Implante cerebral provoca recuperação notável em pacientes com lesão cerebral grave

Aos 21 anos, a vida de uma jovem virou de cabeça para baixo após sofrer uma pancada na cabeça e uma grave lesão cerebral durante um devastador acidente de trânsito.

Ela tem vivido com as consequências desde então, lutando para se concentrar o tempo suficiente para realizar tarefas simples do dia a dia. Fazer malabarismos com várias tarefas era quase impossível. Sua memória iria falhar. As palavras ficavam presas na ponta da língua. Seu corpo parecia ter vontade própria. Constantemente em movimento, era difícil ficar parado. Depressão e ansiedade nublaram sua mente.

Dezoito anos depois, ela passou por uma cirurgia que mudou novamente sua vida. Depois de mapear cuidadosamente seu cérebro, os cirurgiões implantaram eletrodos profundamente no tálamo. Feito de duas estruturas bulbosas – uma em cada hemisfério – o tálamo é a Grande Estação Central do cérebro, e suas conexões se estendem por diversas regiões. Um estimulador, implantado perto da clavícula, ativou automaticamente o implante neural durante 12 horas por dia.

Os resultados foram impressionantes. Em apenas três meses, suas pontuações melhoraram em um teste padrão que mede inúmeras funções cognitivas. Pela primeira vez em décadas, ela não se sentia mais sobrecarregada durante o dia. Ela começou a adorar ler e outros hobbies.

“Eu só... eu quero pensar”, disse ela aos pesquisadores. “Estou usando minha mente... não sei por que, isso só me faz rir, mas é incrível para mim gostar de fazer essas coisas.”

A mulher, conhecida como P1, participou de uma julgamento pequeno e ambicioso buscando reverter problemas cognitivos decorrentes de lesões cerebrais. Liderado pelo Dr. Jaimie Henderson da Universidade de Stanford, o ensaio clínico recrutou seis pessoas para ver se a estimulação elétrica do tálamo restaurava a capacidade dos participantes de raciocinar logicamente, fazer planos e focar em uma determinada tarefa.

Em média, as pontuações de cinco participantes melhoraram até 52 por cento, superando em mais de cinco vezes os modestos objectivos da equipa. Como a estimulação é automática, os voluntários continuaram suas vidas diárias enquanto o implante exercia seus efeitos terapêuticos nos bastidores.

Os benefícios foram perceptíveis. Um participante disse que finalmente conseguiu se concentrar em programas de TV, embora anteriormente tivesse dificuldades devido à falta de atenção. Outro disse que agora pode monitorar múltiplas atividades e desviar a atenção – como manter uma conversa enquanto guarda as compras.

Embora promissora, a terapia requer cirurgia cerebral, o que pode ser arriscado. Um participante desistiu no meio do caminho devido a infecção. Mas para aqueles que toleraram a terapia, esta foi uma mudança de vida não só para eles, mas para as suas famílias.

“Recuperei minha filha. É um milagre”, disse um membro da família de P1.

Túneis profundos

A estimulação cerebral profunda, o núcleo da terapia, tem uma longa história.

A ideia é simples. O cérebro depende de vários circuitos trabalhando em conjunto. Essas conexões podem ser interrompidas devido a doenças ou lesões, impossibilitando a coordenação dos sinais elétricos e a formação de pensamentos ou decisões.

Uma solução é unir redes cerebrais quebradas com um implante neural. Graças a implantes sofisticados e à IA, podemos agora explorar as vibrações elétricas do cérebro e da medula espinhal, decodificar suas intenções e usar esse “código neural” para acionar braços robóticos ou permitir pessoas paralisadas voltem a andar.

Embora poderosos, esses implantes geralmente ficam na camada externa do cérebro ou ao redor dos nervos da medula espinhal que são relativamente fáceis de acessar.

A estimulação cerebral profunda apresenta um desafio porque tem como alvo regiões enterradas no cérebro. Inventada na década de 1980 para tratar sintomas motores na doença de Parkinson, a tecnologia tem sido usada desde então para combater a depressão, com apenas alguns choques aliviando os sintomas em pessoas gravemente deprimidas.

O novo estudo baseou-se nesses resultados. Pessoas com lesão cerebral traumática de longa duração muitas vezes lutam com o humor e a capacidade de atenção, tornando difícil equilibrar múltiplas tarefas sem dores de cabeça e fadiga. Eles também lutam para ficar parados.

Essas funções são controladas por diferentes áreas do cérebro. Mas um elo crítico é o tálamo, um centro que liga regiões que apoiam a atenção, o humor e o movimento. O tálamo é composto por dois bulbos em forma de alho, cada um aninhado nos hemisférios do cérebro, que coordenam os sinais provenientes de todo o cérebro. Uma importante estação retransmissora sensorial, foi apelidada de “a porta de entrada para a consciência”.

Estudos anteriores em ratos identificaram parte do tálamo como um potencial centro terapêutico para lesões cerebrais traumáticas. Outros estudos descobriram que estimular a região era seguro em pessoas com consciência mínima e ajudou-as a recuperar. Essa é a região visada pelo novo estudo.

Zapping

A equipe reduziu mais de 400 voluntários a apenas seis – quatro homens e duas mulheres com sintomas de lesão cerebral traumática moderada a grave. Antes da cirurgia, eles foram submetidos a vários testes para avaliar suas habilidades cognitivas básicas, humor e visão geral da vida.

Cada participante teve um neuroestimulador disponível comercialmente implantados em seu tálamo em ambos os hemisférios cerebrais. Para detectar potenciais efeitos precoces após a implantação, eles foram divididos em três grupos com base na rapidez com que o implante foi ligado após a cirurgia.

Os participantes experimentaram diferentes padrões de zapping durante duas semanas. Assim como percorrer as playlists do Spotify, cada um acabou encontrando um padrão otimizado para sua composição neural: o tempo e a intensidade da estimulação permitiram que pensassem com mais clareza e se sentissem melhor, com efeitos colaterais mínimos. O implante então estimulou o tálamo 12 horas por dia durante três meses.

Os resultados foram impressionantes. No geral, os participantes melhoraram entre 15 e 52 por cento, conforme medido pelo mesmo teste cognitivo utilizado na linha de base. Dois pacientes, incluindo P1, melhoraram tanto que não atendiam mais ao diagnóstico de incapacidade moderada inferior. Este aumento na capacidade mental sugere que os participantes podem enfrentar o trabalho e reconectar-se com amigos e familiares com o mínimo de esforço, escreveu a equipe no estudo.

Outro teste interrompeu a estimulação em alguns participantes por quase um mês. Nem os pesquisadores nem os participantes sabiam inicialmente quais implantes estavam desligados. Em poucas semanas, dois pacientes perceberam que se sentiam muito pior e desistiram do teste. Das três pessoas restantes, duas melhoraram – e uma piorou – com o estimulador ligado. Investigações posteriores descobriram que o implante estava atacando erroneamente o cérebro do paciente que não respondia, quando deveria ter sido desligado.

Embora tenha havido efeitos colaterais mínimos, o tratamento não atrapalhou a vida dos participantes. O choque causou alguma estranheza nos músculos da mandíbula em algumas pessoas. P1, por exemplo, descobriu que falava mal quando estava na intensidade de estimulação mais alta. Outra pessoa teve dificuldade em ficar parada e algumas sofreram alterações de humor.

O estudo ainda é inicial e muitas questões permanecem sem resposta. Por exemplo, o tratamento funciona independentemente de onde o cérebro foi lesionado? Os voluntários só foram testados durante três meses após a cirurgia, o que significa que melhorias a longo prazo, se houver, permanecem um mistério. Dito isto, vários participantes assinaram contrato para manter seus implantes e participar de estudos futuros.

Mesmo com essas advertências, os participantes e seus entes queridos ficaram gratos. “É muito profundo para nós”, disse um membro da família de P1. “Eu nunca teria acreditado nisso. Está além das minhas esperanças, além da expectativa. Alguém acendeu as luzes novamente.

Crédito de imagem: Instituto Nacional de Saúde Mental, Institutos Nacionais de Saúde

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• Fonte: https://singularityhub.com/2023/12/04/brain-implant-sparks-remarkable-recovery-in-patients-with-severe-brain-injury/