Um novo estudo mostra que lesões cerebrais traumáticas afetam todo o cérebro, não apenas o local da lesão, alterando a forma como as regiões cerebrais se comunicam e se adaptam às tarefas. Esta visão sobre a plasticidade cerebral abre novos caminhos para tratamento e reabilitação direcionados, com mais pesquisas planejadas para explorar mudanças e estratégias de intervenção a longo prazo.
Pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade Tufts desenvolveram uma nova tecnologia de imagem que captura a atividade neuronal em todo o cérebro durante as primeiras semanas de recuperação.
Cientistas da Faculdade de Medicina da Universidade Tufts relataram recentemente na revista Cerebral Cortex que um ferimento na cabeça grave o suficiente para afetar a função cerebral, como aqueles resultantes de acidentes de carro ou quedas inesperadas, pode causar alterações no cérebro que se estendem além da área de impacto inicial. Por meio de pesquisas realizadas em um modelo animal de lesão cerebral traumática, a equipe descobriu que os dois hemisférios do cérebro colaboram para criar novas conexões neurais, com o objetivo de substituir aquelas que foram danificadas.
“Mesmo áreas distantes da lesão se comportaram de maneira diferente imediatamente depois”, diz a primeira autora Samantha Bottom-Tanzer, estudante de MD/PhD em neurociência na Faculdade de Medicina. “A pesquisa sobre lesões cerebrais traumáticas tende a se concentrar na região da lesão, mas este estudo demonstra que todo o cérebro pode ser afetado, e imagens em regiões distais podem fornecer informações valiosas.”
Bottom-Tanzer e colegas são os primeiros a usar uma técnica de imagem que combina sensores fluorescentes de atividade neuronal e eletrodos para registrar quantas partes do cérebro conversam entre si após uma lesão cerebral. A equipe acompanhou a atividade neural em ratos por até 3 semanas após a lesão, durante períodos de exercício e descanso.
Mudanças na funcionalidade cerebral
Embora a conectividade geral entre neurônios tenha diminuído após a lesão cerebral, todos os ratos puderam usar uma roda de exercícios normalmente. No entanto, a atividade dos cérebros lesionados durante os períodos de corrida e descanso foi notavelmente diferente da dos cérebros saudáveis. Surpreendentemente, eles não exibiram padrões distintos de ondas cerebrais quando estavam em movimento e quando estavam parados, o que os pesquisadores esperariam.
“Seja prestando atenção ou caminhando, os cérebros mudam de estado dependendo da tarefa que você está realizando”, diz o autor sênior Chris Dulla, professor e presidente interino de neurociência da Faculdade de Medicina. “Após uma lesão cerebral traumática, esta capacidade não é tão robusta, indicando que tais eventos estão prejudicando a forma como o cérebro muda de estado de uma forma que ainda não entendemos.”
“O que podemos ver a partir dos dados é que o cérebro tem novas soluções para realizar todas essas tarefas complexas”, acrescenta.
Implicações clínicas e pesquisas futuras
Essa plasticidade tem implicações clínicas. Lesões cerebrais traumáticas muitas vezes levam a problemas de saúde a longo prazo e matam dezenas de milhares de americanos todos os anos, relata os Centros de Controle e Prevenção de Doenças. Os pesquisadores prevêem que a obtenção de imagens do cérebro de um paciente enquanto ele realiza diversas atividades poderia identificar melhor como alguém pode ser ferido ou quais funções são afetadas, melhorando o tratamento de um indivíduo.
“Este estudo ressalta a complexidade de como as lesões afetam um cérebro dinâmico e em constante mudança”, diz Bottom-Tanzer. “A maioria das pessoas pensa no cérebro num único estado, mas os nossos dados indicam que há flutuações, e isso pode oferecer oportunidades para explorar diferentes intervenções para fisioterapia, terapia da fala, e muito mais.”
No futuro, Bottom-Tanzer, Dulla e colegas planejam pesquisar mudanças na atividade neural após lesão cerebral traumática por um período pós-recuperação ainda mais longo. Eles também explorarão como sua tecnologia de imagem pode ser usada para identificar alterações na atividade cerebral que podem se traduzir em tipos específicos de disfunção ou se correlacionar com resultados de doenças a longo prazo.
Referência: “Lesão cerebral traumática perturba a conectividade cortical funcional dependente do estado em um modelo de camundongo” por Samantha Bottom-Tanzer, Sofia Corella, Jochen Meyer, Mary Sommer, Luis Bolaños, Timothy Murphy, Sadi Quiñones, Shane Heiney, Matthew Shtrahman, Michael Whalen , Rachel Oren, Michael J Higley, Jessica A Cardin, Farzad Noubary, Moritz Armbruster e Chris Dulla, 13 de fevereiro de 2024, Córtex cerebral.
DOI: 10.1093/cercor/bhae038
O estudo foi financiado pela Sociedade Americana de Epilepsia, pelo Departamento de Defesa dos EUA e pelo Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame.
