um novo estudo The Lancet Saúde Digital Mostra que o cérebro pode responder ao AVC de maneiras surpreendentes. Pesquisadores do Instituto Mark e Mary Stevens de Neuroimagem e Informática da USC (Stevens INI) descobriram que pessoas gravemente danificadas após um acidente vascular cerebral podem mostrar sinais de estrutura cerebral “jovem” em áreas não 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 de Neuroimagem Aprimorada por Meta-Análise (ENIGMA). Os cientistas analisaram dados de tomografias cerebrais de mais de 500 sobreviventes de AVC, recolhidos em 34 centros de investigação em oito países. Ao aplicar um modelo de aprendizagem profunda treinado 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 a estrutura e a recuperação.
“Descobrimos que derrames maiores aceleram o envelhecimento no hemisfério danificado, mas paradoxalmente fazem o outro lado do cérebro parecer mais jovem”, disse Hosung Kim, Ph.D., 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”.
Inteligência artificial revela religação cerebral após acidente vascular cerebral
Para realizar a análise, os pesquisadores usaram um tipo de inteligência artificial chamada redes convolucionais de grafos. O sistema estima 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 chamada diferença de idade prevista no cérebro (brain-PAD), que é 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 apresentavam idades cerebrais mais jovens do que o esperado em áreas opostas ao local da lesão, mesmo após mais de seis meses de recuperação. Este efeito foi particularmente forte na rede fronto-parietal, que desempenha um papel importante no planeamento motor, atenção e coordenação.
“Essas descobertas sugerem que quando o dano causado pelo acidente vascular cerebral resulta em maior perda motora, as áreas não danificadas do outro lado do cérebro podem se adaptar para ajudar a compensar”, explicou King. “Vimos isso na rede frontoparietal contralateral, que exibe um padrão ‘mais jovem’ e é conhecido por apoiar o planejamento motor, a atenção e a coordenação. Este padrão não indica a recuperação completa do movimento, mas reflete as tentativas do cérebro de se ajustar quando o sistema motor danificado não consegue mais funcionar adequadamente. Isso nos dá uma nova abordagem à neuroplasticidade que a imagem tradicional não consegue capturar.”
Dados em grande escala revelam padrões ocultos
O estudo contou com o ENIGMA, uma colaboração global que combina dados de mais de 50 países para compreender melhor o cérebro sob 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 inteligência artificial de ponta, podemos detectar padrões sutis de reorganização cerebral que são invisíveis em pequenos estudos”, disse Arthur W. Toga, Ph.D., diretor do Stevens INI e professor reitor da USC. “Essas descobertas de diferenças regionais no envelhecimento cerebral no AVC crônico poderiam, em última análise, orientar estratégias de reabilitação personalizadas”.
Rumo à reabilitação personalizada do AVC
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 a evolução dos padrões de envelhecimento e das mudanças estruturais no cérebro pode ajudar os médicos a adaptar os tratamentos ao processo de recuperação único de cada pessoa para melhorar os resultados e a qualidade de vida.
Saiba mais sobre a conexão entre neuroplasticidade contralateral e distúrbios do movimento Assista a este vídeo Produzido por Stevens INI.
O estudo, “Aprendizagem profunda baseada em ressonância magnética para prever a idade cerebral regional revela neuroplasticidade contralateral associada a graves deficiências de movimento no AVC crônico: um estudo ENIGMA global”, foi financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (NIH) R01 NS115845 e apoiado por colaboradores internacionais de instituições como a Universidade da Colúmbia Britânica, a Universidade Monash, a Universidade Emory e a Universidade de Oslo.
