Eficácia a longo prazo do DBS personalizado e adaptável para a doença de Parkinson

25 de setembro de 2025 - A estimulação cerebral profunda personalizada e adaptativa (aDBS) é segura e eficaz para controlar os sintomas motores ao longo de 10 meses em adultos com doença de Parkinson (DP), mostrou uma nova pesquisa.

O estudo ADAPT-PD usou o sistema BrainSense aDBS da Medtronic, que ajusta automaticamente a amplitude de estimulação em resposta a mudanças na atividade cerebral relevante em pacientes com DP.

Conforme relatado anteriormente pelo Medscape Medical News, o FDA aprovou o sistema em fevereiro passado, tornando-o o primeiro dispositivo desse tipo autorizado para uso clínico na DP.

A aprovação foi baseada em um pequeno estudo piloto, que sugeriu que o aDBS poderia melhorar o controle dos sintomas motores da DP em comparação com o DBS contínuo padrão.

Liderado por Helen Bronte-Stewart, MD, MSE, diretora do Centro de Distúrbios do Movimento da Universidade de Stanford em Palo Alto, Califórnia, o estudo ADAPT-PD avaliou a segurança e a eficácia do aDBS de longo prazo administrado em casa.

Os resultados foram publicados online em 22 de setembro no JAMA Neurology.

Pontualidade aprimorada

O estudo internacional, não randomizado e aberto incluiu pacientes com DP moderada a avançada previamente implantados com eletrodos DBS bilaterais e que estavam estáveis em DBS contínuo e medicação no início do estudo.

Dos 52 pacientes submetidos a uma fase de configuração e ajuste de 1 a 2 meses, sete foram excluídos, deixando 45 que entraram na fase de avaliação cruzada de aDBS: 30 dias em limiar único (ST-aDBS) e 30 dias em limiar duplo (DT-aDBS). Quinze pacientes toleraram apenas um modo e foram avaliados apenas nesse modo (10 receberam DT-aDBS e cinco receberam ST-aDBS).

Após o período de avaliação cruzada, os pacientes puderam escolher se desejam continuar com aDBS ou retornar ao DBS contínuo padrão durante o período de acompanhamento de 10 meses.

O desfecho primário pré-especificado foi atingido, pois 95% dos pacientes que receberam DT-aDBS e 87% daqueles que receberam ST-aDBS tiveram pontualidade sem discinesia problemática comparável à DBS contínua.

O desfecho primário para a análise post hoc também foi atingido, pois 91% dos pacientes que receberam DT-aDBS e 79% que receberam ST-aDBS tiveram pontualidade sem discinesia problemática a par com DBS contínuo.

Análises exploratórias sugeriram que o DT-aDBS melhorou o tempo sem discinesias problemáticas em 1,3 horas por dia e reduziu o tempo de desligamento em 1,6 horas por dia em comparação com o DBS contínuo padrão.

Todos, exceto um paciente (44/45), optaram por continuar recebendo aDBS durante o período de acompanhamento de 10 meses, citando melhor controle motor (63%), menos flutuações de sintomas (66%) ou efeitos colaterais reduzidos (45%). Quarenta dos 44 pacientes optaram por continuar recebendo aDBS na fase de acesso estendido (mais de 1 ano de aDBS).

Um endpoint secundário focado na eficiência energética também favoreceu o aDBS.

A energia elétrica total fornecida foi reduzida em 15% com ST-aDBS em comparação com DBS contínuo, e não diferiu de DT-aDBS. Com o tempo, isso pode se traduzir em maior duração da bateria para dispositivos implantáveis, observaram os pesquisadores.

Os resultados de segurança foram tranquilizadores. Os eventos adversos relacionados à estimulação foram limitados principalmente ao agravamento transitório dos sintomas de DP durante a fase de configuração, como seria esperado ao otimizar as configurações de DBS. Quase todos foram resolvidos com a reprogramação e nenhuma complicação séria relacionada ao dispositivo foi relatada.

"Fornecer neuroestimulação adaptativa cronicamente, em resposta a um fisiomarcador neural personalizado, é técnica e clinicamente possível, estabelecendo as bases para a aplicação clínica mais ampla do aDBS", escreveram os autores.

"A estimulação cerebral profunda adaptativa ajudará a revolucionar a abordagem do tratamento terapêutico para pacientes com doença de Parkinson", disse Bronte-Stewart em um comunicado à imprensa da Medtronic anunciando a aprovação do dispositivo no início deste ano.

"O atendimento personalizado transformador que podemos alcançar por meio do ajuste automático beneficia muito os pacientes que recebem terapia que se adapta às suas necessidades em evolução", acrescentou Bronte-Stewart. Fonte: Medscape.

Como comecei a me adaptar à ECP adaptativa

Um sistema recém-aprovado consegue detectar minhas ondas cerebrais e se ajustar às minhas necessidades

7 de julho de 2025 - Dei um novo passo empolgante no meu tratamento da doença de Parkinson no final do mês passado. Mudei da estimulação cerebral profunda (ECP) constante para a ECP adaptativa, que foi recentemente aprovada pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA. A Medtronic, fabricante do sistema de ECP que utilizo, recebeu a aprovação da FDA para o seu BrainSense aECP em fevereiro. O "a", que significa "adaptativo", significa que meu sistema de ECP agora consegue detectar minhas ondas cerebrais e fornecer mais ou menos estimulação com base na demanda do meu corpo, sem qualquer interação minha. Essa evolução significa que, em vez de meu neurologista ajustar minhas configurações a cada poucos meses, meu dispositivo agora tem um limite que permite ajustar a estimulação que recebo para cima ou para baixo em resposta às minhas necessidades em constante mudança. E o mais legal é que não precisei comprar um novo dispositivo para que a nova tecnologia funcionasse. Em outubro de 2019, quando fiz minha cirurgia de DBS original, recebi o sistema Medtronic Activa, com uma bateria não recarregável. A decisão entre recarregável e não recarregável foi tomada em consulta com meus médicos, pois se adequava ao meu estilo de vida e às minhas necessidades. A bateria havia caído para menos de 40% em novembro de 2023, então o aparelho foi substituído por uma bateria menor e de maior duração, o modelo Percept. Na época, ele simplesmente continuou de onde meu antigo estimulador parou e continuou fornecendo um fluxo constante de estimulação para controlar meus sintomas. Mas o dispositivo também tinha uma arma secreta. Os fabricantes sabiam que a tecnologia adaptativa seria introduzida em algum momento, então a incorporaram ao dispositivo Percept. Agora, basta ligá-lo! Isso é ótimo, pois milhares de pacientes com doença de Parkinson agora podem receber essa nova forma de tratamento com uma consulta de programação de 30 a 60 minutos com seu médico, em vez de ter que passar por uma cirurgia para um novo dispositivo. Sempre me surpreendi com os avanços na pesquisa e nos tratamentos médicos para a doença de Parkinson, que realmente mudaram a minha vida. Fico ainda mais impressionado com o fato de que, anos atrás, eles estavam desenvolvendo e implantando dispositivos que poderiam oferecer novos recursos de uma forma que facilitasse a vida dos pacientes, mesmo antes de terem a aprovação do FDA. É assim que os inovadores pensam. Trata-se de como eles podem ajudar hoje e, ao mesmo tempo, planejar um futuro melhor. Faz apenas alguns dias, mas estou me sentindo bem até agora, melhor do que costumo me sentir após um ajuste regular da ECP. Meu controle remoto agora tem configurações que me permitem pausar a ECP e reverter para as configurações padrão, então tenho algum controle se as coisas não correrem bem. Também descobri que minha ECP tem novas configurações que permitem manter alguma estimulação durante uma ressonância magnética — uma boa notícia para aqueles que precisam de um exame, mas detestam a necessidade de interromper a estimulação para isso. O objetivo da aDBS é continuar proporcionando estimulação ideal sem os efeitos colaterais da super ou subestimulação, e alcançar um tempo de "ligação" mais consistente ao longo do dia. A redução da estimulação durante o sono também pode economizar bateria. O tempo nos dirá mais sobre o impacto geral e, à medida que mais pacientes se "ligarem" à aDBS, aprenderemos mais. Por enquanto, estou animado para fazer parte desta nova onda de tratamento e compartilhar minhas experiências com vocês com o passar do tempo. Fonte: Parkinsons news today.

Aprovação CE para tratamento de Newronika Parkinson

24 Março 2025 - A Newronika, desenvolvedora de tecnologia de neuromodulação, recebeu a aprovação da marca CE para seu dispositivo AlphaDBS, oferecendo uma nova opção de tratamento para pacientes com distúrbios neurológicos, como a doença de Parkinson.

O AlphaDBS é um sistema de estimulação cerebral profunda (DBS) de circuito fechado que ajusta a estimulação com base em sinais cerebrais em tempo real.

"Esta certificação valida nossa visão de trazer neuromodulação verdadeiramente adaptativa para os pacientes", disse o cofundador e CTO da Newronika, Lorenzo Rossi. "Estamos entusiasmados em trazer essa tecnologia para o mercado e estabelecer um novo padrão no tratamento da doença de Parkinson."

Embora o DBS já seja uma terapia comprovada para controlar os sintomas de condições neurológicas, como doença de Parkinson, distonia, tremor essencial e TOC, atualmente ele só oferece estimulação contínua em configurações fixas.

O Alpha DBS da Newronika personaliza a terapia DBS monitorando a atividade cerebral do paciente e ajustando automaticamente os níveis de estimulação em resposta ao feedback neurofisiológico.

O AlphaDBS possui dois canais de potencial de campo local de gravação (LFP) com tecnologia de detecção FilterDBS, que pode gravar LFPs sem ruído enquanto a estimulação elétrica é fornecida.

Esse nível de personalização em tempo real visa otimizar o controle dos sintomas, reduzindo os efeitos colaterais e reduzindo a necessidade de ajustes frequentes de programação por parte dos neurologistas. Fonte: scientistlive.

DBS adaptativo pode passar para ensaio clínico fundamental após US$ 14 milhões arrecadados

Com rodada de financiamento, Newronika busca 'validação clínica' do AlphaDBS

18 de fevereiro de 2025 - A Newronika planeja usar os 13,6 milhões de euros (cerca de US$ 14,3 milhões) arrecadados em uma rodada de financiamento para apoiar o que poderia ser um ensaio clínico fundamental de seu sistema adaptativo de estimulação cerebral profunda (DBS), projetado para ajustar o tratamento em tempo real para controlar melhor os sintomas da doença de Parkinson e minimizar os efeitos colaterais.

O anúncio do fechamento da rodada de financiamento da série B seguiu os passos de uma decisão da Food and Drug Administration dos EUA de emitir uma isenção de dispositivo experimental para a Newronika cobrindo seu sistema DBS adaptativo, informou a empresa no início deste mês. Essa isenção permite que um dispositivo experimental seja enviado para uso em um estudo clínico de segurança e eficácia nos EUA.

"Estamos entusiasmados com o forte apoio de investidores novos e existentes", disse Lorenzo Rossi, PhD, cofundador e CEO da Newronika, no comunicado de imprensa mais recente da empresa. "Esta rodada da Série B valida nosso compromisso de transformar a forma como [DBS] é entregue."

Esse "influxo significativo de capital capacitará a Newronika a expandir a validação clínica e a comercialização de seu sistema DBS adaptativo proprietário", afirmou o comunicado.

Ensaio em andamento sobre AlphaDBS administrado como tratamento adaptativo e convencional

Um pequeno estudo clínico (NCT04681534), inaugurado em 2021, está comparando a segurança e a tolerabilidade do sistema AlphaDBS da empresa, como é chamado, administrado como DBS adaptativo e DBS convencional em cerca de 15 pacientes com Parkinson idiopático (causa desconhecida) em locais na Itália, Holanda e Polônia. Os objetivos secundários, também avaliados após um mês de tratamento, dizem respeito à potencial eficácia do dispositivo e incluem alterações desde o início do estudo nos sintomas motores de Parkinson e na discinesia, ou movimentos descontrolados e involuntários. O julgamento deve terminar até o final do ano.

O AlphaDBS recebeu a marca CE na União Europeia, o que significa que atendeu aos requisitos de segurança e saúde estabelecidos.

A rodada de financiamento da série B foi liderada por um novo investidor, a italiana Fondazione ENEA Tech e Biomedical, com contribuições adicionais de investidores existentes: Indaco Venture Partners, Innogest, Wille Finance, TNBT Capital e F3F.

Os sintomas motores do Parkinson resultam da perda de neurônios dopaminérgicos, as células nervosas no cérebro que liberam dopamina, um mensageiro químico envolvido no controle motor. Essa perda pode levar a uma atividade cerebral anormal. O DBS envolve a implantação cirúrgica de fios finos, conhecidos como eletrodos, em áreas específicas do cérebro. Esses eletrodos são conectados a um pequeno dispositivo neuroestimulador normalmente colocado no peito. O dispositivo fornece impulsos elétricos controlados ao cérebro, ajudando a normalizar sua atividade e aliviar os sintomas motores. O DBS adaptativo aumenta a possibilidade de ajustes automáticos de estimulação Ao contrário dos dispositivos convencionais, que fornecem estimulação a uma taxa constante, o sistema AlphaDBS adaptativo da Newronika é um neuroestimulador inteligente projetado para ajustar os sinais elétricos enviados ao cérebro em tempo real. Ele lê os sinais cerebrais em áreas que estão sendo estimuladas e se adapta automaticamente para fornecer a quantidade de corrente necessária para um paciente em determinados momentos. O objetivo é proporcionar um melhor controle dos sintomas motores, minimizando os efeitos colaterais. Como tal, o AlphaDBS pode permitir uma terapia personalizada. “Nosso objetivo é integrar perfeitamente dados neurais em tempo real e aprendizado de máquina em nossos sistemas DBS para criar terapias verdadeiramente personalizadas que superem as capacidades dos dispositivos existentes no mercado”, disse Rossi.

"Com a Newronika e sua plataforma DBS adaptativa, vemos um potencial extraordinário para revolucionar o tratamento de distúrbios do movimento em escala global", disse Maria Cristina Porta, gerente geral da Fondazione ENEA Tech e Biomedical, uma fundação italiana que investe em biotecnologia e dispositivos médicos.

Essa "abordagem inovadora, capaz de neuromodulação personalizada em tempo real, se alinha perfeitamente com nossa visão de apoiar tecnologias médicas disruptivas", acrescentou Porta.

Além de apoiar o que pode ser um ensaio clínico fundamental de segurança e eficácia do AlphaDBS, os fundos arrecadados serão usados para ajudar a desenvolver novos produtos no pipeline da empresa, recrutar especialistas e construir parcerias, relatou Newronika. Fonte: Parkinsonsnewstoday.

Paciente de Parkinson 'se sente curado' com novo dispositivo

280125 - Paciente de Parkinson 'se sente curado' com novo dispositivo.

N2GNet rastreia o desempenho da marcha a partir de sinais neurais subtalâmicos na doença de Parkinson

04 de janeiro de 2025 - Resumo A estimulação cerebral profunda adaptativa (DBS) fornece terapia individualizada para pessoas com doença de Parkinson (PWP), ajustando a estimulação em tempo real usando sinais neurais que refletem seu estado motor. Os algoritmos atuais, no entanto, usam recursos neurais condensados ​​e selecionados manualmente, o que pode resultar em uma terapia menos robusta e tendenciosa. Neste estudo, propomos a rede Neural-to-Gait Neural (N2GNet), um novo modelo de regressão baseado em aprendizagem profunda capaz de rastrear o desempenho da marcha em tempo real a partir de potenciais de campo locais do núcleo subtalâmico (STN LFPs). Os dados LFP foram adquiridos quando dezoito PWP realizaram a pisada no lugar, e as forças de reação do solo foram medidas para rastrear suas mudanças de peso representando o desempenho da marcha. Ao exibir uma correlação mais forte com mudanças de peso em comparação com o poder beta de correlação mais alta das duas derivações e superar outros designs de modelos avaliados, o N2GNet aproveita efetivamente uma banda de frequência abrangente, não limitada à faixa beta, para rastrear o desempenho da marcha exclusivamente de LFPs STN (segue...) Fonte: Nature.

DBS adaptativo aliviou consistentemente os sintomas de Parkinson no homem, 61

No aDBS, os sinais são ajustados automaticamente de acordo com as respostas individuais

19 de dezembro de 2024 - A estimulação cerebral profunda adaptativa (aDBS) resultou em alívio duradouro da bradicinesia e dificuldades de locomoção em um paciente com doença de Parkinson de 61 anos, cuja qualidade de vida também melhorou, escreveram os pesquisadores em um relato de caso sobre o homem.

Ao contrário do DBS convencional (cDBS), onde a estimulação elétrica do cérebro é constante ou ajustada manualmente pelos médicos em resposta aos sintomas, o aDBS ajusta automaticamente os sinais de acordo com as respostas individuais, usando registros em tempo real de sinais nervosos associados a flutuações motoras.

"Demonstramos que os parâmetros aDBS definidos por nosso fluxo de trabalho inicial permanecem apropriados por longos períodos e permitem a integração efetiva da terapia médica sem a necessidade de ajustes de algoritmo", escreveram os pesquisadores. O caso foi descrito em "Benefício clínico sustentado da estimulação cerebral profunda adaptativa na doença de Parkinson usando oscilações gama: um relato de caso" e publicado em Distúrbios do Movimento.

A doença de Parkinson é causada pela disfunção progressiva e morte dos neurônios dopaminérgicos, que são células nervosas responsáveis pela produção de dopamina, um mensageiro químico envolvido no controle motor.

O DBS é um tratamento cirúrgico estabelecido para o Parkinson e geralmente é usado para tratar seus sintomas motores em pessoas com doença avançada. Envolve a implantação de fios finos presos a eletrodos que são conectados a um pequeno dispositivo semelhante a um marca-passo colocado sob a pele para fornecer sinais elétricos em regiões-alvo do cérebro. Os pesquisadores mostraram que o aDBS crônico levou à redução dos sintomas motores e melhorou a qualidade de vida em comparação com o cDBS clinicamente otimizado ao longo de um mês. Sua eficácia a longo prazo permanece incerta, no entanto.

Testando aDBS

O homem tinha uma história de 15 anos de doença de Parkinson rígida acinética, caracterizada principalmente por rigidez, tremores e bradicinesia ou lentidão de movimento. Ele foi submetido a implante bilateral de DBS no núcleo subtalâmico (STN), uma região do cérebro importante para o movimento e que é considerada um alvo ideal para aliviar o congelamento e a rigidez.

Durante a cirurgia, pás foram colocadas no córtex sensório-motor, outra região do cérebro envolvida na função motora, para registrar a atividade neural, e foram conectadas a um dispositivo específico que permite a aDBS. Inicialmente, a cDBS foi otimizada por 23 meses, resultando em uma redução da dose diária equivalente de levodopa (LEDD), ou a soma de todos os medicamentos para Parkinson tomados. O homem ainda apresentou bradicinesia no lado direito, no entanto. O paciente começou a receber aDBS que foi otimizada com um algoritmo desenvolvido anteriormente que permitiu que ele se adaptasse às oscilações nas ondas gama cerebrais, ou seja, ondas cerebrais de ritmo rápido que ajudam as células nervosas a se comunicarem com eficiência, associadas aos níveis cerebrais de dopamina. Isso permitiu que ele aumentasse a estimulação quando as oscilações gama caíssem abaixo de certos níveis e diminuísse a estimulação quando aumentassem para evitar movimentos musculares repentinos e descontrolados, chamados discinesia, um efeito colateral comum dos tratamentos para Parkinson. No geral, aDBS reduziu as horas de vigília com bradicinesia de 23,5% para 11,1% sem aumentar a discinesia, e o homem também relatou bradicinesia e discinesia menos graves. As medidas foram avaliadas pelo paciente usando um diário digital e por meio de métricas objetivas de gravidade da bradicinesia e discinesia de um dispositivo vestível usado no pulso. Além disso, aDBS diminuiu o tempo relatado pelo paciente com distúrbios da marcha e melhorou sua qualidade de vida.

Nos meses oito e nove após o início do aDBS, houve uma redução do LEDD junto com o aumento do tempo gasto em altas amplitudes de estimulação, sugerindo que "o algoritmo se adaptou à redução da medicação, aumentando o tempo diário gasto em alta amplitude de estimulação, contribuindo para o controle contínuo da duração da bradicinesia", escreveram os pesquisadores, que pediram mais estudos com mais pacientes e durações de estudo mais longas "para confirmar o algoritmo e controlar a estabilidade do sinal ao longo da progressão da doença". Fonte: Parkinson´s News Today.

Novo estudo personaliza ainda mais a estimulação cerebral profunda

03 de Outubro, 2024 - A estimulação cerebral profunda (DBS) é um tratamento cirúrgico que proporciona alívio às pessoas com doença de Parkinson (DP) que apresentam sintomas de movimento e efeitos colaterais de medicamentos. Desde sua aprovação pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA para tratar os sintomas da DP em 2002, o DBS pode ajudar a reduzir as necessidades de medicamentos e estabilizar os sintomas. A gravidade dos sintomas da DP geralmente varia ao longo do dia – como o DBS fornece estimulação elétrica constante, pode haver momentos em que é muito ou pouco, o que limita sua eficácia.

Um estudo recente desenvolveu uma nova abordagem, conhecida como DBS adaptativo, que tem o potencial de personalizar ainda mais o tratamento DBS para Parkinson. Foi testado recentemente em um pequeno ensaio clínico relatado na Nature Medicine.

Utilizando algoritmos de computador personalizados e inteligência artificial (IA), o DBS adaptativo pode detectar alterações de sintomas em tempo real, monitorando a atividade cerebral específica de cada participante. Quando detecta mudanças, o sistema fornece pulsos elétricos calibrados com precisão para neutralizar essas mudanças.

O sistema fornece mais estimulação elétrica durante os períodos de rigidez (bradicinesia) e menos durante as fases de movimento involuntário (discinesia). Ele também ajusta a estimulação com base na eficácia da medicação levodopa, proporcionando mais estimulação quando a medicação desaparece e menos quando está ativa.

Sobre o estudo e resultados

estimulação cerebral profunda

O ensaio clínico envolveu quatro participantes que foram diagnosticados com Parkinson pelo menos seis anos antes. Cada participante foi submetido à cirurgia DBS convencional. Os pesquisadores coletaram dados de atividade cerebral para cada participante e, em seguida, usaram esses dados para criar algoritmos personalizados para detectar e responder às flutuações dos sintomas. Meses após a cirurgia inicial de DBS, cada participante foi transferido para DBS adaptativo.

Para comparar os dois tipos de DBS, os participantes alternaram entre a estimulação convencional e a versão personalizada a cada dois a sete dias durante um período de dois meses (um mês gasto com cada tipo de estimulação). Nem os participantes nem a maioria dos pesquisadores sabiam que tipo de estimulação estava sendo fornecida a qualquer momento. Os participantes relataram seus sintomas diariamente e monitores vestíveis detectaram mudanças em seus sintomas de movimento.

Todos os quatro participantes experimentaram uma redução de quase 50% no tempo gasto com seu sintoma mais problemático quando o DBS adaptativo estava ativo em comparação com a estimulação convencional. Eles relataram que seus piores sintomas passaram de persistentes por cerca de 25% do dia para cerca de 12%. Além disso, o DBS adaptativo não piorou outros sintomas relacionados à DP. No geral, os participantes relataram uma melhor qualidade de vida com DBS adaptativo.

Ao ajustar dinamicamente os parâmetros de estimulação com base em sinais cerebrais em tempo real, o DBS adaptativo parece oferecer um tratamento mais personalizado e eficaz para o Parkinson do que o DBS convencional.

Destaques

Um ensaio clínico envolveu quatro participantes para testar um tratamento cirúrgico chamado DBS adaptativo que detecta e responde à atividade cerebral para fornecer estimulação individualizada e personalizada para ajudar com os sintomas de Parkinson.

Todos os quatro participantes experimentaram uma redução de quase 50% no tempo gasto com seu sintoma mais problemático quando o DBS adaptativo estava ativo.

A DBS adaptativa não piorou outros sintomas relacionados à DP.

Os participantes relataram melhora na qualidade de vida com DBS adaptativo em comparação com DBS convencional.

O que isto significa?

O DBS adaptativo pode ser uma versão evoluída do tratamento DBS para melhorar os sintomas de movimento do Parkinson. O estudo descobriu que o uso de novas tecnologias pode personalizar ainda mais as correntes de DBS e tornar o DBS ainda mais eficaz no tratamento de sintomas problemáticos de DP. No entanto, o desenvolvimento de algoritmos personalizados para cada participante foi demorado neste pequeno estudo e levará tempo até que se torne amplamente disponível.

O que essas descobertas significam para as pessoas com DP agora?

É importante ter em mente que este foi um pequeno estudo de apenas quatro participantes. O estudo e sua tecnologia precisarão ser replicados em uma escala muito maior. Ainda assim, os resultados do estudo são empolgantes e trazem esperança para a comunidade de DP, conforme comprovado por sua cobertura da mídia. O conceito de DBS adaptativo pode eventualmente se tornar o padrão para o tratamento de DBS e, com mais desenvolvimento e refinamento, as pessoas com DBS convencional podem usar o DBS adaptativo no futuro.

O DBS adaptável ainda está em teste e não tem ampla disponibilidade. As pessoas devem conversar com seus médicos sobre suas opções de tratamento e, se tiverem DBS, pedir aos médicos ou à equipe de atendimento que os informem se um estudo DBS adaptativo semelhante começar a recrutar. Fonte: Parkinson org.

Marcapasso feito com IA reduz em 50% os sintomas da doença; veja como funciona

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em São Francisco descobriram que o dispositivo pode controlar os movimentos durante o dia e a insônia durante a noite

20/08/2024 - O marcapasso cerebral aliado à abordagem de estimulação cerebral profunda adaptativa (ou aDBS) que usa inteligência artificial (IA), tem mostrado resultados positivos em tratar problemas de movimento e insônia em pessoas com Parkinson. Dois estudos realizados por pesquisadores americanos da Universidade da Califórnia em São Francisco mostraram evidências favoráveis ao dispositivo.

No primeiro estudo, publicado nesta terça-feira (19) na revista científica Nature Medicine, mostrou que a nova tecnologia, a qual utiliza sinais cerebrais, reduziu os sintomas incômodos dos participantes da pesquisa em 50%.

O marcapasso utiliza métodos derivados da inteligência artificial (IA) ​​para realizar o monitoramento da atividade cerebral do paciente em busca de mudanças nos sintomas. Assim, com um mecanismo de feedback contínuo, ele pode reduzir os sintomas logo que eles surgem. Isso faz com que as estimulações diárias sejam ajustadas, o que facilita a rotina das pessoas com Parkinson.

Nesta pesquisa, a equipe comparou esta tecnologia com uma implante cerebral conhecida como constante (ou cDBS). O pesquisadores conduziram um ensaio clínico com quatro pessoas para avaliar o funcionamento da abordagem durante a rotina do paciente.

"Tem havido muito interesse em melhorar a terapia DBS tornando-a adaptável e autorregulada, mas só recentemente as ferramentas e métodos certos ficaram disponíveis para permitir que as pessoas a utilizem a longo prazo em suas casas", disse Philip Starr, professor de cirurgia neurológica da cátedra Dolores Cakebread, codiretor da Clínica de Distúrbios do Movimento e Neuromodulação da UCSF e um dos principais autores do estudo, em comunicado.

O segundo, publicado no início deste ano, teve como conclusão que a ECP adaptativa tem o potencial de aliviar a insônia que aflige muitos pacientes com Parkinson.

"A grande mudança que fizemos com o DBS adaptativo é que conseguimos detectar, em tempo real, onde um paciente está no espectro de sintomas e combiná-lo com a quantidade exata de estimulação de que ele precisa", disse Little, professor associado de neurologia e autor sênior de ambos os estudos. Tanto Little quanto Starr são membros do Instituto Weill de Neurociências da UCSF.

Prós e contras

Os principais benefícios, de acordo com os pesquisadores, é porque a quantidade de medicação necessária e as oscilações nos sintomas são reduzidos. Por outro lado, o dispositivo também pode compensar demais ou de menos, fazendo com que os sintomas oscilem de um extremo ao outro durante o dia.

A partir dessas descobertas, novas pesquisas podem desenvolver novos tratamentos utilizando esta tecnologia para diferentes distúrbios neurológicos.

"Vemos que isso tem um impacto profundo nos pacientes, com potencial não apenas no Parkinson, mas provavelmente também para condições psiquiátricas como depressão e transtorno obsessivo-compulsivo. Estamos no início de uma nova era de terapias de neuroestimulação", conclui Starr. Fonte: O Globo.

Estimulação cerebral profunda adaptativa crônica versus estimulação convencional na doença de Parkinson: um estudo de viabilidade randomizado cego

19 Agosto 2024 - Resumo

A estimulação cerebral profunda (DBS) é uma terapia amplamente utilizada para a doença de Parkinson (DP), mas carece de capacidade de resposta dinâmica às mudanças nos estados clínicos e neurais. O controle do feedback pode melhorar a eficácia terapêutica, mas a estratégia de controle ideal e os benefícios adicionais da neuroestimulação "adaptativa" não são claros. Aqui, apresentamos os resultados de um estudo piloto cruzado randomizado cego com o objetivo de determinar os correlatos neurais de sinais motores específicos em indivíduos com DP e a viabilidade de usar esses sinais para conduzir o DBS adaptativo. Quatro pacientes do sexo masculino com DP foram recrutados de uma população submetida a implante de DBS para flutuações motoras, com cada paciente recebendo DBS adaptativo e DBS contínuo. Identificamos oscilações gama arrastadas por estimulação no núcleo subtalâmico ou córtex motor como marcadores ideais de estados dopaminérgicos altos versus baixos e seus sinais motores residuais associados em todos os quatro pacientes. Em seguida, demonstramos melhora dos sintomas motores e da qualidade de vida com estimulação padrão adaptativa em comparação com a estimulação padrão clinicamente otimizada. Os resultados deste estudo piloto destacam a promessa de neuroestimulação adaptativa personalizada na DP com base na seleção de sinais neurais baseada em dados. Além disso, essas descobertas fornecem a base para outros ensaios clínicos maiores para avaliar a eficácia da neuroestimulação adaptativa personalizada na DP e outros distúrbios neurológicos.ClinicalTrials.gov inscrição: NCT03582891. Fonte: Nature.

Técnica de estimulação cerebral pode dar mais alívio dos sintomas de Parkinson

Cientistas dizem que o ajuste automatizado dos níveis pode reduzir pela metade a duração da maioria dos sintomas problemáticos

Seg, 19 de agosto de 2024 - Uma nova abordagem para a estimulação cerebral pode oferecer às pessoas que vivem com Parkinson um melhor controle sobre seus sintomas e reduzir pela metade a duração daqueles que mais as incomodam, disseram especialistas.

A estimulação cerebral profunda (DBS) é agora um tratamento convencional para pessoas com Parkinson e pode ajudar com sintomas como rigidez, lentidão e tremor.

A abordagem envolve a implantação de eletrodos finos no cérebro para fornecer estimulação elétrica a áreas específicas que controlam o movimento.

Atualmente, essa estimulação é definida em um nível constante, independentemente do que o paciente está fazendo ou da gravidade de seus sintomas. Como resultado, a técnica pode resultar em subestimulação, resultando em um avanço dos sintomas, ou superestimulação, levando a movimentos erráticos.

Agora, os especialistas dizem que um grande passo foi dado para melhorar a técnica, permitindo que o nível de estimulação seja ajustado automaticamente em resposta às necessidades do paciente, com base em sinais em tempo real no cérebro.

A equipe por trás do trabalho diz que mais testes são necessários para confirmar os resultados do estudo piloto, ajustes são necessários para torná-lo viável para a prática clínica de rotina e os médicos precisarão de treinamento. No entanto, eles dizem que a tecnologia - conhecida como DBS "adaptativa" - pode se espalhar em questão de anos, com os custos esperados para serem semelhantes aos do DBS tradicional.

"Uma vez que esses desafios sejam abordados, estou muito otimista de que o DBS adaptativo se tornará uma alternativa altamente eficaz ao DBS padrão para [Parkinson] e potencialmente outras condições neurológicas e psiquiátricas, oferecendo um controle de sintomas mais estável e personalizado, com o potencial de melhorar significativamente os resultados dos pacientes", disse a Dra. Carina Oehrn, da Universidade da Califórnia, em San Francisco. o principal autor da pesquisa.

Escrevendo na revista Nature Medicine, Oehrn e colegas descrevem como o estudo piloto envolveu quatro homens com Parkinson que haviam sido implantados com um dispositivo DBS, fornecido por uma empresa para pesquisa.

"Este dispositivo pode detectar a atividade cerebral e fornecer estimulação ao mesmo tempo. Nosso trabalho era criar os algoritmos para o software que roda neste dispositivo", disse Oehrn.

A equipe descobriu que um aumento em um tipo específico de sinal cerebral estava associado ao aumento dos níveis de dopamina à medida que os medicamentos dos participantes faziam efeito e a uma diminuição de seus sintomas motores.

Oehrn disse que isso permitiu que a equipe criasse algoritmos que poderiam aumentar a estimulação DBS quando esse sinal estava baixo e diminuí-lo quando esse sinal estava alto.

A equipe adaptou os algoritmos a cada indivíduo e seus sintomas mais incômodos, resultando em um sistema em que os sinais cerebrais dos participantes foram monitorados continuamente e a estimulação elétrica ajustada automaticamente em resposta às suas necessidades.

Os quatro participantes receberam DBS tradicional e essa nova abordagem por um mês cada, mas não foram informados sobre qual técnica estava sendo usada.

Os resultados revelam que os participantes gastaram cerca de 50% menos tempo acordados experimentando seu sintoma mais incômodo ao receber DBS adaptativo em comparação com o DBS tradicional, enquanto três dos quatro relataram ter uma melhor qualidade de vida.

A equipe diz que os medicamentos ainda serão necessários junto com o DBS adaptativo, embora potencialmente em doses mais baixas.

"Os medicamentos são necessários com frequência para apoiar o humor e o movimento na doença de Parkinson e, portanto, não devem ser interrompidos completamente", disse o Dr. Simon Little, outro autor do estudo, também da Universidade da Califórnia, em San Francisco.

Claire Bale, diretora associada de pesquisa da Parkinson's UK, saudou a pesquisa.

"O DBS atual pode mudar a vida, mas esse grande passo à frente pode ajudar a controlar os sintomas flutuantes que as pessoas experimentam e reduzir o número de efeitos colaterais", disse ela.

No entanto, Bale disse que o estudo envolveu apenas um pequeno número de participantes.

"Os resultados promissores apóiam a necessidade de ensaios clínicos maiores para confirmar a segurança e a eficácia da terapia e fornecer as evidências necessárias para que o DBS 'adaptativo' se torne um novo tratamento aprovado e muito necessário para pessoas com Parkinson", acrescentou. Fonte: The Guardian. Leia mais aqui=> Um marcapasso cerebral personalizado para Parkinson.

Eficácia da estimulação cerebral profunda em pacientes com Parkinson será tornada mais eficaz por novas descobertas

12. Março de 2024 - A doença de Parkinson, a segunda doença neurodegenerativa mais comum, afeta um número crescente de pacientes em todo o mundo. Para combater a doença, uma equipe de pesquisa liderada por cientistas da Universidade CEITEC Masaryk criou uma nova abordagem para aumentar a eficácia da estimulação cerebral profunda. Seu estudo se concentra na conexão entre diferentes tipos de oscilações cerebrais e configurações de estimulação cerebral mais eficazes para melhorar a qualidade de vida dos pacientes com a doença, já que atualmente não há cura para a doença de Parkinson e toda a terapia se concentra apenas no alívio dos sintomas.

Nos últimos 30 anos, o número de pacientes que sofrem da doença dobrou para 6 milhões, e uma tendência semelhante deve continuar nos próximos anos, razão pela qual os cientistas estão procurando novas abordagens terapêuticas.

A estimulação cerebral profunda (DBS) é usada no tratamento da doença de Parkinson e tem mostrado bons resultados a longo prazo, por isso os pesquisadores estão ansiosos para continuar a melhorar esta terapia, ou seja, para aumentar a sua eficácia e prevenir efeitos secundários. Uma tendência moderna a esse respeito é a chamada estimulação cerebral profunda adaptativa (aDBS), onde a estimulação da estrutura-alvo no cérebro não é contínua, mas se adapta dinamicamente às necessidades atuais e à condição clínica do paciente com base em sinais eletrofisiológicos do cérebro do paciente. O estudo mais recente de uma equipe de pesquisa liderada por cientistas da Universidade CEITEC Masaryk mostra que, além da banda de frequência específica, as relações entre as diferentes bandas de frequência também são importantes para configurações ideais de estimulação. No futuro, essas interações interfreqüenciais poderão servir melhor em modos de estimulação adaptativa. O biomarcador que o estudo apresenta como um novo indicador para configurações de estimulação cerebral mais eficazes deve ajudar nesse sentido. A interação desses fatos deve levar a uma melhor eficácia terapêutica da ECP em pacientes com doença de Parkinson avançada.

"Dados eletrofisiológicos que permitem esse tipo de pesquisa são muito raros", diz Martina Bočková, do grupo de pesquisa do Prof. Ivan Reitor, acrescentando: "Além de instalações técnicas de alta qualidade, essa pesquisa requer uma equipe funcional de pessoas com muitas profissões e conhecimentos. Mas o que provavelmente é mais importante é a disposição dos pacientes em participar desses projetos. Apenas cerca de 50 pacientes por ano são submetidos à ECP em todo o país, 20 deles em Brno. Muitos deles se envolvem em nossas outras atividades de pesquisa, que apreciamos muito."

A pesquisa intracerebral para estimulação cerebral profunda, que é financiada pela Agência de Subsídios da República Tcheca, envolve vários engenheiros biomédicos, neurocirurgiões, neurologistas e outros funcionários de apoio do programa de neurociência CEITEC e do Hospital Universitário St. Anne, em Brno. Isso mostra a necessidade de uma abordagem abrangente dessa doença neurodegenerativa e o grande interesse em decifrar seus mecanismos.

O estudo científico foi publicado na revista NPJ Parkinsons Dis., que é uma das 10 melhores revistas do mundo. Fonte: Ceitec eu.

Estimulação cerebral profunda adaptativa de duplo alvo em casa na doença de Parkinson com controle proporcional

March 2024 - Resumo

A estimulação cerebral profunda contínua (cDBS) do núcleo subtalâmico (STN) ou globo pálido é um tratamento eficaz para os sintomas motores da doença de Parkinson. O benefício relativo de uma região sobre a outra é de grande interesse, mas geralmente não pode ser comparado no mesmo paciente. DBS simultâneo de ambas as regiões pode aumentar sinergicamente o benefício terapêutico. O DBS contínuo é limitado pela falta de resposta aos sintomas dinâmicos e flutuantes intrínsecos à doença. O DBS adaptativo (aDBS) ajusta a estimulação em resposta a biomarcadores para melhorar a eficácia, os efeitos colaterais e a eficiência. Combinamos DBS bilateral de STN e globo pálido (DBS de alvo duplo) em um ensaio clínico prospectivo dentro dos participantes em seis pacientes com doença de Parkinson (n = 6, 55-65 anos, n = 2 mulheres).

O cDBS de alvo duplo foi testado para controle dos sintomas da doença de Parkinson anualmente durante 2 anos, medido por escalas de classificação motora, em tempo hábil, sem discinesia e redução de medicação. Experimentos de amplitude aleatória sondaram a dinâmica do sistema para estimar parâmetros para aDBS. Em seguida, implementamos aDBS proporcional mais integral usando uma nova arquitetura distribuída (fora do implante). No ambiente domiciliar, coletamos escores de tremor e discinesia, bem como amplitudes individualizadas de β e DBS.

O cDBS de alvo duplo reduziu os sintomas motores medidos pela Escala Unificada de Avaliação da Doença de Parkinson (UPDRS) em um grau maior do que qualquer região isoladamente (P <0,05, modelo linear misto) na coorte. A amplitude das oscilações β no STN correlacionou-se com a velocidade dos movimentos de preensão manual para cinco dos seis participantes (P <0,05, correlação de Pearson). Experimentos de amplitude aleatória forneceram informações sobre janelas temporais para evitar artefatos de estimulação e demonstraram uma correlação entre a amplitude STN β e a amplitude DBS. O controle proporcional mais integral do aDBS reduziu a potência média, preservando os escores UPDRS III na clínica (P = 0,28, classificação sinalizada de Wilcoxon) e escores de tremor e discinesia durante testes cegos em casa (n = 3, P> 0,05, soma classificada de Wilcoxon ). No ambiente doméstico, as reduções de potência DBS foram leves, mas significativas.

O cDBS de alvo duplo pode oferecer uma melhora no tratamento dos sintomas motores da doença de Parkinson em relação ao DBS do STN ou do globo pálido sozinho. Quando combinado com aDBS proporcional mais integral, o poder de estimulação pode ser reduzido, preservando ao mesmo tempo o benefício aumentado do DBS de alvo duplo. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Academic oup.

A cirurgia DBS adaptativa de duplo alvo pode funcionar melhor no Parkinson

Novo protocolo levou a um melhor controle dos sintomas motores em 6 pacientes no estudo

February 5, 2024 - Um novo protocolo de estimulação cerebral profunda adaptativa (DBS) de alvo duplo pode oferecer mais benefícios clínicos aos pacientes do que a DBS tradicional para a doença de Parkinson, de acordo com dados recentemente publicados de um pequeno ensaio clínico.

A cirurgia DBS – na qual um pequeno dispositivo é implantado no cérebro para fornecer estimulação elétrica – normalmente tem como alvo uma região do cérebro. Visar simultaneamente duas regiões cerebrais implicadas no Parkinson, em vez de apenas uma, levou a um melhor controle dos sintomas motores nos seis pacientes do estudo.

Além disso, a implementação de uma abordagem adaptativa que ajusta automaticamente a estimulação DBS para atender às novas necessidades de controle motor do paciente ajudou a manter a eficácia do tratamento – e, em geral, exigiu menos estimulação elétrica do que as abordagens padrão de administração contínua.

“Não estamos apenas vendo excelentes respostas clínicas à estimulação de alvo duplo, mas também somos capazes de integrar esta ferramenta adaptativa e inteligente no cérebro que pode pelo menos corresponder a esta resposta clínica”, Kyle Mitchell, MD, professor assistente de neurologia na Duke e um autor do estudo disse em um comunicado à imprensa da universidade.

“É muito emocionante”, acrescentou Mitchell.

O estudo, “Estimulação cerebral profunda adaptativa de alvo duplo em casa na doença de Parkinson com controle proporcional”, foi publicado no Brain.

Com o DBS, um pequeno dispositivo fornece impulsos elétricos ao cérebro por meio de eletrodos implantados em regiões-alvo do cérebro – da mesma forma que um marca-passo funciona para problemas cardíacos. No cérebro, acredita-se que o uso de DBS interrompe padrões de sinalização anormais que contribuem para os sintomas motores que são a marca registrada do Parkinson.

A estratégia é frequentemente usada em pacientes para os quais os medicamentos por si só não são mais suficientes. A DBS também pode ajudar a controlar os movimentos involuntários, chamados discinesia, que podem surgir com o uso prolongado de medicamentos.

Para muitos pacientes com Parkinson, o tratamento pode ajudar a aliviar sintomas motores como tremores ou rigidez.

Normalmente, os eletrodos DBS são colocados no núcleo subtalâmico ou no globo pálido – duas regiões do cérebro importantes para o movimento voluntário.

“Há benefícios para ambos os locais por si só, dependendo dos sintomas do paciente”, disse Dennis Turner, MD, professor de neurocirurgia, neurobiologia, cirurgia ortopédica e engenharia biomédica na Duke, e autor sênior do estudo.

No entanto, Turner e colegas acreditavam que visar ambas as regiões ao mesmo tempo poderia ser uma abordagem mais eficaz. Para testar isso, lançaram um pequeno ensaio clínico envolvendo seis pacientes com Parkinson, com idades entre 55 e 65 anos.

Durante um período de dois anos, a equipe comparou os efeitos dos protocolos de estimulação única ou dupla. Os resultados mostraram que a dupla segmentação levou a maiores reduções nos sintomas motores do que a segmentação isolada de qualquer região do cérebro.

Paralelamente, a equipe também conduziu experimentos para determinar os parâmetros ideais para um sistema DBS adaptativo.

Normalmente, o médico de uma pessoa definirá os principais parâmetros elétricos a serem usados para DBS, como a duração e a frequência dos pulsos elétricos que são administrados continuamente através do dispositivo DBS. Esses parâmetros podem permanecer inalterados por dias ou anos.

No entanto, “a quantidade de estimulação que uma pessoa que vive com Parkinson precisa muda, dependendo dos seus medicamentos ou níveis de atividade”, observou Warren Grill, PhD, professor de engenharia biomédica na Duke e autor do estudo.

“Um paciente precisará de mais estímulo se estiver levando a filha até o altar no casamento do que se estiver apenas assistindo TV”, disse Grill.

Pacientes ‘estão melhor’ no novo protocolo do que no antigo

Para ter em conta os diferentes níveis que os pacientes de Parkinson podem necessitar ao longo de um dia, os cientistas colaboraram com a empresa de dispositivos médicos Medtronic.

O objetivo era criar um protocolo DBS adaptativo, no qual o dispositivo de estimulação é programado para detectar mudanças em certos tipos de atividade cerebral e usar essa informação para ajustar automaticamente os padrões de estimulação ao longo do dia.

“Um sistema adaptativo é como um termostato inteligente em seu escritório que faz ajustes com base na temperatura externa”, disse Grill.

Especificamente, o protocolo baseia-se na leitura de um tipo de ondas cerebrais chamadas oscilações beta, que anteriormente estavam ligadas ao sistema motor de Parkinson.

Especificamente, o protocolo baseia-se na leitura de um tipo de ondas cerebrais chamadas oscilações beta, que anteriormente estavam associadas aos sintomas motores do Parkinson.

“Conseguimos testar diferentes níveis de estimulação para determinar os níveis ideais de oscilações beta que melhorariam os sintomas em diferentes circunstâncias”, disse Stephen Schmidt, PhD, pesquisador da Duke.

Os resultados indicaram que o protocolo DBS adaptativo em geral aplicou menos estimulação elétrica ao cérebro em comparação com o DBS contínuo – mas preservou a eficácia da abordagem de duplo direcionamento para o controle dos sintomas motores na clínica e em casa.

“A DBS simultânea de ambas as regiões pode aumentar sinergicamente o benefício terapêutico”, escreveram os pesquisadores.

Esta ferramenta tem um grande potencial no futuro para tornar a DBS uma terapia mais personalizada e elegante.

Segundo Mitchell, a abordagem de dois alvos está ajudando os pacientes.

“Clinicamente, os pacientes estão fenomenalmente. Olhando para suas escalas de avaliação, eles estão se saindo melhor do que o paciente médio de DBS quando ambas as áreas-alvo são estimuladas”, disse Mitchell.

A equipe agora planeja otimizar ainda mais seu protocolo DBS adaptativo para avançar a tecnologia em ensaios clínicos, de acordo com Grill e colegas.

“Esta ferramenta tem um grande potencial no futuro para tornar a DBS uma terapia mais personalizada e elegante”, disse Grill.

O trabalho foi apoiado por financiamento do Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Parkinsons News Today.

Novos avanços no tratamento de estimulação cerebral profunda para Parkinson

- Novas estratégias de estimulação cerebral profunda podem controlar melhor os sintomas da doença de Parkinson

- Alvo de duas áreas principais do cérebro em vez de uma melhor alívio dos sintomas

- Além disso, um dispositivo adaptativo proporcionou menos estimulação elétrica, mas proporcionou tanto alívio quanto um dispositivo padrão

TUESDAY, Jan. 23, 2024 - (HealthDay News) – Duas novas estratégias que usam estimulação cerebral profunda podem melhorar os sintomas da doença de Parkinson, descobriram pesquisadores da Duke University.

Os médicos podem melhorar com eficiência os sintomas do Parkinson, visando simultaneamente estruturas cerebrais importantes usando um dispositivo autoajustável recém-desenvolvido, relataram pesquisadores recentemente na revista Brain.

Nas últimas duas décadas, os médicos usaram a estimulação cerebral profunda (ECP, ou dbs – deep brain stimulation no inglês) para tratar os sintomas do Parkinson avançado, que podem incluir tremores, rigidez e movimentos involuntários de escrita.

A técnica envolve eletrodos inseridos em uma área específica do cérebro. Os eletrodos agem de forma semelhante a um marca-passo cardíaco, fornecendo pulsos elétricos que ajudam a suprimir os sintomas.

As duas principais regiões cerebrais alvo da estimulação cerebral profunda são o núcleo subtalâmico e o globo pálido, “que são duas estruturas do cérebro intimamente associadas ao movimento”, disse o autor sênior Dr. Dennis Turner, professor de neurocirurgia, neurobiologia e engenharia biomédica. ... na Escola de Medicina da Universidade Duke em Durham, N.C.

“Há benefícios em ambos os locais por si só, dependendo dos sintomas do paciente”, disse Turner em um comunicado à imprensa da Duke, “mas acreditamos que a colocação dos eletrodos em ambos os locais poderia ser complementar e ajudar a reduzir as doses de medicamentos e os efeitos colaterais, bem como implementar uma abordagem completamente nova para DBS adaptativo.”

Além de visar ambas as regiões ao mesmo tempo, os pesquisadores também decidiram incluir uma técnica chamada “DBS adaptativo”.

A DBS tradicional envolve um médico que define parâmetros antecipadamente para os pulsos elétricos entregues ao cérebro, para melhor tratar os sintomas e, ao mesmo tempo, minimizar os efeitos colaterais. Esses parâmetros podem não mudar durante meses ou anos, dependendo da resposta do paciente.

Os investigadores pensaram que uma maior flexibilidade na administração dos impulsos poderia proporcionar resultados ainda melhores.

“A quantidade de estímulo que uma pessoa que vive com Parkinson precisa muda, dependendo de seus medicamentos ou níveis de atividade”, disse o pesquisador Warren Grill, professor de engenharia biomédica na Duke University, em um comunicado à imprensa. “Um paciente precisará de mais estímulo se estiver levando a filha até o altar no casamento do que se estiver apenas assistindo TV.”

Um sistema adaptativo é “como um termostato inteligente em seu escritório que faz ajustes com base na temperatura externa”, disse Grill.

Para testar isso, a equipe da Duke trabalhou com tecnologia experimental fornecida pela empresa de dispositivos médicos Medtronic para criar um sistema DBS adaptativo.

O dispositivo rastreia a atividade cerebral do paciente e outros biomarcadores e ajusta a estimulação para proporcionar o melhor alívio dos sintomas ao longo do dia.

Os pesquisadores da Duke testaram essas estratégias em um grupo de seis pacientes com Parkinson entre 55 e 65 anos de idade.

Eles passaram dois anos observando o que acontece quando ambas as regiões do cérebro são estimuladas ao mesmo tempo, usando DBS tradicional e adaptativo.

Eles descobriram que atingir o núcleo subtalâmico e o globo pálido ao mesmo tempo melhorou mais os sintomas motores do que atingir qualquer região isoladamente.

Além disso, eles descobriram que o DBS adaptativo aplicava menos estimulação, mas era tão eficaz quanto o DBS tradicional visando ambas as regiões do cérebro.

“Clinicamente, os pacientes estão fenomenalmente. Olhando para suas escalas de avaliação, eles estão se saindo melhor do que o paciente médio de DBS quando ambas as áreas-alvo são estimuladas”, pesquisador Dr. Kyle Mitchell, professor assistente de neurologia na Duke University.

“Não estamos apenas observando excelentes respostas clínicas à estimulação de alvo duplo, mas também somos capazes de integrar esta ferramenta adaptativa e inteligente no cérebro que pode pelo menos corresponder a esta resposta clínica. “É muito emocionante”, acrescentou Mitchell.

Com base nestes resultados, a equipa de investigação está a planear a próxima fase de ensaios clínicos para DBS adaptativo. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Healthday.

Registros subtalâmicos de um ano em um paciente com doença de Parkinson sob estimulação cerebral profunda adaptativa

August 28, 2023 - Resumo

Apresentamos os dados clínicos e registros subtalâmicos de um paciente com doença de Parkinson tratado durante um ano com estimulação cerebral profunda adaptativa (aDBS). Este novo modo de estimulação, que ajusta a amplitude da corrente linearmente em relação à potência beta subtalâmica, produziu um benefício clínico superior à estimulação convencional anterior que usava parâmetros constantes e predefinidos (cDBS). Em comparação com o cDBS, a amplitude beta subtalâmica foi maior com o aDBS e apresentou maiores flutuações diárias. Além disso, a amplitude beta subtalâmica diminuiu durante o sono em relação às horas de vigília sob aDBS. Esses dados sugerem um mecanismo neuromodulador robusto do aDBS, com efeito clínico superior neste paciente em comparação ao cDBS. Nossos resultados abrem novas perspectivas para um efeito de rede cerebral restaurador do aDBS como uma interface cérebro-computador mais fisiológica e bidirecional. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Medrxiv.

Pesquisadores da Michigan Tech desenvolvem sistemas inteligentes de estimulação cerebral profunda para pacientes com Parkinson

March 22, 2023 - Pesquisadores da Michigan Technological University estão aplicando a computação neuromórfica para melhorar a eficácia e a eficiência energética dos sistemas de estimulação cerebral profunda usados para tratar a doença de Parkinson.

Atualmente incurável, a doença de Parkinson é uma doença neurodegenerativa que afeta milhões em todo o mundo. A estimulação cerebral profunda (DBS) é uma alternativa aos medicamentos que são eficazes, mas perdem eficácia à medida que os pacientes desenvolvem resistência aos medicamentos. Com o tempo, doses maiores de medicamentos tornam-se necessárias para controlar a condição e, com elas, surgem efeitos colaterais potencialmente graves. DBS é uma alternativa.

Tornando os sistemas de estimulação cerebral profunda melhores para os pacientes
Os sistemas DBS funcionam como um marcapasso para o cérebro. Eles suprimem os sintomas motores da doença de Parkinson, incluindo movimentos lentos ou atrasados (chamados bradicinesia), tremores e rigidez. Um eletrodo, implantado em um alvo específico no cérebro, emite impulsos elétricos usando um dispositivo movido a bateria no peito.

Os sistemas DBS podem mudar a vida de pessoas diagnosticadas com a doença de Parkinson. Mas a duração da bateria é um desafio. Os aparelhos atuais utilizam um gerador de pulso implantável (GPI), inserido cirurgicamente no tórax ou abdômen, para enviar sinais de estimulação ao cérebro em frequência constante, independentemente do estado clínico do paciente. As baterias não carregáveis duram cerca de dois a cinco anos. A substituição da bateria pode ser prejudicial para os pacientes; requer um procedimento cirúrgico. E pode haver efeitos colaterais indesejados causados pela estimulação contínua do GPI.

Duas mulheres pesquisando no laboratório da Michigan Tech para desenvolver sistemas aprimorados de estimulação cerebral profunda para ajudar pessoas com doença de Parkinson.

A assistente de pesquisa de pós-graduação Hannah Loughlin, à direita, trabalha com Traci Yu no laboratório. Loughlin obteve seu diploma de graduação em engenharia biomédica na Michigan Tech em 2022, com especialização em engenharia elétrica, e está cursando seu mestrado.

Chunxiu (Traci) Yu, professor assistente de engenharia biomédica, em colaboração com Hongyu An, professor assistente de engenharia elétrica e de computação, estão trabalhando com suas equipes de pesquisa para desenvolver estratégias usando uma ferramenta diferente: a computação neuromórfica.

“Referida como computação inspirada no cérebro ou inteligência artificial movida a neurociência, a computação neuromórfica emula um sistema nervoso usando microchips e algoritmos. Também é altamente eficiente em termos de energia”, disse Yu.

"Explorar a computação neuromórfica para melhorar a estimulação cerebral profunda para a doença de Parkinson é muito inovador. Pelo que sabemos, este é o primeiro esforço no campo."
Traci Yu, professor assistente de engenharia biomédica
O sistema inteligente de circuito fechado oferece ajustes inteligentes
Tanto no Laboratório de Engenharia de Estimulação Cerebral de Yu, no Departamento de Engenharia Biomédica, quanto no laboratório de IA Inspirada no Cérebro de An, no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, as equipes de pesquisa estão desenvolvendo estratégias para melhorar os sistemas DBS.

O projeto colaborativo está focado em um sistema DBS de circuito fechado que pode ajustar de forma inteligente os sinais de estímulo de acordo com os sintomas do paciente.

“A maioria dos sistemas DBS atuais são de malha aberta. O DBS de malha aberta funciona 24 horas por dia, 365 dias por ano”, disse Yu. Os sistemas de circuito aberto consomem muita energia, fornecendo estimulação contínua ao cérebro porque os sintomas em tempo real são desconhecidos para o dispositivo. “O uso de um sistema de circuito fechado nos permite otimizar a eficiência energética dos dispositivos DBS”, explicou Yu. “Os sinais cerebrais do paciente são usados para gerar um sinal de tratamento – uma estimulação – conforme necessário, em tempo real.”

Usando Spiking Redes Neurais para Detectar Sintomas
A pedra angular do DBS de circuito fechado de Yu e An são as redes neurais de pico, ou SNNs, um tipo de rede neural artificial. Os SNNs podem detectar os sintomas de Parkinson e gerar pulsos de estímulo elétrico otimizados.

“Os sinais de comunicação dentro dos SNNs são representados com pequenos pulsos elétricos de pico, em volts”, explicou An. “Nos sistemas digitais, os dados são representados por altas e baixas tensões. Por exemplo, uma tensão alta representa um nível lógico e um nível de tensão baixo representa um nível lógico zero. Desta forma, os sistemas digitais codificam dados em números binários.”

Os dados nos SNNs podem ser transportados no tempo, como o intervalo entre picos, de acordo com An. “Como resultado disso, os sistemas SNN têm uma eficiência energética muito maior em comparação com outras redes neurais artificiais”, disse ele.

O novo sistema DBS de circuito fechado dos pesquisadores é capaz de avaliar a gravidade dos sintomas de Parkinson, medindo a atividade neural em uma onda cerebral específica, ou oscilação, largura de banda. As áreas do cérebro que controlam o movimento geram oscilações beta.

“Usamos a atividade beta oscilatória como um biomarcador porque ela pode ser detectada muito mais rapidamente do que outros meios, como sinais de tremor”, disse An. “Se a atividade neural detectada for extraordinariamente forte, isso indica que os sintomas da doença de Parkinson são mais graves”.

Os SNNs no laboratório de An operam usando um dos chips neuromórficos mais avançados do mercado: Intel Loihi. Em colaboração com a Intel, o laboratório está explorando ativamente maneiras de usar a inteligência ultraeficiente do chip para ajudar pacientes com doença de Parkinson.

“Descobrimos que os chips neuromórficos, incluindo o Intel Loihi, superam outras plataformas computacionais em termos de eficiência energética em 109 vezes”, disse An.

Dois pesquisadores da Michigan Tech codificam um chip Intel Loihi em um laboratório da Michigan Technological University no inverno de 2023.

O assistente de pesquisa pós-graduação Noah Zins, à esquerda, trabalha com Hongyu An na codificação do chip Intel Loihi. Em 2021, Zins se formou em engenharia da computação com especialização em ciências matemáticas. O aluno de mestrado está pesquisando aplicações de computação neuromórfica em robótica.

Outra inovação: An e Yu substituíram a memória eletrônica tradicional do SNN por um memristor: um componente elétrico usado em computadores e eletrônicos de última geração. Um memristor pode armazenar informações como um chip de memória e resistir ao fluxo de corrente elétrica, como um resistor em um circuito elétrico.

Um memristor se parece com um resistor. A diferença é que sua resistência é variável. “Com sinais cuidadosamente projetados, a resistência de um memristor pode ser alterada para múltiplas ou até milhares de resistências diferentes. Esse recurso aumenta significativamente a quantidade de informações que podem ser armazenadas por memristores individuais”, disse An.

Nas simulações, os sistemas DBS usando memristores levaram a chips menores, sinais de transmissão mais rápidos e menor consumo de energia.

“Este resultado é altamente promissor”, disse An.

Comunicando suas pesquisas
Um sistema de circuito fechado é uma resposta circular para quando um paciente precisa de estímulo, incluindo registro de sintomas de DP, reconhecimento de recursos, otimização de parâmetros, exibição de hardware e estimulação cerebral profunda, conforme mostrado em um formato circular, enquanto um sistema de circuito aberto mostra continuamente estimulação cerebral profunda, quer o paciente precise ou não.

Uma comparação de sistemas DBS de malha aberta e malha fechada. (Gráfico cortesia de Hongyu An e Traci Yu)

An, Yu e o pesquisador graduado Zachary Kerman, graduado em 2021 que se formou em engenharia elétrica e de computação na Michigan Tech, publicaram um artigo sobre suas pesquisas para o IEEE, no 23º Simpósio Internacional de Design Eletrônico de Qualidade (ISQED): “Oscilação Beta Projeto de detector para estimulação cerebral profunda em circuito fechado da doença de Parkinson com redes neurais de pico memristivo.

Projetar um chip DBS personalizado é a próxima etapa
An e Yu planejam projetar de forma colaborativa seu próprio chip neuromórfico memristivo especificamente para sistemas DBS de circuito fechado.

“Nossa pesquisa sobre esses novos e inovadores paradigmas computacionais – juntamente com o design de chips de IA emergentes – abrirá uma nova porta para um desenvolvimento maior e mais rápido de dispositivos médicos inteligentes para reabilitação cerebral”, disse An. “Até mesmo dispositivos médicos vestíveis estão agora dentro do reino das possibilidades.”

Para seus alunos na Michigan Tech, a pesquisa conjunta em andamento fornece o tipo de experiência de aprendizado única que vem com o trabalho na vanguarda do design de chips, IA, computação neuromórfica e interface cérebro-computador.

“A chance de descobrir novas tecnologias de estimulação cerebral profunda que possam ajudar pessoas que sofrem de problemas neurológicos no futuro me motiva a continuar trabalhando no laboratório e ajudar no avanço do conhecimento nessa área”, disse Jacob Jackson '23, engenheiro biomédico major que conduz pesquisas no laboratório de Yu. Ele planeja começar seu trabalho de pós-graduação na Michigan Tech no outono. “Estou gostando tanto da pesquisa em engenharia neural que sabia que era o caminho certo para mim”, disse ele. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Mtu.

Estimulação cerebral profunda adaptativa desencadeada por beta durante o movimento de alcance na doença de Parkinson

December 21, 2022 - Resumo

A estimulação cerebral profunda adaptativa (ADBS) desencadeada por beta do núcleo subtalâmico (STN) demonstrou fornecer melhora clínica comparável à DBS contínua convencional (CDBS) em pessoas com doença de Parkinson (DP) com menos energia fornecida ao cérebro e menos estímulo induzido -efeitos. No entanto, várias perguntas permanecem sem resposta. Primeiro, há uma redução fisiológica normal da potência da banda beta(*) do STN imediatamente antes e durante o movimento voluntário. Os sistemas ADBS irão, portanto, reduzir ou interromper a estimulação durante o movimento e, portanto, podem comprometer o desempenho motor em comparação com o CDBS. Em segundo lugar, a potência beta foi suavizada e estimada em períodos de tempo de 400 ms ou mais na maioria dos estudos anteriores de ADBS. Um período de suavização mais curto poderia ter a vantagem de ser mais sensível a mudanças na potência beta, o que poderia melhorar o desempenho do motor. Neste estudo, abordamos essas duas questões avaliando a eficácia do ADBS beta acionado por STNs usando um padrão de 400 ms e uma janela de suavização mais curta de 200 ms durante os movimentos de alcance. Os resultados de 13 pessoas com DP mostraram que o ADBS beta acionado por STN é eficaz em melhorar o desempenho motor durante os movimentos de alcance, pois preserva melhor a oscilação gama do que o CDBS em pessoas com DP, e que encurtar a janela de suavização não resulta em nenhum benefício comportamental adicional. O ADBS melhorou significativamente o tremor em comparação com nenhum DBS, mas não foi tão eficaz quanto o CDBS. Ao desenvolver sistemas ADBS para PD, pode não ser necessário rastrear a dinâmica beta muito rápida; a combinação de decodificação beta, gama e motor pode ser mais benéfica com biomarcadores adicionais necessários para o tratamento ideal do tremor. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Medrxiv.

(*) As ondas beta estão na faixa de frequência entre 14 a 40 HZ e elas tem relação com estados de emoções como raiva, medo, estado de alerta, quando a pessoa está ansiosa, ou na correria da vida cotidiana, geralmente a onda que está presente em maior atividade é a beta, assim, quando estamos com um alto nível de estresse ...