Lesões Cerebrais Traumáticas

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Lesões cerebrais traumáticas provocam reorganização de
redes neurais
Em um novo estudo da Escola de Medicina da Universidade de Tufts, os cientistas revelaram novos
insights sobre a resposta do cérebro a lesões traumáticas, sugerindo que os efeitos de um ferimento na
cabeça se estendem muito além do local inicial de impacto. Através de técnicas avançadas de imagem,
a equipe de pesquisa descobriu que, no rescaldo de uma lesão cerebral traumática (TCE), os
hemisférios do cérebro colaboram para formar novos caminhos neurais, compensando conexões
perdidas.
Esta pesquisa, publicada recentemente na revista Cerebral Cortex, sugere que o impacto de um TCE se
estende muito além da área imediata de danos, afetando todo o cérebro e alterando sua função de
maneiras imprevistas.
Durante décadas, o foco da pesquisa do TBI tem sido predominantemente no local da lesão, com os
efeitos mais amplos sobre o cérebro muitas vezes negligenciados. Estudos anteriores estabeleceram as
bases, demonstrando as consequências imediatas e a longo prazo dos TCEs, incluindo disfunção
cognitiva e motora, aumento do risco de epilepsia e até mesmo uma predisposição para doenças
neurodegenerativas.
https://academic.oup.com/cercor/article/34/2/bhae038/7607167
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No entanto, esses estudos analisaram principalmente as consequências moleculares e celulares dos
TCEs, deixando uma lacuna em nossa compreensão de como essas lesões afetam a rede e a função
geral do cérebro. Este último estudo de Samantha Bottom-Tanzer e seus colegas preenche essa lacuna
crucial, oferecendo novos insights sobre a capacidade do cérebro de se reconectar após a lesão.
Os pesquisadores empregaram uma nova técnica de imagem que integra sensores fluorescentes de
atividade neuronal com eletrodos para investigar a resposta do cérebro ao TCE em um modelo de
camundongo. Essa abordagem permitiu que eles observassem e registrassem as interações entre
diferentes regiões do cérebro após a lesão, capturando a formação de novas vias neurais à medida que
o cérebro trabalhava para compensar as conexões perdidas.
A equipe realizou suas observações durante um período de três semanas, durante o qual os
camundongos foram autorizados a se envolver em atividades como correr em uma roda de exercício e
descansar, permitindo que os pesquisadores avaliassem mudanças na atividade neural em diferentes
estados de movimento e quietude. Essa metodologia forneceu insights sem precedentes sobre os
processos dinâmicos e adaptativos que o cérebro sofre após uma lesão traumática, destacando o
extenso impacto do TCE além do local imediato de danos.
A equipe de pesquisa descobriu que os TCEs, tipicamente resultantes de impactos graves, como
acidentes de carro ou quedas, provocam uma resposta cerebral generalizada que se estende muito além
da área imediata de lesões. Notavelmente, o cérebro inicia um notável processo de auto-reparação e
adaptação, criando novos caminhos neurais em ambos os hemisférios, em um esforço para restaurar as
conexões perdidas. Essa resposta adaptativa indica um nível de plasticidade e resiliência no cérebro que
foi anteriormente subestimado na pesquisa do TCE.
Isso indica que a resposta do cérebro à lesão envolve um processo complexo de reorganização de
cérebro inteiro, em vez de ficar confinado à área danificada.
“Mesmo áreas longe da lesão se comportaram de maneira diferente imediatamente depois”, observou a
primeira autora Samantha Bottom-Tanzer, estudante de medicina em neurociência da Faculdade de
Medicina. “A pesquisa de traumatária tende a se concentrar na região da lesão, mas este estudo faz um
bom argumento de que todo o cérebro pode ser afetado, e a imagem em regiões distais pode fornecer
informações valiosas.”
Uma das descobertas mais impressionantes foi o padrão alterado de atividade cerebral em
camundongos lesionados, que diferiam acentuadamente dos padrões distintos esperados de movimento
e descanso observados em cérebros saudáveis. Em vez disso, os cérebros lesionados exibiram um
padrão uniforme de atividade, independentemente de os ratos estarem se movendo ou estacionários.
Essa homogeneização dos padrões de atividade cerebral sugere uma interrupção na capacidade do
cérebro de mudar de estado com base na tarefa em questão, um aspecto essencial da função cerebral
normal. Apesar desse comprometimento, os camundongos mantiveram a capacidade de realizar tarefas
como correr em uma roda de exercício, indicando que o cérebro pode encontrar novas maneiras de
realizar tarefas, apesar de seu estado alterado.
“Seja prestando atenção ou andando, os cérebros mudam de estado dependendo da tarefa que você
está fazendo”, explicou o autor sênior Chris Dulla, professor e presidente interino de neurociência da
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Faculdade de Medicina. “Após uma lesão cerebral traumática, essa capacidade não é tão robusta,
indicando que tais eventos estão prejudicando a forma como o cérebro muda de uma maneira que ainda
não entendemos.”
“O que podemos ver a partir dos dados é que o cérebro tem novas soluções para como fazer todas
essas tarefas complexas”, acrescentou.
As implicações clínicas destes achados são substanciais. Com os TCEs sendo uma das principais
causas de incapacidade e morte, entender a capacidade do cérebro de adaptação e recuperação abre
novos caminhos para o tratamento. O estudo sugere que as técnicas de imagem que capturam a
atividade do cérebro durante várias tarefas podem fornecer informações valiosas sobre os impactos
específicos de uma lesão, permitindo intervenções terapêuticas mais personalizadas e eficazes. Essa
abordagem pode melhorar significativamente os resultados para os indivíduos que sofrem de TCEs,
adaptando os tratamentos às maneiras únicas pelas quais seus cérebros estão compensando a lesão.
“Este estudo ressalta a complexidade de como a lesão afeta um cérebro dinâmico e sempre que muda”,
disse Bottom-Tanzer. “A maioria das pessoas pensa no cérebro em um estado, mas nossos dados
indicam que há flutuações, e isso pode oferecer oportunidades para explorar diferentes intervenções
para fisioterapia, terapia da fala e muito mais.”
A equipe da Tufts University School of Medicine planeja estender sua pesquisa para examinar os efeitos
a longo prazo das lesões cerebrais e explorar como essas descobertas podem ser traduzidas em prática
clínica. Ao entender melhor a adaptabilidade do cérebro, os cientistas esperam desenvolver tratamentos
mais eficazes que possam mitigar as consequências a longo prazo de lesões cerebrais traumáticas.
O estudo, “A lesão cerebral traumática interrompe a conectividade cortical funcional dependente do
estado em um modelo de camundongo”, foi escrito por Samantha Bottom-Tanzer, Sofia Corella, Jochen
Meyer, Mary Sommer, Luis Bolanos, Timothy Murphy, Sadi Quiones, Shane Heiney, Matthew Shtrahman,
Michael Whalen, Rachel Oren, Michael J. - Higley, Jessica A. Cardin, Farzad Noubary, Moritz Armbruster
e Chris Dulla.
https://doi.org/10.1093/cercor/bhae038
https://doi.org/10.1093/cercor/bhae038