doi.org/10.1038/s41562-024-01901-z
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#Depressão
Pesquisadores da EPFL testaram efetivamente um novo método que permite a exploração profunda do cérebro humano sem a necessidade de cirurgia, com aplicações potenciais em terapia.
Distúrbios neurológicos como dependência, depressão e transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) afetam milhões de pessoas em todo o mundo, apresentando patologias complexas que envolvem diversas regiões e circuitos cerebrais.
O tratamento destas condições é particularmente desafiador devido às funções complexas e não bem compreendidas do cérebro, juntamente com a dificuldade de administrar terapias às estruturas cerebrais profundas de uma forma não invasiva.
No campo da neurociência em rápida evolução, a estimulação cerebral não invasiva é uma nova esperança para a compreensão e tratamento de uma miríade de condições neurológicas e psiquiátricas sem intervenção cirúrgica ou implantes.
Pesquisadores, liderados por Friedhelm Hummel, que ocupa a Cátedra Defitchech de Neuroengenharia Clínica na Escola de Ciências da Vida da EPFL, e o pós-doutorado Pierre Vassiliadis, são pioneiros em uma nova abordagem na área, abrindo fronteiras no tratamento de doenças como dependência e depressão.
Destaques da pesquisa e descrição da técnica
Sua pesquisa, aproveitando a estimulação elétrica de interferência temporal transcraniana (tTIS), visa especificamente regiões cerebrais profundas que são os centros de controle de várias funções cognitivas importantes e envolvidas em diferentes patologias neurológicas e psiquiátricas.
A investigação, publicada na revista Nature Human Behavior, destaca a abordagem interdisciplinar que integra medicina, neurociência, computação e engenharia para melhorar a nossa compreensão do cérebro e desenvolver terapias potencialmente transformadoras.
“A estimulação cerebral profunda invasiva (DBS) já foi aplicada com sucesso aos centros de controle neural profundamente arraigados, a fim de reduzir o vício e tratar o Parkinson, o TOC ou a depressão”, diz Hummel.
“A principal diferença da nossa abordagem é que ela não é invasiva, o que significa que usamos estimulação elétrica de baixo nível no couro cabeludo para atingir essas regiões.” Vassiliadis, principal autor do artigo, médico com doutorado conjunto, descreve o tTIS como o uso de dois pares de eletrodos fixados no couro cabeludo para aplicar campos elétricos fracos dentro do cérebro.
“Até agora, não podíamos atingir especificamente estas regiões com técnicas não invasivas, uma vez que os campos elétricos de baixo nível estimulariam todas as regiões entre o crânio e as zonas mais profundas – tornando qualquer tratamento ineficaz.
Essa abordagem nos permite estimular seletivamente regiões cerebrais profundas que são importantes nos transtornos neuropsiquiátricos”, explica.
A técnica inovadora baseia-se no conceito de interferência temporal, inicialmente explorado em modelos de roedores, e agora traduzido com sucesso para aplicações humanas pela equipe da EPFL.
Neste experimento, um par de eletrodos é ajustado para uma frequência de 2.000 Hz, enquanto outro é ajustado para 2.080 Hz.
Graças a modelos computacionais detalhados da estrutura cerebral, os eletrodos são posicionados especificamente no couro cabeludo para garantir que seus sinais se cruzem na região alvo.
Explorando o estriado humano
É neste momento que ocorre a mágica da interferência: a ligeira disparidade de frequência de 80 Hz entre as duas correntes torna-se a frequência de estimulação efetiva dentro da zona alvo.
O brilho deste método reside na sua seletividade; as altas frequências básicas (por exemplo, 2.000 Hz) não estimulam diretamente a atividade neural, deixando o tecido cerebral interveniente inalterado e concentrando o efeito apenas na região alvo.
O foco desta última pesquisa é o corpo estriado humano, um ator chave nos mecanismos de recompensa e reforço.
“Estamos examinando como o aprendizado por reforço, essencialmente como aprendemos por meio de recompensas, pode ser influenciado pelo direcionamento de frequências cerebrais específicas”, diz Vassiliadis.
Ao aplicar estimulação do corpo estriado a 80 Hz, a equipe descobriu que poderia atrapalhar seu funcionamento normal, afetando diretamente o processo de aprendizagem.
O potencial terapêutico do seu trabalho é imenso, especialmente para condições como dependência, apatia e depressão, onde os mecanismos de recompensa desempenham um papel crucial.
“No vício, por exemplo, as pessoas tendem a exagerar nas recompensas.
Nosso método pode ajudar a reduzir essa ênfase patológica”, ressalta Vassiliadis, que também é pesquisador do Instituto de Neurociências da UCLouvain.
Além disso, a equipe está explorando como diferentes padrões de estimulação podem não apenas perturbar, mas também potencialmente melhorar as funções cerebrais.
“Esse primeiro passo foi comprovar a hipótese de 80 Hz afetar o corpo estriado, e fizemos isso atrapalhando seu funcionamento.
Nossa pesquisa também se mostra promissora na melhoria do comportamento motor e no aumento da atividade do corpo estriado, especialmente em adultos mais velhos com habilidades de aprendizagem reduzidas”, acrescenta Vassiliadis.
Hummel, um neurologista treinado, vê esta tecnologia como o início de um novo capítulo na estimulação cerebral, oferecendo tratamento personalizado com métodos menos invasivos.
“Estamos buscando uma abordagem não invasiva que nos permita experimentar e personalizar o tratamento para estimulação cerebral profunda nos estágios iniciais”, diz ele.
Outra vantagem importante do tTIS são os efeitos colaterais mínimos.
A maioria dos participantes nos seus estudos relataram apenas sensações suaves na pele, tornando-a uma abordagem altamente tolerável e amigável ao paciente.
Hummel e Vassiliadis estão otimistas quanto ao impacto de suas pesquisas.
Eles imaginam um futuro onde terapias de neuromodulação não invasivas possam estar prontamente disponíveis em hospitais, oferecendo um escopo de tratamento expansivo e econômico.
Publicado em 29/06/2024 10h34
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