Os resultados de exames pos-mortem (necropsia) mostram que pacientes com história de consumo prolongado e excessivo de álcool têm o cérebro menor, mais leve e encolhido do que o cérebro de pessoas sem história de alcoolismo. Esses achados continuam sendo confirmados pelos exames de imagem como a tomografia, a ressonância magnética e a tomografia por emissão de fótons. O dano físico direto do álcool sobre o cérebro é um fato já inquestionavelmente confirmado. A parte do cérebro mais afetada costumam ser o córtex pré-frontal, a região responsável pelas funções intelectuais superiores como o raciocínio, capacidade de abstração de conceitos e lógica. Os mesmos estudos que investigam as imagens do cérebro identificam uma correspondência linear entre a quantidade de álcool consumida ao longo do tempo e a extensão do dano cortical. Quanto mais álcool mais dano. Depois do córtex, regiões profundas seguem na lista de mais acometidas pelo álcool: as áreas envolvidas com a memória e o cerebelo que é a parte responsável pela coordenação motora.
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