Quais efeitos a estimulação magnética transcraniana tem no cérebro?
O procedimento facilita a reorganização de conexões entre neurônios que poderiam ser úteis para terapias.
Pesquisadores do Ruhr-Universität Bochum obtiveram novos insights sobre a questão de como a estimulação magnética transcraniana (EMT/TMS) afeta a interconectividade funcional dos neurônios. Para visualização, eles empregaram corantes fluorescentes que fornecem informações sobre a atividade dos neurônios pela luz. Usando essa técnica, eles mostraram em um modelo animal que a EMT/TMS predispõe as conexões neuronais no córtex visual do cérebro para processos de reorganização.
A EMT/TMS está sendo usada como tratamento para várias doenças cerebrais, como depressão, doença de Alzheimer e esquizofrenia, mas há poucas pesquisas sobre como ela funciona exatamente. A equipe do professor adjunto Dr. Dirk Jancke, do Optical Imaging Lab, em Bochum, descreve suas novas descobertas na revista Proceedings, da Academia Nacional de Ciência dos Estados Unidos da América (PNAS).
Examinando os efeitos nos mapas corticais no córtex visual
Os pesquisadores investigaram como a EMT/TMS afeta a organização dos chamados mapas de orientação na parte visual do cérebro. Esses mapas são parcialmente determinados geneticamente e moldados pela interação com o ambiente. No córtex visual, por exemplo, os neurônios respondem às bordas de contraste de certas orientações, que normalmente constituem limites de objetos. Neurônios que preferencialmente respondem as margens de uma orientação específica são agrupados para perto, enquanto grupos de neurônios com outras preferências de orientação são gradualmente localizados mais distantes, juntos formam um mapa sistemático em todas as orientações.
A equipe empregou a EMT/TMS de alta frequência e comparou o comportamento dos neurônios aos estímulos visuais com uma orientação angular específica antes e depois do procedimento. O resultado: Após a estimulação magnética, os neurônios responderam mais variáveis, isto é, sua preferência por uma determinada orientação foi menos pronunciada do que antes da EMT/TMS. “Você poderia dizer que depois da EMT/TMS os neurônios estavam um tanto indecisos e, portanto, potencialmente abertos a novas tarefas”, explica Dirk Jancke. “Portanto, consideramos racionalmente que o tratamento nos fornece uma janela de tempo para a indução de processos plásticos durante os quais os neurônios podem mudar sua preferência funcional”.
Um breve treinamento visual remodela os mapas
A equipe analisou o impacto de um treinamento visual passivo após o tratamento com EMT/TMS. 20 minutos de exposição a imagens de uma orientação angular específica levaram ao aumento das áreas do cérebro que representam a orientação treinada. “Assim, o mapa no córtex visual incorporou o viés no conteúdo de informação da estimulação visual anterior, alterando seu layout em um curto espaço de tempo”, diz Jancke. “Tal procedimento, que é um treinamento sensorial ou motor direcionado após a EMT/TMS para modificar o padrão de conectividade do cérebro, pode ser uma abordagem útil para intervenções terapêuticas, bem como para formas específicas de treinamento sensorial-motor”, explica Dirk Jancke.
Desafios metodológicos
A estimulação magnética transcraniana é um procedimento indolor não invasivo: um solenoide (bobina longa) é posicionada acima da cabeça e a área do cérebro em questão pode ser ativada ou inibida por meio de ondas magnéticas. Até agora pouco se sabe sobre o impacto do procedimento em um nível de rede celular, porque o forte campo magnético da EMT/TMS sobrepõe sinais que são usados pelos pesquisadores para monitorar os efeitos neuronais da EMT/TMS. O pulso magnético interfere, em particular, com técnicas de medição elétrica, como o EEG (eletroencefalograma). Além disso, outros procedimentos utilizados em participantes humanos, como por exemplo a ressonância magnética funcional, são muito lentos ou tem a resolução espacial muito baixa.
A equipe de Dirk Jancke usou corantes fluorescentes dependentes de voltagem, embutidos nas membranas dos neurônios, para medir a atividade do cérebro após a EMT/TMS com alta resolução espaço-temporal. Assim que a atividade de um neurônio foi modulada, as moléculas de corante alteram a intensidade da emissão. Os sinais leves consequentemente forneceram a informação sobre as modificações imediatas na atividade dos grupos de neuronais.
Tradução livre do texto original em inglês do site EurekAlert!.
Publicado em 5 de junho de 2018.