Por que há decussação?

Estou passando por alguns problemas pessoais que me impedem de escrever com a frequência que gostaria. Porém, como já havia dito numa postagem ao final do ano passado, blog parado é blog morto. Logo, na impossibilidade de escrever um artigo mais adequadamente preparado, mas ainda assim precisando publicar alguma coisa, resolvi postar uma dúvida minha. Isso mesmo, uma dúvida.

Tenho, ultimamente, escrito muito sobre a natureza de algumas justificativas para processos evolutivos, alegando que muitas dessas justificativas são apenas suposições, algumas mais verossímeis do que outras, mas ainda assim apenas suposições. A postagem anterior foi basicamente sobre isso. Quando a estava escrevendo, arrolei (que palavra feia!) mentalmente algumas características, muito provavelmente seletivas, cuja explanação do porque serem tão frequentes é complexa, controversa ou difícil de ser estabelecida com exatidão. Uma dessas características é a decussação.

Até onde eu saiba, a decussação ocorre em todos os vertebrados (estou aqui supondo que Vertebrata é um clado, ou seja, um grupo monofilético), e ocorre em alguns outros grupos animais, em menor extensão (a torção dos gastrópodos não é propriamente o que definimos como decussação…). A decussação, ou decussação das pirâmides em vertebrados como os seres humanos, é um fenômeno no qual as fibras nervosas cruzam obliquamente o plano mediano, passando para o lado oposto. O resultado é um controle nervoso contralateral (e não ipsilateral): o córtex motor esquerdo controla a porção direita do corpo do animal, enquanto o córtex motor direito controla a porção esquerda. Mais chãmente ainda: seu córtex motor esquerdo controla os movimentos da sua mão direita, enquanto seu córtex motor direito controla sua mão esquerda. Creio que a maioria das pessoas, mesmo as menos alfabetizadas cientificamente, já ouviu falar desse “cruzamento” do controle nervoso. Ao que tudo indica, esse fenômeno surgiu em algum momento após a diversificação dos primeiros Chordata e antes da diversificação dos Vertebrada, uma vez que todos esses últimos apresentam decussação.

Decussação das pirâmides: fibras do lado esquerdo passam para o lado direito, e vice-versa (Fonte: Henry Gray's Anatomy of the Human Body)

Surge portanto a pergunta: por que há decussação? Trata-se de uma característica seletiva? Se sim, qual a vantagem que ela confere? É muito interessante perceber que não há uma explicação científica preferida; na verdade, não há sequer uma explicação adequada, a maioria das hipóteses para explicar esse fenômeno ainda está “engatinhando” rumo à aceitação unânime (que, às vezes, não vale muita coisa…). A hipótese da qual mais gosto, apesar de não entender muita coisa, não é uma hipótese propriamente biológica, e sim uma hipótese no campo da topologia (uma área da matemática). Não estou aqui com falsa modéstia, falo sério: não entendi praticamente nada do que li! Topologia é uma área bastante complexa da matemática, com suas superfícies, seus espaços topológicos, seus teoremas de transformação, seus homeomorfismos, e por aí vai…

Minha proposta, enfim, é a seguinte: gostaria de que os leitores desse blog pensassem a respeito e enviassem, postando nos comentários, qual a sua hipótese preferida para explicar a decussação, esse fenômeno tão ubíquo, tão bem descrito, tão bem compreendido, mas ainda assim cuja evolução é tão obscura. Fiquem à vontade para enviar referências, postar comentários sem referências ou mesmo criar suas próprias hipóteses, de lavra própria, que você não leu em lugar nenhum. Os melhores comentários ganharão… bem, não ganharão nada, mas ao final de maio irei reeditar essa postagem, com os melhores comentários.

Se nenhum comentário for enviado (cenário altamente provável!), irei tentar entender o artigo que justifica a decussação através de explicações topológicas e escrever um pequeno resumo a seu respeito. Desde já, agradeço a todos aqueles que se dispuserem a comentar suas hipóteses e suposições.

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10 thoughts on “Por que há decussação?

  1. Olá!
    Confesso que até tentei entender sua matéria, para expressar minha opinião ou uma resposta depois de analisar, mais não cheguei á nenhuma conclusão.
    Creio eu ter que entender um pouco sobre anatomia, mesmo assim resolvi escrever pelo fato de você confessar estar passado por problemas e isso te está impedindo de postar em seu blog.
    Posso não ter á resposta sobre decussação, mais sou uma ótima Terapeuta e se precisar me procure.
    Uma grande beijos
    Dra. Rê

  2. Gerardo, não tenho referências para a minha opinião mas creio que deva ser a idéia mais clássica considerar que esse cruzamento tenha sido originado devido a seleção natural como você diz, mas não acho que seja devido a uma única vantagem. Primeiramente pelo que eu sei a descussação não isola completamente todas as funções dos hemisférios cerebrais, sendo, por exemplo, no sentido da visão, a sobreposição dos campos visuais de cada olho importante para a composição da noção de profundidade. Além disso acho que o fato de um lado sensorial estimular outro lado motor pode aumentar a eficiência da resposta a reflexos de fuga por exemplo, aumentado a integração perceptiva do animal com o ambiente.

    Quanto a origem dessa característica acho que a embriologia comparada pode fornecer respostas valiosas, mas como sempre não é fácil encontrar e decifrar essas informações, muitas vezes não por que o assunto seja complexo, mas por que as pessoas da área fazem questão de mantê-lo em uma forma incompreensível.

    Interessante ler que você tem uma hipótese da qual mais gosta , será justamente por que é a que você menos entende?

    • Ricardo,
      de fato, nem todas as fibras decussam (a figura do Gray mostra isso), e há comunicação entre os hemisférios.
      Bem, em relação à pergunta-chave do post, o que eu quero saber é exatamente o porquê! Por exemplo, você escreveu “o fato de um lado sensorial estimular outro lado motor pode aumentar a eficiência da resposta a reflexos de fuga por exemplo, aumentado a integração perceptiva do animal com o ambiente”… mas como? De que maneira? E as moscas, que têm controle ipsilateral, não estão integradas perceptivamente ao ambiente? Não são animais impressionantemente ágeis?
      Percebes o que quero dizer? Há muita gente que diz que o controle contralateral é mais eficiente… mas de que forma? E os animais ipsilaterais, são menos eficientes? O que eu gostaria é que os leitores postassem hipóteses para justificar o surgimento evolutivo da decussação… de que forma ela é “mais eficiente”? Qual a vantagem de quem a possui sobre quem não a possui? Percebe?
      Em relação à visão, creio que a percepção de profundidade é um ganho que veio após o estabelecimento da decussação, pois o fenômeno ocorre nos tratos eferentes e aferentes (e, entre esses, não apenas quanto à visão).
      Abraço.

      PS: Em relação à sua pergunta final, eu entendi a alegação básica da hipótese topológica da qual falei, quando eu postá-la você vai ver. Entendi a conclusão, o abstract etc… O que eu não entendi bulhufas foram as demonstrações matemáticas e as transformações topológicas. Portanto, a resposta à sua pergunta final é “não”.

      • Gerardo,
        Quando eu disse que a decussação aumentava a eficiência dos reflexos eu estava me referindo a uma comparação entre os primeiros cordados que apresentavam decussação e os que não apresentavam. Não consigo ver sentido algum na sua colocação sobre as moscas. Como poderiam elas ter influenciado na evolução da descussação em cordados? Basicamente a sua pergunta “por que as moscas não apresentam decussação se a decussação é vanjajosa em cordados?” não é diferente de “por que as zebras não evoluíram asas para fugir de seus predadores se as asas são vantajosas para as aves?” Tais questionamentos são ingênuos pelo fato de omitirem a história evolutiva de cada linhagem desde a separação com o ancestral comum. Mesmo assim, faço questão de lhe explicar mais detalhadamente: O controle nervoso contralateral é importante para o padrão de locomoção em S dos cordados, que apresentam musculatura na forma de somitos, enquanto que as moscas não. Esse tipo de locomoção requer uma coordenação de contração e relaxamento entre os dois lados do corpo para ser eficiente e já era presente nos ancestrais de cordados antes do desenvolvimento da cefalização. Com a hipertrofia da parte anterior do tubo nervoso, esse cruzamento se tornou mais evidente. É de se esperar que tais conexões nervosas laterais existam em quaisquer animais que apresentem uma locomoção semelhante. Qual lado do sistema nervoso estimulava ou inibia determinado lado motor não fazia diferença alguma enquanto as contrações e relaxamento dos somitos ocorressem harmoniosamente.

      • Ricardo,
        você me chamou de ignorante, demonstrou incapacidade em compreensão textual e não explicou nada.
        Se quiser simplesmente escrever a respeito do que perguntei no post, será bem vindo.
        Sem mais, passar bem.

  3. Realmente, essa dúvida sobre a existência da decussação das pirâmides também me intriga bastante. Como já foi dito, nem todas as fibras cruzam o plano mediano, logo, a primeira explicação que pensei foi que, no caso de uma lesão, o cérebro ainda conseguiria controlar, ainda que de forma não muito eficaz, o lado lesado. No entanto, seria de se esperar que o trato córtico-espinhal anterior (as fibras que não cruzaram) fossem do mesmo tamanho, e da mesma importância, que o trato córtico-espinhal lateral (as fibras que cruzaram), e o que se observa é que as fibras que cruzaram são extremamente mais importantes no controle da musculatura do que as fibras que não cruzaram, de tal forma que no caso de uma lesão, o lado oposto à lesão fica praticamente paralisado enquanto o lado da lesão fica funciona. Ou seja, comparando aqueles com controle ipsilateral e aqueles com controle heterolateral, não há ganho de controle efetivo do corpo no caso de uma lesão, apenas o lado funcional foi invertido.
    E eu não consigo ver como o cruzamento da maior parte das fibras poderia aumentar a agilidade da resposta a um estímulo de “luta ou fuga”. Aliás, isto apenas aumenta o tempo que o impulso leva para chegar até o destino.
    Sei que não respondi a dúvida nenhuma, mas gostaria de mencionar um exemplo ainda mais curioso, o do cerebelo. As fibras espino-cerebelares surgem de um lado da medula, cruzam para o lado oposto, e, ao entrar no cerebelo, descruzam! Realmente, a explicação para esses cruzamentos de fibras são um desafio…

  4. Interessante,
    confesso que não consigo discutir a respeito da escala evolutiva, como foi supramencionado.
    Sei, no entanto, que sou mais um provável componente da “Teoria das Decussações”…
    A única conclusão (bem básica, por sinal) a qual cheguei em relação à decussação piramidal (até porque são inúmeras) foi a seguinte (é básica mesmo): Em caso de lesão cortical por trauma em um dos hemisférios, haveria necessidade, para preservação da vida, de uma forma de defesa da área lesada. Como os membros, principalmente os superiores, possuem essa capacidade, uma lesão cortical esqueda permitiria que os membros esquerdos estivessem “hígidos” para promover defesa contra um provável novo trauma.

    Mas encontrei um contratempo lógico: os membros contralatetrais (lesados) deixariam aquele lado suscetível a lesões.

    Creio que, para compreendermos as decussações, não podemos partir da piramidal. Penso, por exemplo, que a decussação das fibras provenientes da retina nasal (que decussam no quiasma óptico – as da retina temporal não cruzam) vêm antes da piramidal.
    Estou partindo do pressuposto de que a motricidade consciente (do trato córtico-espinhal) é uma resposta a um estímulo sensitivo. Não necessariamente a um estímulo sensitivo no mesmo músculo, mas em áreas diferentes, como aquele estímulo de coçar, no qual são responsáveis os neurônios de associação na medula espinhal.

    Aí vocês me perguntariam: Mas e o cego? Como você explicaria uma decussação numa cegueira congênita?

    A visão é só um exemplo. Pode ser estímulo sensitivo auditivo (que é ipsi e contralateral), ou de equilíbrio, ou de olfato. O que digo é que se partirmos da decussação das piramides, estamos tentando entender o final.

    Isso me chama muito a atenção porque primeiro veio o equilíbrio em meio aquático, depois veio a motricidade e posteriormente a motricidade elaborada.
    Em que parte da evolução surgiu a primeira decussação?

  5. Talvez seja mesmo para sincronizar movimentos como andar, nadar e escalar. Ou pode ser para usar o braço para defender o mesmo lado da cabeça quando o animal sofrer um golpe desorientante o suficiente para prejudicar um movimento contralateral… não encontrei muito sobre esse assunto.

  6. penso que computar o estimulo visual de um lado é interessante biologicamente. portanto a decussação no quiasma optico teria essa função. com ela o lado esquerdo do cerebro computa as informações visuais da direita do organismo.
    é portanto interessante que a musculatura desse lado do corpo esteja preparada para reagir contra agressões. ora, para ganhar tempo o cortex visual esquerdo conecta-se diretamente a area responsavel pelo movimento do dimidio direito, seria um contratempo precisar cruzar de hemisferio cerebral.
    portanto em resumo: eu acho que a visao é cruzada para computar todo o estimulo de um lado do corpo em um cortex > conectar essa visao a area q pode defender-se rapidamente é util. > o lado proximo precisa cruzar para que isso ocorra.

    a decussação parcial e nao total das piramides pode ser explicada como resquicio evolutivo.

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