Dando continuidade ao tema Educando o Cérebro através da Variabilidade da Freqüência Cardíaca (VFC), exploraremos neste artigo o envolvimento  da região do cérebro frontal (“cérebro executivo”) com o comportamento fisiológico da VFC.

Importantes tarefas à sobrevivência cotidiana no mundo envolvem funções cognitivas como memória de trabalho, atenção sustentada, inibição comportamental e flexibilidade mental geral. Estas tarefas estão todas associadas com a atividade cortical pré-frontal. Déficits nestas funções cognitivas estão presentes em estados afetivos negativos como depressão e ansiedade. Neste sentido, a ansiedade, depressão, estresse pós-traumático e esquizofrenia são associados com hipoatividade pré-frontal influenciando no déficit da memória de trabalho, função executiva e menor processamento efetivo de informações.

Por exemplo, é possível identificar momentos de concentração e atenção pela análise das ondas Theta da parte medial do córtex frontal. Os pesquisadores observaram que existe uma correlação entre o tipo de onda cerebral com o funcionamento do sistema nervoso autônomo. Utilizaram a análise espectral da VFC identificando nos momentos em que as ondas Theta sinalizavam maior concentração, aumento do tônus simpático e também parassimpático durante a atividade de meditação.

Outros pesquisadores também investigaram a relação do córtex frontal com uma abordagem diferente. Não estudaram a repercussão de ativação desta área nos comportamentos cardíacos, mas sim o de sua desativação. Quando o córtex pré-frontal fica “desligado” por algum motivo, a ação inibitória parassimpática retrai-se. Desta forma, uma relativa dominância simpática associada com a desinibição de circuitos defensivos é liberada, o que pode ser patogênico quando sustentado por longos períodos. Este estado é indicado por baixa VFC, que é marcada por pouca ativação parassimpática e hipoatividade pré-frontal.

Recentemente realizamos uma pesquisa sobre a VFC durante a partida de xadrez.  A VFC mostrou-se associada a melhores tempos de reação e precisão, indicando a ligação entre mediação vagal, habilidade inibitória e função do lobo frontal em tarefas associadas com função executiva e, portanto, que requerem atividade pré-frontal. O sujeito com baixa VFC teve os piores resultados em termos de tomada de decisão do que os de alta VFC.

Outros pesquisadores também observaram que a VFC permitiu especificar as inferências sobre o trabalho cognitivo em tarefa de rastreamento, mas não sobre a tarefa aritmética. Segundo os autores da pesquisa muitos estudos mostraram que o aumento da atividade mental está tipicamente relacionado com a intensidade de ativação da faixa de Baixa Freqüência (BF) na análise espectral da VFC (ver no artigo de janeiro 2008). Nos resultados da análise da VFC, encontrados pelos autores, houve clara correlação entre a dificuldade na tarefa de rastreamento e a VFC. Estes resultados apóiam o fato do aumento da atividade mental estar relacionada com o aumento dos índices da BF pela análise espectral da VFC.

São numerosas as pesquisas que demonstram a existência de alterações cardíacas entre os momentos de repouso e durante a execução de uma tarefa cognitiva. De maneira geral, pode-se dizer que, no caso em questão, a VFC diminui pela análise do domínio do tempo. Quando consideramos a análise espectral, parece haver diminuição do índice de Alta Freqüência (AF), que corresponde ao tônus do sistema parassimpático e aumento dos índices de BF que sugerem aumento do tônus simpático.

A pesquisa realizada por Hansen e colaboradores, por exemplo, teve como propósito  investigar o efeito do tônus vagal na performance durante tarefas cognitivas e não cognitivas, usando testes de memória de trabalho e atenção sustentada. A reação às tarefas cognitivas foi investigada usando a Freqüência Cardíaca e VFC. Foram registrados 5 minutos de nível de base da atividade cardíaca de 23 marinheiros e aplicação dos testes. Após a avaliação da linha de base, formaram-se os grupos de participantes que tinham apresentado no período de repouso uma alta VFC em um grupo e baixa VFC em outro grupo. Quando avaliado os resultados por esta divisão observou-se que o grupo de alta VFC mostrou melhores tempos de reação, maior número de respostas corretas e menos erros do que o grupo de baixa VFC, isto para os testes que demandavam funções executivas. Houve supressão da VFC e aumento da FC durante as atividades cognitivas comparadas com o estado de repouso. Segundo os autores, o estudo que realizaram demonstrou que alta VFC está associada a melhor performance envolvendo tarefas ligadas às funções executivas.

Alguns autores também enfatizaram os resultados das tarefas além das alterações cardiovasculares que as acompanham. Quando adotamos esta perspectiva percebemos o seguinte: as pessoas que apresentavam como característica intrínseca maior variabilidade da freqüência cardíaca, apresentam, também, maior desempenho em número de acertos, precisão e tempo de resolução de atividades. Em detalhes cita-se o estudo de Franks e Boutcher, onde um grupo composto de 15 pessoas treinadas aerobicamente e um grupo de mesmo número de participantes, porém destreinados, foram estudados pelos pesquisadores. Os sujeitos destreinados comparados com os treinados apresentaram, de forma significativa, maiores números de erros durante o teste de Stroop.

Os sujeitos treinados tiveram menor FC e maior atividade vagal em repouso. Os dois grupos tiveram significativo aumento da FC e também significativa diminuição da ativação vagal durante a atividade de Stroop.

Em relação ao estresse, outros pesquisadores investigaram pessoas sob diferentes níveis de estresse. Perceberam que quando a variabilidade é menor o estresse é maior (a Baixa Freqüência maior e Alta Freqüência menor) e o desempenho nas atividades cognitivas menores do que quando as pessoas encontram-se menos estressadas. Os participantes realizaram pequenas tacadas de golfe para colocar a bola no alvo. Realizavam tacadas sobre situações ambientais diferentes, condições em que foram denominadas de alta ansiedade e baixa ansiedade. A análise espectral VFC foi utilizada para a observação do padrão de desconforto ocasionado pelos ambientes diferentes, e para que os pesquisadores assegurassem das diferenças de ansiedade que marcam as distintas situações. Os resultados indicaram que o desempenho foi prejudicado na situação de alta ansiedade. A análise espectral mostrou que houve aumento da Alta Freqüência  nas tacadas em condições de baixa ansiedade. A condição de baixa ansiedade produziu aumento da Alta Freqüência da VFC enquanto que na condição de alta ansiedade ocorreu o inverso.  A análise da faixa de Alta Freqüência da VFC demonstrou resultados que refletem em parte o desempenho dos acertos de tacadas. No entanto, a condição de estresse não parece ser constante por um período de tempo maior. Existe uma constante leitura do ambiente, interpretações a cerca dele e movimentos fisiológicos a fim de assegurar a adaptação do organismo a estas condições.

¹Luciano Teixeira
Dissertação defendida “Freqüência Cardíaca, Variabilidade da Freqüência Cardíaca e o Desempenho em uma Partida de Xadrez” do Programa de Pós-Graduação em Psicologia da Universidade Federal de Santa Catarina.
Instituto SinaPsi
http://www.institutosinapsi.com
Tel.: (48) 32254748

²Prof. Dr. Emílio Takase
Laboratório de Neurociência do Esporte e Exercício
http://www.educacaocerebral.com
Tel.: (48) 3721 8245