DECEMBER 17, 2020 - Mudanças na forma como as ondas cerebrais se sincronizam, que ocorrem em pessoas com doença de Parkinson, se originam de redes de células nervosas distintas em várias regiões do cérebro envolvidas no controle motor, descobriu um estudo.
A aplicação de estimulação elétrica para corrigir as ondas cerebrais anormalmente acopladas pode beneficiar esses pacientes sem a necessidade de cirurgia, sugeriram seus pesquisadores.
O estudo, "Características espaçotemporais do acoplamento fase-amplitude β-γ na doença de Parkinson derivado do EEG do couro cabeludo" (Spatiotemporal features of β-γ phase-amplitude coupling in Parkinson’s disease derived from scalp EEG), foi publicado na revista Brain.
A atividade elétrica no cérebro pode ser medida como ondas cerebrais (oscilações) com frequências diferentes. As ondas cerebrais são produzidas por pulsos elétricos de células nervosas (neurônios) que se comunicam entre si. Eles são divididos em diferentes larguras de banda, especificamente infra-baixo, delta, teta, alfa, beta e gama, que mudam de acordo com o que um indivíduo está fazendo e sentindo.
Durante tarefas cognitivas, as ondas cerebrais da mesma frequência são sincronizadas, um processo conhecido como acoplamento, em áreas específicas do cérebro.
Evidências recentes descobriram que ondas cerebrais de diferentes frequências também podem ser sincronizadas, um processo chamado acoplamento de frequência cruzada. Um desses acoplamentos, conhecido como acoplamento fase-amplitude (PAC), é aprimorado em pessoas com doença de Parkinson e ocorre entre as bandas de frequência beta (12-30 Hz) e as bandas de frequência gama (30-80 Hz).
Um EEG não invasivo que mede as ondas cerebrais do PAC beta-gama pode distinguir entre pacientes e indivíduos saudáveis, bem como medir o impacto de terapias que melhoram a mobilidade.
No entanto, o uso de EEG para determinar a localização exata no cérebro onde o acoplamento patológico (relacionado à doença) se origina não foi investigado. Além disso, a localização do acoplamento e sua relação com a deficiência motora permanece obscura.
Pesquisadores do Hospital Universitário de Leipzig, na Alemanha, analisaram gravações de EEG feitas em 19 pessoas com doença de Parkinson (13 homens e seis mulheres), junto com 20 controles saudáveis pareados por idade e sexo.
A equipe usou técnicas de computação baseadas em modelos matemáticos para localizar o acoplamento anormal de ondas cerebrais dentro do cérebro e para explorar uma conexão com deficiência motora.
Embora o acoplamento de amplitude de fase beta-gama fosse semelhante em todo o cérebro entre pacientes e controles, uma comparação de regiões específicas encontrou diferenças.
Em pacientes, o acoplamento de amplitude de fase beta-gama foi aumentado no córtex pré-frontal dorsolateral (função executiva), córtex pré-motor (movimentos voluntários), córtex motor primário (movimentos voluntários) e córtex somatossensorial (sensação de processamento).
Esses aprimoramentos de acoplamento de ondas cerebrais também foram vistos no hemisfério cerebral oposto (contralateral) ao lado do corpo mais afetado pelos sintomas de Parkinson.
Em comparação com os controles, diferenças significativas no acoplamento de amplitude de fase beta-gama foram encontradas nos mesmos locais distintos do cérebro, bem como entre esses locais. Esses resultados sugeriram que, em pacientes com Parkinson, "o acoplamento anormalmente aprimorado compreende sub-redes distintas em pelo menos cinco regiões do cérebro", escreveram os pesquisadores.
Em seguida, para examinar a relação entre o acoplamento de amplitude de fase e problemas motores em pacientes, a equipe calculou a correlação entre os valores de acoplamento de amplitude de fase em ambos os hemisférios cerebrais com as pontuações da parte III da MDS-Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS) (que avalia função motora) do lado do corpo mais afetado (hemicorpo).
O acoplamento geral de amplitude de fase beta-gama se relacionou significativamente com as pontuações de hemicorpo MDS-UPDRS III no córtex motor primário, mas não nas outras regiões do cérebro.
Enquanto os valores de acoplamento de amplitude de fase de dentro das mesmas localizações cerebrais não se correlacionaram significativamente com as pontuações de hemicorpo UPDRS em qualquer região do cérebro de interesse, os valores de acoplamento de amplitude de fase entre localizações cerebrais correlacionaram-se com pontuações de deficiências no córtex pré-motor, motor primário e somatossensorial, “Sugerindo especificidade do domínio motor.”
Finalmente, a equipe examinou como as redes neurais que geram ondas cerebrais beta e gama acopladas anormais entre as regiões foram espacialmente organizadas dentro do córtex motor primário.
As localizações das ondas cerebrais beta e gama em pacientes e controles foram altamente correlacionadas espacialmente. Ainda assim, houve uma tendência para as semelhanças entre os pacientes serem reduzidas em comparação com os controles, indicando que “interações anormalmente intensificadas tornaram-se mais prevalentes entre algumas sub-redes espacialmente distintas em pacientes do que em indivíduos de controle”, escreveram os pesquisadores.
“O acoplamento de fase-amplitude aprimorado em pacientes com doença de Parkinson se origina do acoplamento entre redes neurais distintas em várias regiões do cérebro envolvidas no controle motor”, acrescentaram.
“Usando estimulação elétrica ou magnética externa, esperamos que no futuro seja possível corrigir as oscilações elétricas acopladas em pacientes com Parkinson sem a necessidade de cirurgia”, disse Joseph Classen, PhD, o autor principal do estudo, em um comunicado à imprensa.
“Com nossa modelagem matemática, queremos descobrir quais características essas novas terapias precisariam para garantir seu sucesso. Essas novas descobertas podem representar um bloco de construção importante a esse respeito ”, disse o co-autor Thomas Knösche, PhD.
Como o acoplamento das ondas cerebrais relacionadas à doença foi detectado em uma área específica do córtex que está apenas parcialmente envolvida no controle motor, "talvez os distúrbios cognitivos que existem em alguns pacientes com Parkinson tenham uma causa comum com distúrbios motores", acrescentou Classen. Estudos futuros abordarão esta questão. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Parkinsons News Today.
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