A amígdala: como o seu cérebro fabrica o medo

No subsolo de um laboratório do Center for Neural Science da Universidade de Nova York, no início da década de 1980, um rato Sprague-Dawley está sentado sobre um piso de grade de aço inoxidável dentro de um pequeno recinto. Um alto-falante toca um breve tom. Uma fração de segundo depois, uma corrente de meio miliampère pulsa pela grade sob as patas do animal. O rato se imobiliza, com cada músculo rígido, e um cronômetro começa a contar. A cena se repete ao longo de milhares de tentativas, cada uma eventualmente mapeada em uma lâmina de microscópio de um cérebro de rato cuidadosamente lesionado.

O homem que conduzia esses experimentos, Joseph LeDoux, não estava simplesmente ensinando ratos a se sobressaltarem. Ele estava rastreando um sinal que ia do ouvido para dentro, em busca do ponto exato em que um som sem sentido se tornava uma ameaça. Esse ponto de convergência acabou sendo uma pequena estrutura em forma de amêndoa, situada nas profundezas do lobo temporal. Este artigo segue a pergunta que esses experimentos responderam: quando algo assusta você, o que o cérebro está fazendo, e onde?

Um acidente de 1937 que abriu o lobo temporal

A história não começa com LeDoux. Ela começa em 1937, quando Heinrich Klüver e Paul Bucy, trabalhando na Universidade de Chicago, removeram cirurgicamente ambos os lobos temporais de macacos rhesus. O que observaram foi um conjunto estranho e notavelmente consistente de mudanças que veio a ser conhecido como síndrome de Klüver-Bucy. Os animais perderam o medo normal de cobras e dos humanos que os manuseavam, aproximando-se de objetos que antes os aterrorizavam, e levavam à boca tudo o que estivesse ao alcance, tentavam copular com objetos inadequados e comiam em excesso.

O relato, publicado nos Archives of Neurology and Psychiatry, tornou-se a assinatura clássica do papel do lobo temporal na avaliação emocional. Como Klüver e Bucy haviam removido uma região ampla, eles ainda não podiam dizer qual pedaço de tecido importava mais, mas a síndrome deixou uma coisa inconfundível: em algum lugar do lobo temporal medial havia um maquinário que decidia se um estímulo merecia medo ou indiferença. Em 1956, Lawrence Weiskrantz havia estreitado o alvo e isolado a própria amígdala como a estrutura responsável pelas mudanças que Klüver e Bucy haviam descrito. A amêndoa havia sido identificada.

Um aglomerado em forma de amêndoa com uma clara divisão de trabalho

A amígdala não é uma única massa, mas um aglomerado de cerca de uma dúzia de núcleos distintos, com aproximadamente dois centímetros de extensão, situado no lobo temporal medial logo à frente do hipocampo. O nome vem do grego para amêndoa, em razão de seu formato. O que a torna útil de compreender, e não apenas de nomear, é que seus núcleos dividem o trabalho do medo em uma porta de entrada, um escritório nos fundos e uma doca de carga.

O núcleo lateral é a principal estação de entrada sensorial, a porta de entrada pela qual chega a informação sobre o mundo exterior. O núcleo basal fica atrás dele e integra o contexto cortical, a informação mais rica e mais lenta sobre o que de fato é um estímulo e em que situação ele ocorre. O núcleo central é a estação de saída, a doca de carga a partir da qual as decisões da amígdala são despachadas para o corpo. Entender a estrutura dessa forma nos permite acompanhar um som assustador como um sinal físico que se desloca por tecidos específicos, do núcleo lateral onde ele aterrissa, passando pelo núcleo basal onde recebe significado, até o núcleo central onde se transforma em um coração disparado e um corpo imobilizado.

Como um tom se tornou uma ameaça

A ferramenta central de LeDoux era o condicionamento pavloviano do medo, um procedimento tão simples quanto poderoso. Em seu paradigma auditivo, um tom neutro serve como estímulo condicionado, e um breve e leve choque na pata serve como estímulo incondicionado. No início o tom não significa nada e o rato o ignora, mas depois de apenas alguns pareamentos de tom e choque, o tom sozinho já basta para fazer o animal se imobilizar. O condicionamento pavloviano do medo é exatamente isto: o pareamento de um estímulo condicionado neutro com um estímulo incondicionado aversivo até que o neutro, por si só, desencadeie uma resposta defensiva. A imobilização é a defesa típica da espécie do rato, a resposta que um pequeno mamífero dá quando um predador pode estar por perto e o movimento poderia ser fatal.

A genialidade do programa de LeDoux não foi o condicionamento em si, que a tradição de Pavlov já havia estabelecido havia muito tempo, mas a dissecção que se seguiu. Lesionando cada estação de retransmissão ao longo do caminho do ouvido ao cérebro, uma de cada vez, e depois testando se o rato ainda conseguia aprender a temer o tom, seu grupo determinou por quais estruturas o sinal tinha obrigatoriamente de passar. Eles podiam remover o córtex auditivo, a região que você poderia supor essencial para que qualquer som fosse compreendido, e o rato ainda assim aprendia a se imobilizar diante do tom. O que eles não podiam remover era a amígdala lateral; ao lesioná-la, o condicionamento do medo falhava. Essa dissociação, relatada em 1986, fixou a amígdala como o ponto de convergência da ameaça condicionada, o lugar onde um som e um choque são amarrados juntos em um perigo aprendido.

Dois caminhos do ouvido até a amêndoa

A descoberta de que o córtex auditivo era dispensável levou LeDoux a uma das ideias mais influentes da neurociência da emoção: a de que um estímulo assustador alcança a amígdala por duas rotas diferentes em duas velocidades diferentes, que ele chamou de caminho baixo e caminho alto.

O caminho baixo é rápido e grosseiro. Ele vai diretamente do tálamo auditivo, a estação de retransmissão sensorial do cérebro, direto para a amígdala lateral, contornando completamente o córtex. No rato isso leva cerca de doze milissegundos, rápido o suficiente para começar a montar uma resposta defensiva antes mesmo de o córtex ter terminado de identificar o que é o estímulo. O caminho alto é mais lento, porém muito mais rico. Ele vai do tálamo até o córtex sensorial e só então para a amígdala lateral, levando algo da ordem de trinta a quarenta milissegundos. O tempo extra compra detalhe e contexto, e permite que o córtex module a resposta ou a cancele por completo.

A lógica funcional é fácil de sentir na própria experiência. Você dá um pulo diante de uma forma enrolada numa trilha de caminhada antes de registrar conscientemente o que é; esse é o caminho baixo disparando, comprometendo seu corpo com a cautela a partir da evidência mais barata e mais rápida disponível. Um batimento cardíaco depois você reconhece uma mangueira de jardim e o alarme se acalma; esse é o caminho alto chegando com informação melhor e anulando o alarme falso. Uma reação rápida a um graveto que poderia ser uma cobra sai mais barato do que uma reação lenta e precisa a uma cobra de verdade.

Da doca de carga até o corpo

A decisão de ter medo é inútil se ficar trancada dentro da amígdala. A tradução do veredito neural em realidade corporal acontece no núcleo central por meio de três projeções distintas, cada uma acionando um componente diferente da resposta defensiva integrada.

Uma projeção para a substância cinzenta periaquedutal, uma estrutura do mesencéfalo, produz a imobilização, a imobilidade vigilante que é a primeira linha de defesa do rato e o equivalente humano de ficar pregado no lugar. Uma projeção para o hipotálamo lateral aciona a ativação autonômica simpática, a fisiologia familiar do medo: o coração disparado, o pico na pressão arterial, a prontidão para correr ou lutar. E uma projeção para o núcleo do leito da estria terminal mantém estados sustentados de ansiedade que perduram além da ameaça imediata, um alarme mais lento e mais difuso muito depois de o perigo agudo ter passado. Essa divisão em três é parte do motivo pelo qual medo e ansiedade têm sensações diferentes, ainda que compartilhem o mesmo maquinário.

O condicionamento do medo também tem uma contraparte com a qual o mundo clínico se importa profundamente. A extinção do medo é o aprendizado ativo de que o estímulo condicionado não prevê mais o incondicionado, de modo que o tom, apresentado repetidamente sem nenhum choque, gradualmente deixa de provocar a imobilização. A extinção é mediada por projeções do córtex pré-frontal ventromedial sobre células intercaladas especializadas dentro da amígdala, que inibem a saída do medo. O detalhe crucial e um tanto desanimador é que a extinção não apaga a memória de medo original; ela constrói uma memória inibitória concorrente, sobreposta a ela, e é por isso que medos antigos podem retornar sob estresse ou em novos contextos. Uma fobia tratada é suprimida, não deletada.

A mulher que não conseguia ser assustada, até conseguir

A evidência mais impressionante do papel da amígdala no medo vem não de um rato, mas de um único ser humano conhecido na literatura como paciente SM. Ela tem uma condição genética rara, a proteinose lipoide (também chamada de doença de Urbach-Wiethe), que ao longo de anos depositou cálcio em ambas as suas amígdalas e as destruiu, poupando o restante do cérebro ao redor. Estudada por décadas na Universidade de Iowa por Antonio Damasio, Ralph Adolphs, Daniel Tranel e Justin Feinstein, ela ofereceu um experimento natural que nenhum cirurgião realizaria de propósito: uma pessoa vivendo uma vida plena com essencialmente nenhuma amígdala funcional em qualquer um dos lados.

Em um artigo de 2011 na Current Biology, Feinstein e colegas relataram que SM não demonstrava medo algum ao manusear cobras e aranhas vivas, apesar de dizer que não gostava delas, nenhum medo durante o passeio por uma atração assombrada onde, em vez disso, ela liderou o grupo e assustou os atores, e nenhum medo em resposta a trechos de filmes feitos para aterrorizar. A capacidade dela para a experiência sentida de ameaça externa parecia simplesmente ausente. Então veio a reviravolta. Em um estudo de acompanhamento de 2013 na Nature Neuroscience, o mesmo grupo fez SM inalar ar contendo 35 por cento de dióxido de carbono, um procedimento que produz uma sensação de sufocamento. SM, que não podia ser assustada por cobras ou casas assombradas, sofreu um ataque de pânico completo.

A dissociação é profunda, porque mostra que o medo não é uma coisa única construída em um único lugar. O medo exteroceptivo, o medo de ameaças no mundo exterior detectadas pelos sentidos, depende da amígdala, e sem ela SM era destemida. O medo interoceptivo, o medo impulsionado por sinais de dentro do corpo, como uma maré crescente de dióxido de carbono, é construído por uma circuitaria mais antiga do tronco encefálico que SM ainda possuía intacta.

Por que a amígdala não é o centro do medo do cérebro

É tentador, e muito comum na escrita popular, coroar a amígdala como o centro do medo do cérebro, a sede do medo sentido, um sino de alarme dedicado. A posição de trabalho cuidadosa do campo é mais comedida, e a paciente SM ajuda a explicar por quê. A amígdala não se especializa apenas no medo; ela atribui saliência motivacional a uma ampla gama de estímulos, inclusive os apetitivos e recompensadores, sinalizando o que importa em vez de apenas o que ameaça. O sentimento consciente de medo, o pavor subjetivo que você de fato experimenta, depende de uma atividade cortical mais ampla e não da amígdala isoladamente. E a própria SM ainda reconhecia ameaças intelectualmente, compreendendo perfeitamente bem que uma cobra poderia ser perigosa, embora tivesse perdido a resposta visceral, impulsionada pelo corpo, que a teria feito recuar.

Essa distinção é o fruto de mais de setenta anos de trabalho, da lobectomia de Klüver e Bucy em 1937, passando pelo isolamento da estrutura por Weiskrantz, pela dissecção da amígdala lateral de LeDoux e sua síntese de 1996 em The Emotional Brain, até os relatos da paciente SM de 2011 e 2013. O arco se afasta de modo constante de um slogan arrumadinho e se aproxima de um mecanismo: não um centro do medo, mas um circuito que decide o que vale a pena reagir e coloca o corpo em movimento antes de a mente terminar sua frase.

Principais conclusões

A amígdala é um aglomerado em forma de amêndoa com cerca de uma dúzia de núcleos no lobo temporal medial, cujo núcleo lateral recebe a entrada sensorial, o núcleo basal acrescenta o contexto cortical e o núcleo central despacha a resposta defensiva por meio de três saídas: uma projeção para a substância cinzenta periaquedutal que produz a imobilização, uma projeção para o hipotálamo lateral que aciona a excitação simpática e uma projeção para o núcleo do leito da estria terminal que sustenta a ansiedade. O trabalho de Joseph LeDoux com condicionamento auditivo do medo em ratos, que pareia um tom com um choque na pata até que o tom sozinho provoque a imobilização, fixou a amígdala lateral como o ponto de convergência da ameaça aprendida e revelou dois caminhos até ela: um caminho baixo subcortical rápido, de cerca de doze milissegundos, que reage antes de o córtex identificar o estímulo, e um caminho alto cortical mais lento e mais rico, de trinta a quarenta milissegundos, que pode modular ou cancelar o alarme. A extinção do medo, impulsionada pela entrada do córtex pré-frontal ventromedial nas células intercaladas da amígdala, constrói uma memória inibitória concorrente em vez de apagar a original. A paciente SM com doença de Urbach-Wiethe, com ambas as amígdalas destruídas, não sentia medo de cobras, aranhas ou casas assombradas, mas entrou em pânico ao inalar dióxido de carbono, dissociando o medo exteroceptivo mediado pela amígdala do medo interoceptivo impulsionado pelo tronco encefálico e ressaltando a posição cuidadosa do campo: a amígdala atribui saliência a muitos tipos de estímulos, a experiência sentida do medo depende de uma atividade cortical mais ampla, e a estrutura é mais bem compreendida não como o centro do medo do cérebro, mas como o circuito que decide o que vale a pena reagir.