Bases neurais da gagueira

nov 30, 2020 | por Sandra Merlo | Gagueira, Últimas descobertas

A disfunção da alça córtico-estriado-tálamo-cortical esquerda parece ser o déficit fisiopatológico primário na gagueira do neurodesenvolvimento.

As bases neurais fisiopatológicas da gagueira do neurodesenvolvimento estão, gradualmente, sendo esclarecidas. Em um artigo recente de revisão [1], dois pesquisadores da área utilizaram um modelo neurocomputacional para interpretar achados comportamentais e de neuroimagem relacionados à gagueira. Eles propõem que a alteração primária subjacente à gagueira do neurodesenvolvimento é a disfunção da alça córtico-estriado-tálamo-cortical, responsável por iniciar os programas motores de fala. Os pesquisadores são a fonoaudióloga Soo-Eun Chang, da Universidade de Michigan, e o neurocientista Frank Guenther, da Universidade de Boston.

 

Modelo DIVA

Foi utilizado o modelo DIVA (Directions Into Velocities of Articulators) [2] para interpretar achados de pesquisas comportamentais e de neuroimagem relacionados à gagueira. No modelo DIVA, o processamento da fala é realizado por dois subsistemas: um de feedforward e outro de feedback.

O subsistema de feedforward é composto por dois circuitos: o de articulação e o de início. O circuito de articulação é responsável pelos programas motores de fala, ou seja, pela memorização dos padrões de ativação muscular para a produção de cada consoante e cada vogal. Já o circuito de início é responsável por ativar e desativar os programas motores. O circuito de início estaria anatomicamente localizado na alça córtico-estriado-tálamo-cortical. É justamente nesta alça que residiria a alteração primária da gagueira do neurodesenvolvimento.

 

Alça córtico-estriado-tálamo-cortical

Esta alça possuiria diversas regiões de processamento, cada qual com sua especificidade.

A primeira região de processamento (córtico-estriado-tálamo-cortical) incluiria o córtex somatossensorial primário, o córtex motor primário, o córtex pré-motor e a área motora suplementar. Os córtices somatossensorial primário, motor primário e pré-motor estariam mais relacionados aos programas motores em si, porque estão envolvidos no planejamento e na execução dos atos motores. Já a área motora suplementar estaria mais relacionada à seleção dos programas motores.

A segunda região de processamento (córtico-estriado-tálamo-cortical) envolveria os núcleos da base, principalmente o putâmen, o globo pálido e a parte reticulada da substância negra. A função destas estruturas estaria em iniciar os programas motores selecionados pelo córtex e, ao mesmo tempo, inibir os programas motores competitivos.

No início da aprendizagem da produção da fala, o processamento seria mais cortical. Seriam as regiões corticais que controlariam a ativação e a desativação de cada programa motor de fala. Com a consolidação da aprendizagem, o circuito motor dos núcleos da base assumiria a tarefa de temporalizar corretamente os programas motores durante a fala, tornando mais automática a produção da fala e liberando as regiões corticais deste processamento.

Os autores desenvolveram a hipótese de que falhas no reconhecimento de pistas sensoriais, motoras e cognitivas levariam à disfunção da alça córtico-estriado-tálamo-cortical. Cada disfluência típica de gagueira seria ocasionada por uma falha específica da alça. No caso dos prolongamentos fônicos em início de palavras, a falha estaria no reconhecimento das pistas que sinalizariam a desativação do programa motor. No caso dos bloqueios fônicos em início de palavras, a falha estaria no reconhecimento das pistas que sinalizariam o início do programa motor. No caso das repetições de parte de palavras, a falha estaria no reconhecimento das pistas que sinalizam o término do programa motor, havendo término precipitado, com consequente reinício.

 

Três possíveis locais de alteração no processamento neural

 

Alteração nos núcleos da base em si

Os núcleos da base são classicamente descritos por duas circuitarias complementares: a via direta ativa os programas motores pretendidos, enquanto a via indireta inibe os programas competitivos.

O efeito do excesso de concentração de dopamina ocasionaria inibição insuficiente dos programas motores competitivos pela via indireta. Como consequência, seria mais difícil iniciar o programa motor selecionado. Comportamentalmente, haveria tendência à excessiva atividade motora, os chamados “concomitantes físicos” durante os momentos de gagueira. Os neurolépticos seriam úteis apenas nestes casos, com o bloqueio dos receptores D2 melhorando a atividade da via indireta.

Por outro lado, o efeito da concentração reduzida de dopamina ocasionaria ativação insuficiente dos programas motores pela via direta. Comportamentalmente, haveria tendência à atividade motora reduzida durante a gagueira. Os psicoestimulantes seriam úteis somente nestes casos.

 

Alteração nas projeções axonais do córtex para os núcleos da base

A alteração estaria nas fibras corticais que se projetam para o estriado e que fornecem pistas sensoriais, motoras e cognitivas para os núcleos da base. Desta forma, os núcleos da base não conseguiriam dar início aos programas motores de fala no tempo esperado. Esta alteração topográfica é baseada nos achados de menor conectividade estrutural entre as áreas corticais esquerdas e o putâmen esquerdo em crianças com gagueira.

 

Alteração no córtex cerebral

A alteração estaria na conectividade entre as áreas corticais relacionadas ao processamento da fala. As deficiências na rede cortical esquerda levariam à maior ativação da rede homóloga à direita, ocasionando aumento nos tratos de substância branca à direita.

Crianças com gagueira persistente apresentam redução no volume cortical no córtex motor primário esquerdo e no córtex pré-motor esquerdo em relação aos controles. Esta redução nas pistas motoras para os núcleos da base resultaria em falhas de iniciação dos programas motores de fala.

Além disso, a redução no volume dos córtices motor primário e pré-motor esquerdos levariam a erros sutis de articulação, os quais seriam detectados pelo córtex auditivo esquerdo. Ao receberem pistas sensório-auditivas e sensório-motoras discrepantes em relação à produção da fala, os núcleos da base interromperiam o programa motor atual e o reiniciariam (ocasionando repetições de parte de palavras). O conhecido efeito indutor de fluência de situações como leitura em uníssono e mascaramento, por exemplo, eliminariam a detecção dos erros sutis de articulação. Os autores entendem que a ativação reduzida no córtex auditivo esquerdo em adultos que gaguejam é um achado compensatório, que ajuda na redução da gagueira.

 

Segundo Chang e Guenther, as pesquisas em neuroimagem da gagueira (em crianças e adultos) fornecem suporte para a hipótese destes três loci anátomo-funcionais. As alterações no córtex motor primário, no córtex pré-motor, na área motora suplementar e no putâmen esquerdos estariam na base da gagueira. Por outro lado, a redução de ativação no córtex auditivo esquerdo e o aumento de ativação em áreas homólogas à direita seriam resultado de compensações.

 

Referências

[1] Chang, S.-E. & Guenther, F. H. (2020). Involvement of the cortico-basal ganglia-thalamocortical loop in developmental stuttering. Frontiers in Psychology, doi: 10.3389/fpsyg.2019.03088.

[2] Guenther, F. H.; Ghosh, S. S. & Tourville, J. A. (2006). Neural modeling and imaging of the cortical interactions underlying syllable production. Brain and Language, 96 (3), 280-301.