Investigadores do INESC TEC lideram descoberta que ajuda à identificação de subestruturas cerebrais com relevância neurocirúrgica
resultados foram publicados numa das revistas mais prestigiadas do mundo na área da neurociência, a neuroimage
Uma equipa liderada por investigadores do INESC TEC desenvolveu métodos de neuro-computação que permitiram identificar subestruturas cerebrais com diferentes perfis de conectividade com a parte motora e não-motora do ser humano e que, por isso, podem ajudar as equipas médicas a melhorar os alvos dos procedimentos neurocirúrgicos de estimulação cerebral profunda para obter melhores resultados em doenças como a distonia ou a doença de Parkinson. Os resultados acabam de ser publicados numa das revistas mais prestigiadas do mundo na área da Neurociência, a NeuroImage.
Como é que os investigadores do INESC TEC chegaram a estas conclusões?
Os investigadores portugueses chegaram a esta conclusão através do estudo de uma parte do cérebro chamada GPi (Globus Pallidus Internus), que se situa na zona central do cérebro e é composta por estruturas cerebrais que têm funções primárias.
O GPi é um dos alvos de uma técnica chamada DBS (Deep Brain Stimulation ou Estimulação Cerebral Profunda), que coloca elétrodos dentro da cabeça dos doentes, uma espécie de pacemaker cerebral, e ajuda a melhorar os sintomas, sendo o alvo dependente da doença a intervir, como a doença de Parkinson, distonia, entre outras.
Mas o que é a distonia?
“É uma doença que faz com que os músculos estejam permanentemente contraídos de forma descontrolada e, apesar de ser crónica, é possível fazer com que as pessoas melhorem os sintomas através de intervenções DBS”, explica João Paulo Cunha, coordenador do Centro de Investigação em Engenharia Biomédica (C-BER) do INESC TEC.
Para chegar a estas conclusões a equipa de investigadores de Portugal e da Alemanha utilizou uma técnica chamada Diffusion Tensor Imaging, que é uma técnica de ressonância magnética que ajuda a perceber a densidade de conectividade entre estruturas cerebrais, permitindo assim mapear as fibras que ligam as diferentes estruturas do cérebro.
Investigadores já tinham publicado algumas descobertas na NeuroImage, em 2014
Já em 2014, a equipa de investigadores do INESC TEC e da Universidade de Munique tinha demonstrado, também na NeuroImage, que as projeções de conectividade das fibras que partiam das imediações dos eléctrodos de estimulação DBS junto ao GPi para diferentes estruturas corticais e subcorticais parecia estar relacionadas com o resultado clínico, positivo ou negativo, dessas neurocirurgias. Este estudo permitiu perceber que o GPi poderia ter subestruturas com diferentes ligações preferenciais a outras partes do cérebro que, consequentemente, estimulariam essas estruturas cerebrais com melhores efeitos, se estivessem ligadas às regiões motoras, e piores se ligadas a outras regiões com funções não-motoras.
A descoberta de 2016, que foi publicada em 2017
Em 2016 esta equipa portuguesa desenvolveu métodos de neuro-computação para estudar as densidades de conectividade das fibras que saem do GPi para outras áreas do cérebro em pessoas saudáveis sem indicação de qualquer patologia. A equipa descobriu que este núcleo da base do cérebro parece apresentar pelo menos 3 subestruturas com conectividades distintas, tendo uma delas clara conectividade ao córtex sensoriomotor pelo Tálamo. Desta forma, os elétrodos DBS implantados nessa subestrutura produzem melhores resultados clínicos que os que acabarem localizados nas outras subestruturas, tornando estes resultados úteis para o planeamento e execução de procedimentos neurocirúrgicos de DBS. Este método poderá ainda servir para personalizar o padrão de conectividade de cada doente candidato a cirurgia, por forma a adaptar o alvo neurocirúrgico ao perfil de conectividade específico do doente, podendo melhorar a precisão do procedimento.
João Paulo Cunha, coordenador do C-BER, e Nádia Moreira da Silva, investigadora do C-BER são os investigadores do INESC TEC envolvidos nesta descoberta.
O artigo publicado na NeuroImage pode ser acedido em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27646126
Os investigadores mencionados nesta notícia têm vínculo à FEUP e ao INESC TEC.
