Um novo estudo em The Lancet Saúde Digital sugere que o cérebro pode responder ao acidente vascular cerebral de uma forma surpreendente. Pesquisadores do Instituto de Neuroimagem e Informática Mark e Mary Stevens da USC (Stevens INI) descobriram que pessoas com deficiências físicas graves após um acidente vascular cerebral podem apresentar sinais de uma estrutura cerebral “mais jovem” em áreas que não foram danificadas. Isto parece refletir como o cérebro se adapta e se reorganiza após uma lesão.
A pesquisa foi conduzida como parte do Grupo de Trabalho de Recuperação de AVC Enhancing NeuroImaging Genetics through Meta-Analysis (ENIGMA). Os cientistas analisaram imagens cerebrais de mais de 500 sobreviventes de AVC recolhidas em 34 centros de investigação em oito países. Ao aplicar 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 examinou como o AVC afeta tanto a estrutura quanto a recuperação.
“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, PhD, professor associado de pesquisa em neurologia na Keck School of Medicine da USC e co-autor sênior do estudo. “Este padrão sugere que o cérebro pode estar se reorganizando, essencialmente rejuvenescendo redes não danificadas para compensar a perda de função”.
IA revela religação cerebral após acidente vascular cerebral
Para realizar a análise, os pesquisadores usaram um tipo de inteligência artificial chamada rede convolucional de grafos. Este sistema estimou a idade biológica de 18 regiões do cérebro com base em 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 os escores da função motora, surgiu um padrão claro. Sobreviventes de AVC com graves deficiências motoras, mesmo após mais de 6 meses de reabilitação, apresentaram idade cerebral mais jovem do que o esperado em regiões opostas ao local da lesão. Este efeito foi especialmente 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 acidente vascular cerebral leva a uma maior perda de movimento, as regiões 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 ‘jovem’ e é conhecida 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 ajustar 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
O estudo contou com a ENIGMA, uma colaboração global que combina dados de mais de 50 países para compreender melhor o cérebro em diferentes condições. 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 IA de ponta, podemos detectar padrões sutis de reorganização cerebral que seriam invisíveis em estudos menores. Essas descobertas de envelhecimento cerebral diferencial regionalmente em AVC crônico poderiam eventualmente orientar estratégias de reabilitação personalizadas”, disse Arthur W. Toga, PhD, diretor do Stevens INI e professor reitor da USC.
Rumo à recuperação personalizada do AVC
Os investigadores planeiam continuar este trabalho acompanhando os pacientes ao longo do tempo, desde as fases iniciais após um acidente vascular cerebral até à recuperação a longo prazo. Acompanhar a evolução dos padrões de envelhecimento cerebral e das mudanças estruturais pode ajudar os médicos a adaptar os tratamentos ao processo de recuperação único de cada pessoa, com o objetivo de melhorar os resultados e a qualidade de vida.
Saiba mais sobre associações entre neuroplasticidade contralesional e comprometimento motor em vendo este vídeo feito pelo Stevens INI.
O estudo, “A previsão de aprendizagem profunda da idade cerebral regional baseada em ressonância magnética revela neuroplasticidade contralesional associada ao comprometimento motor grave no acidente vascular cerebral crônico: um estudo ENIGMA mundial”, foi financiado pela bolsa 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 de Oslo.
