Estimulação na infância e o 

desenvolvimento cerebral

Psychopatology and the Brain

Cyntia M. Khun and Saul M. Schanberg

As interações mãe-filho são cruciais para o crescimento somático e o desenvolvimento na conduta na maioria das espécies mamíferas. No entanto existem muitas espécies nesta interação que estende do contato físico próximo e constante entre a mãe e filho. Alguns, roedores e primatas, alimentados uma vez ao dia, onde os únicos contatos com os descendentes ocorrem entre os galhos de árvores, tem significante rompimento desta interação, com grande impacto no crescimento e desenvolvimento dos mesmos. A interrupção precoce da interação comportamental entre mãe-filho (primeira infância), em várias espécies de mamíferos, subtrai uma profunda resposta psicológica comportamental nos descendentes, que implica na duração da separação e o crescimento. Inicialmente, a resposta envolve estimulação da secreção do cortisol, vocalização e agitação do comportamento, observada em várias espécies, e geralmente podem ser seguidas por inúmeras adaptações como retardo no comportamento, diminuição do crescimento, secreção hormonal e  índices bioquímicos avaliadores do crescimento, modificam a função cardiovascular, sono e termo-regulação (1-8). A separação, quando repetida ou prolongada, tem conseqüências mais severas e podem resultar em marcado atraso do crescimento e desenvolvimento comportamental, aumentando a susceptibilidade às doenças. Uma extensa literatura clínica sugere que o impacto da separação dos recém-natos e das crianças de suas mães pode ser igualmente perigoso. A deficiência no crescimento e desenvolvimento infantil é característica dos seres humanos, quando os recém-natos prematuros e crianças (fase de amamentação ou até dois anos de idade) são privados da estimulação materna, surgem as “deficiências não orgânicas de desenvolvimento”, (9-11). No extremo, isto é manifestado como “deficiência psicossocial”, ou “conexão reativa de desordem da infância”, uma condição clínica caracterizada pelo retardo do desenvolvimento, acompanhada pela supressão da secreção e ação do hormônio do crescimento, ao passo que estão preservados quando a criança é colocada num ambiente adequado (12-14).

O foco primário desta pesquisa é elucidar as respostas neuro-comportamentais e psicológicas alavancadas pela separação mãe-filho, e definir os componentes críticos da interação do comportamento, que são importantes para essas respostas. Estes estudos envolvem tanto um modelo animal, ratos recém-nascidos privados do relacionamento materno, como seres humanos prematuros e infantis (crianças até 2 anos de idade). A resposta à separação mãe-filho, nos dois modelos, mostra algumas similaridades notáveis, onde  ambos são caracterizados pela supressão do desenvolvimento, crescimento e conduta (ausência maternal ativa). Estas respostas são discutidas em maiores detalhes a seguir.

Os filhotes separados das ratas sugerem uma resposta psicológica específica. Os níveis tissulares de ornitina descarboxilase  (ODC), enzima indicadora do crescimento e diferenciação tecidual diminui rapidamente, após a separação dos filhotes da rata, seguida pelo declínio nos níveis tissulares de putrescina e seus produtos (15,16). A uniformidade da resposta de ODC, através dos órgãos é incomum. A resposta de atividade de ODC está modificada aos muitos agentes neurológicos e hormonais, mas isto geralmente ocorre na forma tissular específica, e está vinculado com a distribuição de receptores teciduais para o hormônio envolvido. Contudo, a resposta da destituição materna foi observada em todos os órgãos testados. Conforme discussão, a uniformidade desta resposta tem sido útil para identificar seus possíveis mediadores no sistema nervoso central (SNC).

A alteração no tecido indica que o crescimento e a diferenciação são acompanhados por uma resposta endócrina específica: diminuição sérica do hormônio do crescimento (GH) e perda da resposta tissular ao hormônio do crescimento exógeno (17,18). O trio: atividade alternada de ODC, atividade do hormônio do crescimento sérico, e resposta à atividade do hormônio do crescimento (Fig. 1) parecem caracterizar uma resposta do rato infantil na separação materna. Outras manipulações como, por exemplo, o stress de imobilização extraia um padrão diferente de resposta com elevação de ODC e complexidade de resposta endócrina (19).

A separação do rato (filhote) de sua mãe interrompe vários processos, incluindo a alimentação, transferência de calor e contato sensorial passivo entre mãe e filhote, e interação ativa do comportamento. O próximo passo do estudo foi determinar o ponto crítico para manter a atividade ODC e/ou a secreção do hormônio do crescimento. Em suma foi encontrado, que a alimentação, a temperatura do corpo e o estímulo sensorial passivo não alteraram as respostas. Ao contrário, como mostrado na fig.2, nós encontramos que o comportamento ativo da mãe foi o determinante, os anestesiados com uretane tiveram perdas criada pelo mesmo trio de deficiências, como remover o filhote de seu habitat (20). A demonstração da estimulação tátil vigorosa é semelhante a um pincel, que igualmente restabelecerá o GH sérico e a atividade de ODC tecidual (a estimulação do GH e do ODC não foi testada). Os valores controlados fornecidos como suporte adicional são importantes para a estimulação ativa do filhote (fig. 3). O componente tátil provou ser um estímulo sensorial crítico, como na cinestésica e na estimulação vestibular, que foram ineficazes ao restabelecimento da ODC e da secreção normal do hormônio do crescimento (22).

Estes estudos sugeriram que a estimulação tátil materna ativa ao filhote recém-nato representa um papel primário na regulamentação de sua psicologia. Em geral, isto está de acordo com a hipótese desenvolvida por Hofer (23, e este volume) onde a interação entre mãe e filhote regula o estado psicológico de ambos (mãe e filhote) através de reguladores complexos “escondidos”. Porém, a maioria dos reguladores descrita anteriormente, está envolvida, apenas pelo contato passivo mãe-filhote. Por exemplo, o contato passivo com a mãe pode ser um importante regulador pituitário-adrenal pelo hipotálamo. (24). Igualmente, a temperatura do alimento e do corpo representa, respectivamente, papel maior na função cardiovascular e na vocalização (25-29).

Embora, o estímulo sensorial primário mediando as mudanças no ODC e na secreção de GH parece diferir, significantemente, de outras respostas na separação mãe-filhote. Os estímulos passivos estudados medeiam as respostas de comportamento dos filhotes definidas em importantes intersecções dos possíveis mediadores neurais, que respondem separadamente.  A diminuição dos opióides endógenos tem sido postulada para mediar um número de respostas comportamentais da separação mãe-filhote, numa ampla variedade de espécies desde as galinhas aos primatas. Nos filhotes de galinhas, cachorros, macacos e roedores, a diminuição dos opióides endógenos mostrou supressão da ansiedade na vocalização, quando os animais foram separados do seu habitat (30-33). Ao contrário, a administração do opióide antagônico (naloxone) mostrou aumento de ansiedade na vocalização, e para prevenir a separação que ocorreu com os filhotes de ratos foi induzida a analgesia (4).

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Duas interpretações para estes resultados foram sugeridas por Panksepp e colaboradores, onde os opióides mediaram o “conforto social” e que a administração dos opióides reduziu o sofrimento do isolamento social (34).  Uma explicação mais conservadora e mecânica foi sugerida por: Kehoe e Blass (4) que propuseram a diminuição dos opióides endógenos durante separação prolongada mãe-filho, que sugeria uma resposta psicológica integrada para “acalmar” o animal e permitir sua sobrevivência à separação, sem alertar os predadores. Neste caso, os estudos sugeriram que o aumento do opióide no sistema nervoso central cria uma fisiologia integrada à resposta comportamental dos filhotes, com adaptação satisfatória à ausência do suporte parental. Como um componente de sobrevivência, a ausência de uma única fonte de alimento e calor poderia suprimir o crescimento e liberação dos opióides endógenos, dentro desta estrutura teórica, também representa um papel nas respostas neuroendócrinas e bioquímicas observadas.

 O primeiro passo ao testar o possível envolvimento dos opióides endógenos nas respostas do ODC e GH na privação maternal, foi a avaliação de efeito dos opióides exogenamente administrados.  Estes estudos forneceram um forte suporte para o envolvimento dos opióides nas respostas da separação materna dos filhotes de roedores. A administração intracisternal de beta-endorfina resulta em marcada e uniforme redução de atividade de ODC, tanto no cérebro como em todos os órgãos periféricos (fig.4).

Figura 4

Este declínio, de atividade de ODC, ocorre somente durante as 3 primeiras semanas de vida pós-natal e desaparece no desmame devido a separação materna (35).  Além disso, a administração central de beta-endorfina também suprime a indução de ODC pelo hormônio do crescimento exógeno, este é o segundo do trio de deficiências concluídas pela separação mãe-filhote (36). O envolvimento de beta-endorfina na supressão da secreção do GH é de difícil avaliação, embora tenha evidências preliminares do envolvimento de opióides nestas respostas neuroendócrinas. Em filhotes de ratos, como mostrado anteriormente em adultos, a beta endorfina estimula em lugar de inibir a secreção GH (37). Contudo, temos mostrado que a administração de agonista de opióides específicos aos receptores da Kappa opióides suprime, ao invés de estimular a secreção GH em filhotes, como em adultos (fig.5) (38,39). Esta descoberta é consistente nos relatos que os agonistas Kappa podem resultar em disforia ou estado aversivo em animais ou em humanos (40,41). Adicionalmente, experiências preliminares sugerem que o pré-tratamento dos roedores, com uma dose de naloxone pode prevenir a ação agonista de receptores Kappa,  atenua significativamente a diminuição de secreção do GH. Portanto, ao agir centralmente os opióides podem reduzir as três respostas para a separação mãe-filhote (período neonatal): a queda da atividade ODC, a supressão da indução de ODC pelo GH, e uma diminuição na concentração sérica de GH. Porém, não está claro se a mudança de atividade de ODC e sérica de GH fazem parte de uma resposta integrada como acima postulada, ou simplesmente representa ações distintas de opióides, que parecem estar envolvidos no circuito neural das respostas não relatadas. Há uma precaução adicional sugerida pelas descobertas, que tenta interpretar as mudanças na fisiologia psicológica maternal dos animais separados com o processo fisiológico humano. Esta suposição é a base para a considerar o anexo literário dos filhotes confinados de macaco Rhesus a uma conclusão originalmente simples na evidência do aumento de cortisol durante a separação.  Em trabalho adicional, realizado por esses autores (42) tem sido interpretado de modo conservador simples como a indicação de um rompimento do meio-ambiente familiar. A grande extensão dos estudos dos animais da interação mãe-filhote é que as mudanças da fisiologia e da beta-endorfina podem ocorrer e ser descritas em detalhes. Porém, o perigo está em não conhecer o estado psicológico dos animais. Claramente, um estado não-afetivo pode ser atribuído à separação mãe-filhote, sem uma dose saudável de antropomorfismo. Por exemplo, as vocalizações ultra-sônicas, freqüentemente em termos de ansiedade de vocalizações, podem também ser descritas, mais conservadoramente, como localização pela mãe dos filhotes que se desviaram do abrigo. Portanto, nossos resultados têm demonstrado uma harmoniosa adaptação psicológica de um roedor neonatal separado da mãe, mas o impacto deste estressor ou do desenvolvimento de seu comportamento na vida adulta ainda são desconhecidos.

Um modelo simples desenvolvido para explicar os resultados, assumindo somente, que a separação mãe-filho resulta numa resposta fisiológica, que deve ou  não ser organizada centralmente pela diminuição de opióides. Nossos estudos sugerem que a interrupção da normal interação comportamental mãe-filhote, induz à diminuição dos opióides endógenos do filhote nos neurônios específicos do SNC. A liberação dos opióides coordena uma resposta fisiológica integrada, incluindo supressão da atividade ODC, queda na secreção GH, supressão da ação GH em seu receptor, e possivelmente outras respostas psicológicas, tais como uma supressão das vocalizações ultra-sônicas (Fig. 6).

O trio de déficits, que identificamos nos filhotes de roedores em fase neonatal, separados do seu habitat, uma semelhança notável num rol de modificações, observando uma síndrome clínico específica, em filhotes e jovens adolescentes. Os diagnósticos realizados para déficit do crescimento em adolescentes são, uma tarefa notoriamente difícil na ausência de manifestação clínica. O diagnóstico clínico para “dificuldade do desenvolvimento não-orgânico” representa uma “manobra” das investigações. Contudo, o extremo desta ampla categoria está caracterizado pela falta do crescimento, a retenção específica da secreção GH e a dificuldade de ação do GH exógeno como descrita acima. 

A similaridade deste trio de deficiências, para os resultados observados nos filhotes-neonatais, é surpreendente. O segundo objetivo de nossa pesquisa envolve a avaliação de semelhanças possíveis na resposta quando há separação materna da criança (até 2 anos de idade), com os modelos animais, particularmente na determinação do papel da estimulação tátil/cinestésica, para a regulação do crescimento somático e no desenvolvimento do comportamento.

Figura 5

Figura 6

O primeiro foco foram crianças prematuras onde a experiência de isolamento sensorial foi drástica. Até recentemente, as crianças prematuras eram colocadas num ambiente no qual a mínima estimulação física era considerada ótima para manter a homeostase psicológica. Embora várias tentativas tivessem sido feitas para acelerar o crescimento através de estimulação exógena, muitos destes estudos foram severamente defeituosos no design experimental (i.é., ausência do controle  para a entrada de alimento, múltiplas formas de estimulação, etc.), e os resultados mistos foram relatados (43). Para avaliar a estimulação tátil, um importante papel nas diferentes espécies como os seres humanos e roedores, os efeitos foram investigados no crescimento e desenvolvimento da conduta de saúde de crianças, em longo prazo, mantidas em um típico “berçário intensivo”, com o controle rígido das condições experimentais e a estimulação sensorial dos pacientes.

As crianças prematuras (Tabela 1), foram recrutadas para o estudo no momento em que elas entraram no berçário. 

Tabela 1

O grupo experimental recebeu de três a 15 minutos de estimulação tátil/cinestésica, no período de três horas consecutivas por dia, durante 10 dias.  Os resultados deste experimento estão mostrados na fig. 7, tabela 2. A média de ganho de peso por dia dessas crianças (até dois anos de idade) está significantemente aumenta, apesar da entrada de alimento identificado. Além do mais, as crianças estimuladas estavam acordadas e mais ativas do que os controles, que mostraram-se mais habituadas e amadurecidas, a orientação motora e a  variação do estado do comportamento foram avaliados pela escala Brazelton. Até mesmo os mais importantes efeitos benéficos persistiram nas crianças estimuladas (até dois anos de idade) maior percentual de peso, melhor performance na escala motora e mental de Bayley e sinais neurológicos menos importantes nos 8 meses seguintes (44, 45).

Estes resultados demonstram que mesmo as quantidades menores da estimulação sensorial podem ter um impacto substancial no crescimento e no desenvolvimento comportamental das crianças (até dois anos de idade) que estão vivendo em um meio-ambiente pobre de estimulação apropriada.  Claramente, as crianças prematuras recebem estimulação sensorial intensa durante a rotina no berçário, mas muitas delas são aversivas. Além disso, não há clareza na resposta para a estimulação tátil, que representa a restauração do estímulo verdadeiro inadequado, ou simplesmente uma resposta à estimulação suplementar, para uma criança que não está na verdade privada daquele modo sensorial: a estimulação tátil poderia simplesmente ser “acordada” ou “ativada”  psicologicamente.

Estudos realizados em crianças mais velhas, com “deficiência” no seu desenvolvimento tem fornecido resultados preliminares intrigantes, que sugerem ser a estimulação tátil, para crescimento somático e desenvolvimento, de conduta no grupo mais amplo de crianças (até dois anos de idade) (46).  Nesta população separada de crianças (até dois anos de idade) e mais velhas, nossos estudos sugerem que a estimulação tátil efetivamente estimule o crescimento.

Figura 7

Tabela 2

Contudo, estes estudos aumentam a preocupação adicional ao serem interpretados. Obviamente, o crescimento não é estimulado em todas as crianças (até dois anos de idade). Considerando que isto poderia representar, em graus de privação prévia, o impedimento e o impacto da proteção de outras formas de estimulação, embora a importância da estimulação tátil recebesse uma atenção considerável, por pressão popular, a investigação científica rigorosa de tais interações psicológicas estaria apenas começando. O estímulo tátil representa um pequeno componente da complexidade das interações comportamentais do ser humano. Apesar de nossos estudos sugerirem que o contato físico pode representar um importante papel no desenvolvimento infantil, uma extensa literatura demonstra a  importância de outras formas de estimulação. Além disso, exceto no caso de crianças prematuras, a restrição de uma forma singular de estimulação é rara. Os maiores riscos das crianças estão nos meio-ambientes nos quais o emocional, o social e as forças econômicas geralmente agem de acordo com a tensão do comportamento materno. Pela compreensão da psicologia, das interações normal mãe-criança (até dois anos de idade), esperançosamente pode desenvolver os meios de prevenir ou reverter o impacto dos meio-ambientes no desenvolvimento físico e emocional das crianças de risco.

Em resumo, os resultados destes estudos em animais e seres humanos demonstraram, que as interações comportamentais específicas entre mãe e criança podem ter um imediato e persistente impacto no crescimento somático e no desenvolvimento da conduta. Duas perguntas gerais permanecem: primeiro: Quais os efeitos mediados pelos mecanismos neurais e bioquímicos? Os opiáceos mediam a separação das respostas em crianças?  Qual é o mecanismo bioquímico, através dos quais as interações comportamentais regulam o crescimento do tecido independente da nutrição em humanos e animais? A segunda pergunta é ainda mais compreensiva e particularmente pertinente para a presente discussão: Qual é o impacto das interações mãe-criança no desenvolvimento comportamental e emocional? Embora haja uma especulação secundária a respeito do impacto da separação mãe-criança (até dois anos de idade) ou mãe-criança (maior de dois anos de idade) não há uma evidência concreta dos efeitos no desenvolvimento emocional e comportamental adulto. Além disso, muitas destas especulações focam no componente emocional na literatura animal sobre as interações “afetivas” ou de “confiança no impacto de seu rompimento”. O presente estudo sugere que a interação mãe-criança (até dois anos de idade) também tenha muito mais impacto tangível e detectável no desenvolvimento psicológico e comportamental da criança com apresentação de uma tentativa previa de investigação deste  relacionamento.  

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