Filogênese do Sistema Nervoso

Sabe-se que os seres vivos, mesmo os mais primitivos, devem continuamente se ajustar ao meio ambiente para sobreviver. Para isso existem três propriedades essenciais no protoplasma: Irritabilidade, condutibilidade e contratilidade.

A irritabilidade é a capacidade de reconhecimento de um estímulo externo, a célula, portanto, é sensível a estímulos impostos a ela e reage a tal com uma resposta. Sabe-se que uma célula é sensível a um estímulo quando ela reage a este estímulo, por exemplo, dando origem a um impulso que é conduzido através do protoplasma (condutibilidade).

Condutibilidade é forma que a célula têm de conduzir o estímulo recebido para as outras células, em geral para células musculares ou glândulas.

A contratilidade já é a resposta ao estímulo que chega, a célula se contrai em um ou mais segmentos como resposta ao estímulo recebido, geralmente visando fugir de um estímulo nocivo.

Um organismo unicelular, como a ameba, possui todas as propriedades do protoplasma, e quando ela é estimulada com uma agulha de micromanipulador é possível observar que ela se afasta lentamente do ponto onde foi tocada, ela é sensível à informação e reage contraindo a célula de um lado e criando pseudópodes do outro de um modo bem rudimentar. Alguns seres mais complicados como a esponja, especializa suas propriedades, parte, superficial, do citoplasma da célula é especializada em irritabilidade e condutibilidade, enquanto outra especializa-se na contração da célula. Células musculares primitivas, da esponja, localizam-se superficialmente em seus orifícios, onde absorvem a água que por sua vez contém substâncias irritantes que a célula detecta e responde contraindo a célula. Com o surgimento de metazoários mais complicados, essas células musculares passaram a ocupar uma posição mais profunda na célula, perdendo o contato com o meio externo. Surgiram, então, na superfície, células especializadas em receber os estímulos externos e então transmitem às células musculares adjacentes. Estas células especializadas em irritabilidade e condutibilidade foram os primeiros neurônios que provavelmente surgiram nos celenterados. Na extremidade desta célula desenvolve-se uma formação especial denominada receptor.

O receptor transforma vários tipos de estímulos, sejam físicos ou químicos em impulsos nervosos que podem ser transmitidos a um órgão efetuador: músculo ou glândula. Receptores muito mais complexos foram surgindo com o decorrer da evolução, para estímulos mais variados.

Em algumas partes do corpo de celenterados existe uma rede de fibras nervosas formadas principalmente por ramificações dos neurônios da superfície, permitindo difusão dos impulsos nervosos em várias direções. Já em platelmintos e anelídeos esse sistema nervoso difuso foi substituído por no qual os elementos nervosos tendem a se agrupar em um sistema nervoso central (centralização do sistema nervoso). 

No epitélio de animais da classe dos anelídeos existem neurônios que por meio dos seus axônios se ligam a outros neurônios cujos corpos estão situados no gânglio, que por sua vez possuem um axônio que faz conexão com os músculos (arco reflexo simples). O primeiro neurônio citado é o que recebe a informação do meio externo, ele é localizado superficialmente. Como ele é responsável por receber os estímulos, foi denominado como neurônio aferente. Este neurônio aferente transmite, através do seu axônio, um impulso elétrico ao corpo celular do segundo neurônio, este é responsável por conduzir o impulso ao músculo que vai gerar uma contração como resposta. Este neurônio foi denominado eferente, pois é este que é responsável por efetuar uma ação. O neurônio aferente é também conhecido como neurônio sensitivo, e o neurônio eferente como neurônio motor.

A interação dos dois neurônios citados acima gera um arco reflexo que permite com que o segmento do animal se desvie de um estímulo nocivo por exemplo, porém este arco reflexo é intra-segmentar, pois ocorre apenas em um segmento, este animal possui vários segmentos (ex: minhoca) e para que os outro segmentos sejam também estimulados existe um terceiro neurônio denominado neurônio de associação que é responsável por fazer a ligação entre o neurônio motor de outro segmento. Temos, então, um arco reflexo inter-segmentar. Figura arco reflexo inter-segmentar de parte de um animal segmentado:

Nos vertebrados, como no homem, temos o reflexo inter-segmentar e além disso também encontramos reflexos simples, como o reflexo patelar.

Os três neurônios citados sofreram algumas mudanças com a evolução. 

O neurônio sensitivo que estava inicialmente na superfície, sofreu mudança com o surgimento dos metazoários mais complexos que criaram um meio interno, eles começaram então, a levar informações desse meio interno para o sistema nervoso central e além disso eles passaram a se localizar mais no interior em moluscos e vertebrados diferentemente dos anelídeos. Portanto, durante a filogênese, o corpo do neurônio sensitivo apresentou uma tendência de centralização. Desta forma é mais vantajoso para a célula nervosa, pois o axônio pode se regenerar diferente do corpo.

O corpo do neurônio motor surgiu dentro do sistema nervoso central e a maioria deles permaneceu nesta posição durante toda a evolução. Contudo, os neurônios motores que inervam os músculos lisos, músculos cardíacos ou glândulas têm seus corpos fora do sistema nervoso central. Estes neurônios pertencem ao sistema nervoso autônomo e são estudados com o nome de neurônios pós-ganglionares. Já os neurônios motores que inervam músculos estriados esqueléticos têm seu corpo sempre dentro do sistema nervoso central (por exemplo, na coluna anterior da medula) e recebem vários nomes: neurônios motores primários, neurônios motores inferiores ou via motora final comum de Sherrington.

O aparecimento dos neurônios de associação trouxe um considerável aumento do número de sinapses, aumentando a complexidade do sistema nervoso e permitindo a realização de padrões de comportamento cada vez mais elaborados. O corpo do neurônio de associação permaneceu sempre dentro do sistema nervoso central e seu número aumentou muito durante a evolução. Muitos surgiram nas extremidades, como olhos, ouvidos, boca, e antenas, para melhor exploração do meio ambiente e alimentação.

Referência: Ângelo Machado. Neuroanatomia Funcional - 2ª ed.