Dinâmica da atividade do núcleo subtalâmico e previsão de movimentos de membros na doença de Parkinson

10 de fevereiro de 2020 - Embora explosões exageradas da sincronização oscilatória da banda de frequência beta no núcleo subtalâmico tenham sido associadas a comprometimento motor na doença de Parkinson, falta um mecanismo plausível que ligue os dois fenômenos. Aqui, testamos a hipótese de que o aumento da sincronização denotada pela expansão beta pode comprometer a capacidade de codificação da informação nas redes dos gânglios da base. Para esse fim, registramos a atividade potencial de campo local no núcleo subtalâmico de 18 pacientes com doença de Parkinson, enquanto executavam movimentos dos membros superiores e inferiores como sugestão. Utilizamos a precisão da classificação baseada em potencial de campo local do membro a ser movido em cada tentativa como um índice das informações mantidas pelo sistema em relação à ação pretendida. O aprendizado de máquina usando o modelo de probabilidade condicional ingênuo de Bayes foi usado para classificação. A dinâmica do potencial de campo local permitiu a previsão precisa dos movimentos pretendidos bem antes de sua execução, com uma área sob a curva característica do operador do receptor de 0,80 ± 0,04 antes das indicações imperativas quando a ação exigida era conhecida com antecedência. A presença de rajadas de atividade potencial de campo local no alfa e, mais ainda, na faixa de frequências beta comprometeu significativamente a previsão do membro a ser movido. Concluímos que explosões de baixa frequência, particularmente as da banda beta, restringem a capacidade do sistema de gânglios da base de codificar informações fisiologicamente relevantes sobre as ações pretendidas. Os achados atuais também são importantes, pois sugerem que a atividade subtalâmica local pode ser potencialmente decodificada para permitir a seleção de efetores, além de controle de força em aplicações restauradoras de interface cérebro-máquina. (segue…) Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Academic.oup.

As oscilações do núcleo subtalâmico se correlacionam com a vulnerabilidade ao congelamento da marcha em pacientes com doença de Parkinson

5 September 2019 - Subthalamic nucleus oscillations correlate with vulnerability to freezing of gait in patients with Parkinson's disease.

O cérebro "imprudente"

2018/01/21 - O cérebro "imprudente": a partir da pesquisa sobre Parkinson, a descoberta de um processo que regula a tendência para escolhas arriscadas

Uma equipe de neurocientistas italianos e suíços (bioengenheiros, neurocirurgiões e neurologistas) descobriu que uma estrutura cerebral pode controlar a "imprudência" nas escolhas econômicas.

O estudo, publicado na revista "eNeuro", dedica-se, em particular, à observação de mecanismos de desenvolvimento neuronal, em pacientes que sofrem de doença de Parkinson, de distúrbios de controle de impulsos, como compras compulsivas ou hipersexualidade, ou adições comportamentais, como jogos de azar. A pesquisa foi conduzida por cientistas do Instituto BioRobotics da Escola de Estudos Avançados de Sant'Anna, do Hospital IRCCS Ca 'Granda, do Hospital Maggiore Policlinico de Milão, do Instituto Neurológico Carlo Besta da IRCCS e do Centro de Pesquisa Aldo Ravelli de Universidade de Milão no ASST Santi Paolo e Carlo de Milão e da École Polytechnique Fédérale de Lausanne.

Os pesquisadores analisaram a atividade cerebral de pacientes que sofrem de doença de Parkinson, com ou sem dependência de jogo, diante de uma escolha entre decisões caracterizadas por alto e baixo risco. Em particular, analisou-se a atividade de uma estrutura cerebral, o núcleo subtalâmico, atualmente utilizado no tratamento neurocirúrgico com estimulação cerebral profunda ("Deep Brain Stimulation") na doença de Parkinson. Os pacientes dependentes de jogo, em sua maioria, escolhem opções de alto risco, mesmo que levem a uma perda econômica no longo prazo.

A equipe descobriu que, nos momentos antes da escolha, o núcleo subtalâmico se comporta de forma diferente em pacientes dependentes do jogo. Nesses pacientes, uma atividade específica foi encontrada que sempre precede decisões de baixo risco. O núcleo subtalâmico está, portanto, envolvido na modulação da tendência de risco e é possível que sua função não se limite às decisões econômicas, mas preocupa, mais geralmente, o equilíbrio entre impulsos instintivos e escolhas racionais; Esta estrutura poderia, portanto, ser o alvo de futuras aplicações terapêuticas em pacientes com distúrbios de controle de impulsos, dependência ou transtornos comportamentais graves. Os resultados desta pesquisa, portanto, contribuem para derrubar novas luzes sobre a dinâmica desses circuitos cerebrais, cujo funcionamento é perturbado em muitas doenças neurológicas ou psiquiátricas.

"Descobrimos que, observando a atividade cerebral de pacientes adictos ao jogo - explica Alberto Mazzoni, do Instituto Sant'Anna School of Biorobotics -, podemos prever se eles poderão resistir à atração pelo risco em seus opções futuras. Nossos estudos agora se concentrarão em investigar a origem desse fenômeno, mas também e, acima de tudo, para entender como desenvolver terapias para "ajudar" a estrutura que estudamos para realizar nossa própria função de travagem na limitação do comportamento patológico ".

"Este estudo preliminar - diz Luigi Romito, neurologista da Unidade Operativa Neurologia 1 - Doença de Parkinson e Distúrbios do Movimento do Instituto Carlo Besta de Milão - fornece um paradigma de pesquisa para explorar os mecanismos cruciais do cérebro na escolha das estratégias comportamentais corretas para fins de segurança pessoal e social ".

"Estes são dados que não são apenas sobre ciência - acrescenta Alberto Priori, diretor do Centro de Pesquisa Aldo Ravelli para Terapias Neurológicas Experimentais da Universidade de Milão - o homem sempre teve que decidir entre escolhas arriscadas que ponha em risco a sobrevivência e comportamentos mais conservadores que tendem a salvaguardar a vida. Por esta razão, nossa pesquisa assume um significado fortemente antropológico".


"Este estudo demonstra o potencial de colaborações multidisciplinares entre neuro-engenheiros e neurologistas. Na minha opinião, esse é o caminho a seguir para oferecer aos pacientes com problemas neurológicos soluções clínicas efetivas", conclui Silvestro Micera, chefe da Área de Neuroengenharia do Instituto de Biorobótica da Escola de Estudos Avançados de Sant'Anna e da Fundação Bertarelli na Neuroengenharia da École Polytechnique Fédérale de Lausanne. (segue…) Original em italiano, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Salute h24.