganhos menores a cada tentativa ($ 50,00), mas perdas também menores, de modo que a opção preferencial pelos baralhos C e D leva a um acúmulo progressivo de dinheiro de fantasia ao longo da série de ensaios. As regras não são explicitadas para o probando. O mesmo deve inferí-las a partir da sua experiência. A tarefa é encerrada após 100 ensaios, mas isso também não é comunicado ao examinando.
Indivíduos-controle aprendem após cerca de meia dúzia de ensaios que devem evitar os baralhos A e B, restringindo suas opções aos baralhos C e D, o que acarreta um acúmulo progressivo de capital. Pacientes com lesões dos setores ventromediais do lobo frontal não conseguem suprimir o impulso de escolher cartas dos maços A e B, que se associam com maiores ganhos, mas também com maiores perdas. Tais pacientes, por vezes, exibem um comportamento tipicamente observado em pessoas com lesões frontais: verbalizam a resposta mais vantajosa, mas persistem escolhendo as respostas menos vantajosas. A respeito do maço B, uma paciente comentou: "Ah esse B, eu não gosto dele!". Alguns ensaios depois ela voltava a retirar uma carta do baralho B. Sobre o maço C ela comentou; "Se eu continuar ganhando 50 assim está bom!". Apenas para alguns ensaios depois tornar a retirar uma carta do baralho B.O grupo de Iowa City observou também que indivíduos normais começam apresentar, após alguns ensaios durante a tarefa, respostas psicogalvânicas antecipatórias, as quais estão ausentes nos pacientes com lesões ventromediais. A observação de ausência de respostas psicofisiológicas antecipatórias em indivíduos com lesões dos setores ventromediais do córtex prefrontal levou Damasio (1996) a propor a hipótese do marcador somático.
Trabalhando com feridos na Primeira Guerra Mundial, o neuropsiquiatra alemão Karl Kleist definiu duas síndromes prototípicas, posteriormente denominadas por Blumer e Benson na década de setenta de síndromes pseudopsicopática e pseudodepressiva. A síndrome pseudodepressiva decorre, geralmente, de lesões da convexidade látero-superior do córtex prefrontal e se caracteriza pelos déficits na capacidade de iniciativa e do pensamento abstrato mais complexo. A síndrome pseudopsicopática, por sua vez, caracteriza-se por impulsividade e desinibição, sendo mais freqüentemente associada com lesões orbitofrontais ou ventromediais. Obviamente, estas duas síndromes são protótipos ou casos ideais, na maioria dos pacientes ocorre uma mistura em graus variados dos diversos componentes de uma e de outra.
O diagnóstico e mensuração da gravidade dos sintomas decorrentes de lesões ventromediais no lobo frontal constitui um dos maiores desafios enfrentados pela neuropsicologia contemporânea. A capacidade de tomada de decisões é uma das áreas em que esta dificuldade é mais acentuada. Ficaram célebres relatos de pacientes que apresentam desempenho normal em testes de inteligência e neuropsicológicos convencionais, mas que apresentam um padrão desastrado de tomada de decisões na vida (Damasio, 1996). Um paciente pode, por exemplo, ser encaminhado para avaliação neuropsicológica por uma série de decisões desastradas na sua vida, as quais acarretaram sua falência, a destruição do seu casamento, o contraimento de dívidas, o envolvimento com comportamentos socialmente inapropriados etc. Dificuldades estas que podem contrastar com o desempenho normal,muitas vezes até acima da média em testes de inteligência, como o WAIS, ou em testes neuropsicológicos clássicos de função executiva.
Um avanço importante para a resolução destas dificuldades em caracterizar as dificuldades com o processo de tomada de decisões em pessoas com lesões frontais foi o desenvolvimento da Iowa Gambling Task (Bechara et al., 1994). Na Iowa Gambling Task o probando recebe um cacife de $ 2000,00 em notas de fantasia e precisa escolher cartas a partir de quatro baralhos que lhe são apresentados. No maço A, a maioria das cartas dá recompensas de $ 100,00, mas de tempos em tempos é cobrada uma penalidade financeira moderada (com perdas variando de $ 50,00 a $ 250,00). No maço B, os ganhos na maioria dos ensaios são da ordem de $ 100,00, mas quatro ensaios distribuídos ao longo das tentativas implicam em penalidades de $ 1250,00 cada. Os maços C e D fornecem ganhos menores a cada tentativa ($ 50,00), mas perdas também menores, de modo que a opção preferencial pelos baralhos C e D leva a um acúmulo progressivo de dinheiro de fantasia ao longo da série de ensaios. As regras não são explicitadas para o probando. O mesmo deve inferí-las a partir da sua experiência. A tarefa é encerrada após 100 ensaios, mas isso também não é comunicado ao examinando.
Indivíduos-controle aprendem após cerca de meia dúzia de ensaios que devem evitar os baralhos A e B, restringindo suas opções aos baralhos C e D, o que acarreta um acúmulo progressivo de capital. Pacientes com lesões dos setores ventromediais do lobo frontal não conseguem suprimir o impulso de escolher cartas dos maços A e B, que se associam com maiores ganhos, mas também com maiores perdas. Tais pacientes, por vezes, exibem um comportamento tipicamente observado em pessoas com lesões frontais: verbalizam a resposta mais vantajosa, mas persistem escolhendo as respostas menos vantajosas. A respeito do maço B, uma paciente comentou: "Ah esse B, eu não gosto dele!". Alguns ensaios depois ela voltava a retirar uma carta do baralho B. Sobre o maço C ela comentou; "Se eu continuar ganhando 50 assim está bom!". Apenas para alguns ensaios depois tornar a retirar uma carta do baralho B.O grupo de Iowa City observou também que indivíduos normais começam apresentar, após alguns ensaios durante a tarefa, respostas psicogalvânicas antecipatórias, as quais estão ausentes nos pacientes com lesões ventromediais. A observação de ausência de respostas psicofisiológicas antecipatórias em indivíduos com lesões dos setores ventromediais do córtex prefrontal levou Damasio (1996) a propor a hipótese do marcador somático.
Segundo a hipótese do marcador somático, sinais autonômicos oriundos do corpo são integrados nos setores ventromediais dos lobos frontais, os quais contribuem com um componente afetivo no processo de tomada de decisão, o qual já demonstra eficácia antes mesmo de o indivíduo conseguir desenvolver uma representação explícita das contingências a que está submetido. Segundo a hipótese dos marcadores somáticos, o processo de tomada de decisões em situações reais é auxiliado por estes sinais corporais oriundos do sistema nervoso autônomo e a tomada adaptativa de decisões depende da integração de sinais emocionais com um análise cognitiva da situação. Em pacientes com lesões restritas dos setores ventromediais ocorre uma dissociação entre o componente afetivo, comprometido, e o componente cognitivo, muitas vezes preservado, dependendo da extensão da lesão.
O surgimento da Iowa Gambling Task representou um importante avanço na caracterização dos déficits observados em pacientes com lesões prefrontais. Do ponto de visto teórico contribuiu também para consolidar uma corrente que enfatiza a integração de aspectos da afetividade com a cognição no funcionamento cerebral/normal. Os mecanismos funcionais e estruturais responsáveis pelos comportamentos caracterizados como emocionais não são fundamentalmente distintos daqueles categorizados como cognitivos. Entretanto, nem todos os estudos conseguiram replicar os dois achados principais do grupo de Iowa City: 1) pacientes com lesões da convexidade dorsolateral também podem apresentar o mesmo padrão de déficit; 2) nem todos os estudos foram capazes de obter os achados referentes às respostas psicogalvânicas (vide revisão em Fellows, 2004).
As inconsistências nos resultados com a Iowa Gambling Task indicam que há necessidade de fazer mais pesquisas para elucidar estas questões. Um aspecto crucial diz respeito ao fato de que a tarefa é bastante complexa, sugerindo a necessidade de decompô-la em componentes constituintes a partir de um modelo de processamento de informação. Um modelo freqüentemente usado sugere que o processo de tomada de decisões pode ser decomposto em três fases: 1) identificação ou geração de opções; 2) avaliação das suas conseqüencias; e 3) escolha (Fellows, 2004; Paulus, 2005).
Um exemplo de aplicação da estratégia de decomposição da tarefa em subcomponentes é uma variante da tarefa proposta por Rogers e cols. (1999), na qual é abolido o componente de aprendizagem. O indivíduo recebe um feedbak analógico na tela do computador indicando os valores reforçatórios associados com cada opção. Ainda assim, pacientes com adição a drogas continuam selecionando preferencialmente dos maços desvantajos, indicando que o seu comportamento não é regulado pela representação cognitiva dos valores associados aos estímulos.Os dados clínicos e experimentais são consistentes com os resultados de cirurgias em animais. Um paradigma comportamental freqüentemente utilizado é a inversão do valor dos estímulos. Em um paradigma de condicionamento operante, o animal inicialmente aprende a associar o estímulo A com um reforçador e o estímulo B com uma punição. Após esta contingência ter sido bem estabelecida, a polaridade é invertida e o estímulo A passa a ser associado com uma punição e o estímulo B com reforço. Animais submetidos a ablações do córtex orbitofrontal apresentam muita dificuldade com essa tarefa de reversal learning (Rolls, 1999).
Outros achados experimentais em animais mostram que as áreas olfativas e gustativas primárias sempre exibem respostas neurofisiológicas quando estimuladas com alimento ou odores. As respostas neurofisiológicas do córtex orbitofrontal, contudo, são dependentes do estado do organismo, não respondendo aos reforçadores primários quando o animal está saciado (Rolls, 1999). A interpretação mais plausível para estes resultados é que as regiões orbitofrontais estão envolvidas com a representação do valor de reforçamento dos estímulos.
Dados de neuroimagem funcional em humanos, revisados por Elliott e cols. (2000) indicam que as porções mediais do córtex orbitofrontal são ativadas quando não existe informação suficiente para determinar o curso mais apropriado de ação. Nessas circunstâncias, o córtex orbitofrontal contribui na tentativa de desambiguar o contexto e definir o que deve ser feito a seguir com base no valor reforçatório associados com os estímulos e respostas em um determinado contexto.
Conclusões: Dois sistemas prefrontais
Os achados clínicos e experimentais descritos permitem desenvolver um modelo das correlações anátomo-clínicas das áreas prefrontais, segundo o qual as regiões prefrontais do córtex cerebral desempenham importante papel nas funções auto-regulatórias do organismo por meio de suas conexões com outras regiões do encéfalo, tanto corticais quanto subcorticais. Dois sistemas auto-regulatórios principais podem ser identificados em relação com o córtex prefrontal e suas conexões, o sistema dorsolateral (cognição abstrata, descontextualizada, mecânica) e o sistema ventromedial (tomada de decisões pessoal e social, contextualizada, pragmática).
O surgimento da Iowa Gambling Task representou um importante avanço na caracterização dos déficits observados em pacientes com lesões prefrontais. Do ponto de visto teórico contribuiu também para consolidar uma corrente que enfatiza a integração de aspectos da afetividade com a cognição no funcionamento cerebral/normal. Os mecanismos funcionais e estruturais responsáveis pelos comportamentos caracterizados como emocionais não são fundamentalmente distintos daqueles categorizados como cognitivos. Entretanto, nem todos os estudos conseguiram replicar os dois achados principais do grupo de Iowa City: 1) pacientes com lesões da convexidade dorsolateral também podem apresentar o mesmo padrão de déficit; 2) nem todos os estudos foram capazes de obter os achados referentes às respostas psicogalvânicas (vide revisão em Fellows, 2004).
As inconsistências nos resultados com a Iowa Gambling Task indicam que há necessidade de fazer mais pesquisas para elucidar estas questões. Um aspecto crucial diz respeito ao fato de que a tarefa é bastante complexa, sugerindo a necessidade de decompô-la em componentes constituintes a partir de um modelo de processamento de informação. Um modelo freqüentemente usado sugere que o processo de tomada de decisões pode ser decomposto em três fases: 1) identificação ou geração de opções; 2) avaliação das suas conseqüencias; e 3) escolha (Fellows, 2004; Paulus, 2005).
Um exemplo de aplicação da estratégia de decomposição da tarefa em subcomponentes é uma variante da tarefa proposta por Rogers e cols. (1999), na qual é abolido o componente de aprendizagem. O indivíduo recebe um feedbak analógico na tela do computador indicando os valores reforçatórios associados com cada opção. Ainda assim, pacientes com adição a drogas continuam selecionando preferencialmente dos maços desvantajos, indicando que o seu comportamento não é regulado pela representação cognitiva dos valores associados aos estímulos.Os dados clínicos e experimentais são consistentes com os resultados de cirurgias em animais. Um paradigma comportamental freqüentemente utilizado é a inversão do valor dos estímulos. Em um paradigma de condicionamento operante, o animal inicialmente aprende a associar o estímulo A com um reforçador e o estímulo B com uma punição. Após esta contingência ter sido bem estabelecida, a polaridade é invertida e o estímulo A passa a ser associado com uma punição e o estímulo B com reforço. Animais submetidos a ablações do córtex orbitofrontal apresentam muita dificuldade com essa tarefa de reversal learning (Rolls, 1999).
Outros achados experimentais em animais mostram que as áreas olfativas e gustativas primárias sempre exibem respostas neurofisiológicas quando estimuladas com alimento ou odores. As respostas neurofisiológicas do córtex orbitofrontal, contudo, são dependentes do estado do organismo, não respondendo aos reforçadores primários quando o animal está saciado (Rolls, 1999). A interpretação mais plausível para estes resultados é que as regiões orbitofrontais estão envolvidas com a representação do valor de reforçamento dos estímulos.
Dados de neuroimagem funcional em humanos, revisados por Elliott e cols. (2000) indicam que as porções mediais do córtex orbitofrontal são ativadas quando não existe informação suficiente para determinar o curso mais apropriado de ação. Nessas circunstâncias, o córtex orbitofrontal contribui na tentativa de desambiguar o contexto e definir o que deve ser feito a seguir com base no valor reforçatório associados com os estímulos e respostas em um determinado contexto.
Conclusões: Dois sistemas prefrontais
Os achados clínicos e experimentais descritos permitem desenvolver um modelo das correlações anátomo-clínicas das áreas prefrontais, segundo o qual as regiões prefrontais do córtex cerebral desempenham importante papel nas funções auto-regulatórias do organismo por meio de suas conexões com outras regiões do encéfalo, tanto corticais quanto subcorticais. Dois sistemas auto-regulatórios principais podem ser identificados em relação com o córtex prefrontal e suas conexões, o sistema dorsolateral (cognição abstrata, descontextualizada, mecânica) e o sistema ventromedial (tomada de decisões pessoal e social, contextualizada, pragmática).
Sistema Dorsolateral: Um sistema tem origem embrionário no chamado arquicórtex e conecta as regiões dorsolaterais do córtex prefrontal principalmente com o hipocampo e lobo parietal. Esse sistema está envolvido predominantemente nas chamadas funções mentais superiores que exigem memória de trabalho, capacidade de planejamento, solução de problemas e tomada de decisões com vistas a problemas de natureza abstrata, descontextualizada. O sistema do córtex prefrontal dorsolateral é recrutado para a resolução de problemas de natureza mais intelectual, isto é, problemas abstratos, fechados, bem definidos e que comportam uma solução única (verdadeira ou falsa). Tais problemas correspondem aos testes neuropsicológicos corriqueiramente empregados, tais como testes de atenção, memória, linguagem, solução de problemas, habilidades perceptivas, motoras e construtivas etc.
Sistema Ventromedial: O sistema ventromedial se origina embrionariamente do páleo-córtex e conecta as regiões orbitofrontais principalmente com a amígdala e outras áreas do chamado sistema límbico. Esse sistema se ocupa preponderantemente do processamento de informação social, motivacional e emocional, sendo responsável pelo controle de impulsos e pela adequação social do comportamento, ou seja, pela inserção do comportamento em um contexto afetivo-motivacional e relacional. O tipo de situação que recruta a atividade dos circuitos ventromediais diz respeito a problemas de natureza mal definida e eminentemente contextualizada, que não comportam uma solução única e correta. As soluções possíveis precisam ser avaliadas pelo indivíduo em termos relativos, quanto às suas conseqüências futuras e ao grau de adaptabilidade que eventualmente possam promover. Mas, muitas vezes, não existe uma solução ótima. A adequação das soluções possíveis depende em quanto elas possam eventualmente promover ou impedir a consecução dos objetivos motivacionais do indivíduo.
A observação clínica e experimental de Damasio (1996) chamou atenção para indivíduos com lesões nas porções límbicas dos lobos frontais, que muitas vezes apresentavam resultados excelentes em tarefas descontextualizadas como testes de inteligência ou de personalidade, mas que persistiam com graves dificuldades adaptativas na vida pessoal e cotidiana, principalmente no que se refere ao planejamento de vida e tomada de decisões pessoais e sociais. A partir dessas observações Damasio postulou que a dificuldade dessas pessoas poderia estar relacionada a déficits em um mecanismo de sinalização neural, os chamados "marcadores somáticos", que integra os aspectos afetivo-motivacionais aos cognitivos no processo de tomada de decisões contextualizado na vida pessoal e interpessoal.
As estruturas da superfície medial do córtex prefrontal, entre as quais o córtex cingular anterior, se distribuem entre os dois sistemas. As porções mais dorsais integram o sistema cognitivo dorsolateral, enquanto as porções mais ventrais são funcionalmente relacionadas ao córtex orbitofrontal e ao sistema límbico. O córtex cingular anterior participa em funções tais como a monitorização dos estados mentais em si mesmo e nas outras pessoais, na monitorização e na correção de erros, além de estar envolvido em outras funções de natureza vegetativa, bem como nas respostas sexuais e no orgasmo (Devinsky et al., 1995).
Referências Bibliográficas
Bechara, A., Damasio, A., Damasio, H. & Anderson, S. (1994). Insensitivity to future consequences following damage to human prefrontal cortex. Cognition, 50, 7-15.
Damasio, A. (1996). O erro de Descartes. Emoção, razão e o cérebro humano. São Paulo: Companhia das Letras.
Devinsky, O., Morrell, M. J. & Vogt, B. A. (1995). Contributions of anterior cingulate cortex to behavior. Brain, 118, 279-306.
Elliott, R., Dolan, R. J. & Frith, C. D. (2000). Dissociable functions in the medial and lateral orbitofrontal cortex: evidence from human neuroimaging studies. Cerebral Cortex, 10, 308-317.
Fellows, L. (2004). The cognitive neuroscience of human decision making: a review and conceptual framework. Behavioral and Cognitive Neuroscience Reviews, 3, 159-172.
Paulus, M. (2004). Neurobiology of decision-making: Quo vadis? Cognitive Brain Research, 23, 2-10.
Rogers, R. D., Everitt, B. J., Baldacchino, A., Blackshaw, A. J., Swainson, R., Wynne, K., et al. (1999). Dissociable deficits in the decision-making cognition of chronic amphetamine abusers, opiate abusers, patients with focal damage to prefrontal cortex, and tryptophan-depleted normal volunteers: Evidence for monoaminergic mechanisms. Neuropsychopharmacology, 20, 322-339.
Rolls, E. (1999). The functions of the orbitofrontal cortex. Neurocase, 5, 301-312.
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