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.
