Usando um implante cerebral que pode registrar sinais neurais ao longo de vários meses, minha equipe de pesquisa e eu descobrimos biomarcadores objetivos da gravidade da dor crônica em quatro pacientes com dor crônica durante suas vidas diárias.
A dor é uma das experiências subjetivas mais importantes e básicas que uma pessoa pode ter. Embora existam muitas evidências de que a percepção da dor ocorre no cérebro, também há uma grande lacuna de conhecimento sobre onde e como os sinais de dor são processados no cérebro.
Embora a dor seja universal, não existe uma maneira de medir objetivamente sua intensidade.
A maioria dos estudos anteriores sobre os sinais cerebrais responsáveis pela dor baseou-se em experimentos de laboratório em ambientes artificiais.
Até agora, a maioria das pesquisas sobre dor crônica usou medidas indiretas da atividade cerebral, como ressonância magnética funcional ou eletroencefalografia.
Além disso, embora os médicos reconheçam amplamente que a dor crônica não é apenas uma extensão da dor aguda – como dar uma topada no dedo do pé – ainda não se sabe como os circuitos cerebrais por trás da dor aguda e crônica se relacionam entre si.
Nosso estudo fez parte de um ensaio clínico maior destinado a desenvolver uma nova terapia de estimulação cerebral para tratar a dor crônica severa.
Minha equipe implantou eletrodos cirurgicamente no cérebro de quatro pacientes com dor pós-AVC e dor no membro fantasma para registrar sinais neurais no córtex orbitofrontal, uma área do cérebro associada ao planejamento e expectativa, e no córtex cingulado, uma área associada à emoção.
Perguntamos aos pacientes sobre seus níveis de intensidade de dor várias vezes ao dia por até seis meses. Em seguida, construímos modelos de machine learning para tentar combinar e prever as pontuações de intensidade de dor auto-relatadas de cada paciente com instantâneos de seus sinais de atividade cerebral.
Esses sinais cerebrais consistiam em ondas elétricas que podiam ser decompostas em diferentes frequências, semelhante à forma como um acorde musical pode ser dividido em sons individuais de diferentes tons.
A partir desses modelos, descobrimos que as baixas frequências no córtex orbitofrontal correspondiam a cada uma das intensidades subjetivas de dor do paciente, fornecendo uma medida objetiva da dor crônica.
Quanto maior a mudança na atividade de baixa frequência que medimos, maior a probabilidade de o paciente sentir dor intensa.
Em seguida, queríamos comparar a relação entre dor crônica e dor aguda. Examinamos como o cérebro respondeu à dor intensa e de curto prazo causada pela aplicação de calor nos corpos dos pacientes.
Com base nos dados de dois participantes, descobrimos que o córtex cingulado anterior estava mais envolvido no processamento da dor aguda do que na dor crônica.
Este experimento fornece a primeira evidência direta de que a dor crônica envolve áreas de processamento de informações do cérebro distintas daquelas envolvidas na dor aguda.
Por que isso importa
A dor crônica, definida como dor que dura mais de três meses, afeta até 1 em cada 5 pessoas nos EUA. Em 2019, a incidência de dor crônica era mais comum do que diabetes, pressão alta ou depressão.
A dor neuropática resultante de danos ao sistema nervoso, como acidente vascular cerebral e dor no membro fantasma, muitas vezes não responde aos tratamentos disponíveis e pode prejudicar significativamente a função física e emocional e a qualidade de vida.
Entender melhor como medir a atividade cerebral para rastrear a dor pode melhorar o diagnóstico de condições de dor crônica e ajudar a desenvolver novos tratamentos, como a estimulação cerebral profunda.
O que ainda não se sabe
Embora nosso estudo forneça uma prova de conceito de que os sinais de regiões específicas do cérebro podem servir como uma medida objetiva da dor crônica, é mais provável que os sinais de dor sejam distribuídos por uma ampla rede cerebral.
Ainda não sabemos quais outras regiões do cérebro podem abrigar importantes sinais de dor que podem refletir com mais precisão a dor subjetiva. Também não está claro se os sinais que encontramos se aplicariam a pacientes com outras condições de dor.
Qual é o próximo passo?
Esperamos usar esses biomarcadores neurais recém-descobertos para desenvolver estimulação cerebral personalizada como forma de tratar distúrbios de dor crônica. Essa abordagem envolve a incorporação de sinais em algoritmos personalizados que governariam o tempo e a localização da estimulação cerebral sob demanda, semelhante à operação de um termostato.
Publicado em 03/06/2023 10h47
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