Um novo estudo em The Lancet Saúde Digital sugere que o cérebro pode responder a um acidente vascular cerebral de maneiras estranhas. Pesquisadores do Instituto Mark e Mary Stevens de Neuroimagem e Informática da USC (Stevens INI) descobriram que pessoas com deficiências físicas graves após um acidente vascular cerebral podem apresentar sinais de “rejuvenescimento” da estrutura cerebral em áreas que não foram danificadas. Isto parece refletir como o cérebro se adapta e se reorganiza após uma lesão.
O estudo foi conduzido como parte do grupo de trabalho de recuperação de AVC Enhancing NeuroImaging Genetics through Meta-Analysis (ENIGMA). Os investigadores analisaram imagens cerebrais de mais de 500 sobreviventes de AVC recolhidas em 34 centros de investigação em oito países. Usando modelos de aprendizagem profunda treinados em dezenas de milhares de exames de ressonância magnética, a equipe estimou a “idade do cérebro” de diferentes regiões de cada hemisfério e estudou como o AVC afeta tanto a estrutura quanto o reparo.
“Descobrimos que derrames maiores aceleram o envelhecimento no hemisfério danificado, mas paradoxalmente fazem com que o lado oposto do cérebro pareça mais jovem”, disse Hosung Kim, Ph.D., professor assistente de neurologia na Escola de Medicina Keck da USC e um dos autores do estudo. “Esse padrão sugere que o cérebro pode se reorganizar, essencialmente rejuvenescendo redes intactas para compensar a perda de função”.
IA mostra remodelação cerebral após acidente vascular cerebral
Os pesquisadores usaram um tipo de inteligência artificial chamada rede convolucional de grafos para realizar a análise. Este sistema estimou a idade biológica de 18 regiões do cérebro a partir de dados de ressonância magnética. Eles então compararam essa idade prevista com a idade real de cada pessoa, uma medida conhecida como diferença de idade prevista no cérebro (brain-PAD), que serve como um indicador da saúde do cérebro.
Quando essas medidas da idade cerebral foram comparadas com medidas da função motora, surgiu uma imagem clara. Nos sobreviventes de AVC com deficiências motoras graves, mesmo após mais de 6 meses de reabilitação, a idade cerebral foi inferior ao esperado nas regiões opostas ao local da lesão. Este efeito foi particularmente forte na rede frontoparietal, que desempenha um papel importante no planeamento, atenção e coordenação do movimento.
“Essas descobertas sugerem que quando o dano causado pelo AVC resulta em maior perda de movimento, as áreas não danificadas no lado oposto do cérebro podem se adaptar para ajudar a compensar”, explicou Kim. “Vimos isso na rede frontoparietal contralesional, que mostrou um padrão mais ‘juvenil’ e é conhecido por apoiar o planejamento motor, a atenção e a coordenação. Em vez de indicar a recuperação total do movimento, esse padrão pode refletir a tentativa do cérebro de se adaptar quando o sistema motor danificado não consegue mais funcionar normalmente. Isso nos dá uma nova maneira de ver a neuroplasticidade que a imagem tradicional não conseguiu capturar.”
Dados em grande escala revelam padrões ocultos
A investigação baseou-se no ENIGMA, uma colaboração global que reúne dados de mais de 50 países para compreender melhor o cérebro em diferentes ambientes. Ao padronizar dados de ressonância magnética e informações clínicas de muitos grupos de pesquisa, a equipe criou o maior conjunto de dados de neuroimagem de AVC desse tipo.
“Ao reunir dados de centenas de sobreviventes de AVC em todo o mundo e aplicar inteligência artificial avançada, podemos revelar padrões subtis de reorganização cerebral que passariam despercebidos em estudos mais pequenos. Estas descobertas sobre o envelhecimento diferencial regional do cérebro no AVC crónico poderiam, em última análise, orientar estratégias de reabilitação personalizadas”, disse Arthur W. Togo, PhD, diretor do Stevens Institute e professor do Instituto Universitário do Reino Unido.
Rumo à recuperação individual após acidente vascular cerebral
Os investigadores planeiam continuar este trabalho acompanhando os pacientes ao longo do tempo, desde as fases iniciais após o AVC até à recuperação a longo prazo. Acompanhar como os padrões de envelhecimento do cérebro e as mudanças estruturais evoluem pode ajudar os médicos a adaptar os tratamentos ao processo de recuperação único de cada indivíduo para melhorar os resultados e a qualidade de vida.
Saiba mais sobre as conexões entre neuroplasticidade contra lesões e distúrbios do movimento assistindo esse vídeo feito por Stevens INI.
O estudo, “A previsão da idade cerebral regional profunda baseada em ressonância magnética revela neuroplasticidade contra danos associados ao comprometimento motor grave no acidente vascular cerebral crônico: o estudo ENIGMA global”, foi financiado pela concessão R01 NS115845 do National Institutes of Health (NIH) e apoiado por colaboradores internacionais de instituições como a Universidade da Colúmbia Britânica, a Universidade Monash, a Universidade Emory e a Universidade Emory Donkey.
