Potencializando a plasticidade cerebral: Neurofeedback e Neuromodulação

Tuesday, 07 de January de 2020

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Todo mundo já ouviu falar alguma vez o que o cérebro era um órgão que depois de seu total amadurecimento, se torna imutável, sendo incapaz de gerar novas conexões e células. Entretanto, em algumas situações fisiológicas específicas em que se torna necessário o restabelecimento de novas conexões, células cerebrais podem sim criar caminhos alternativos para tentar restaurar ou criar a atividade de uma via neural, e o nome desse fenômeno é neuroplasticidade. Como vimos em nosso blog "Neuroplasticidade: Como o cérebro se adapta à situações adversas?'', a neuroplasticidade pode ser definida como a capacidade que o SN tem de se moldar às adversidades do meio em que se apresenta. Para tanto, promove alterações biológicas, bioquímicas, fisiológicas e morfológicas nas células nervosas, em especial, nos neurônios, com a finalidade de se adaptar aos estímulos. Pode apresentar-se de várias maneiras: regenerativa, axônica, sináptica, somática e dendrítica. Esse fenômeno ocorre em condições fisiológicas e patológicas, permitindo a formação de novas redes e circuitos neurais. Sabendo disso, tanto em casos patológicos como por exemplo um Acidente Vascular Encefálico (AVC), quanto em uma situação fisiológica, como ocorre em um processo de aprendizado, imagine se fosse possível acelerar o processo de neuroplasticidade a partir da utilização de métodos específicos. Isso é possível! Entre várias técnicas, iremos falar neste blog o Neurofeedback e a Neuromodulação.

Neurofeedback

O feedback é a informação de input que recebemos quando desempenhamos algum tipo de atividade, e está intimamente ligado com estímulos do meio externo ou ambiente, no quais nos baseamos para compreender, modular nossas ações, aprender e interagir com o meio. Existe diversos tipos de estímulos, como visuais, auditívos, de tato (vibração, temperatura e pressão), alfatório, e etc. Um exemplo prático de feedback, é quando movimentamos nosso braço para pegar uma lata de refrigerante vazia. No momento em que movimentamos nosso braço para alcançar o alvo, precisamos receber o feedback visual para encontrarmos a lata de refrigerante, e também do feedback tato para não amassar a lata vazia. Quando precisamos estabelecer uma via neurológico do movimento correto de um paciente com AVC ou uma criança precisa aprender o movimento correto para se pegar algum objeto, o feedback ajuda no processo de neuroplasticidade dessas vias já que ocorrerá o estímulo recorrente das mesmas. E para que essa "ajuda", seja potencializando, é utilizado o método de Neurofeedback.

O Neurofeedback, também chamado de biofeedback cerebral, é o condicionamento operante de características temporais, espaciais e de frequência específicas extraídas dos potenciais elétricos (eletroencefalograma - EEG), eletromagnéticos (Functional magnetic resonance imaging - fMRI) ou hemodinâmicos (Espectroscopia funcional de infravermelho próximo - fNIRS) registrados no couro cabeludo. Apesar de existir vários métodos de aquisição desses tipos de sinais, o mais utilizado para esta técnica, é a EEG. Nesse caso, o feedback é apresentado ao indivíduo tratado na forma de reforçadores positivos e negativos, sempre que seus recursos contínuos de EEG atendem ou não atendem a um critério predefinido. O objetivo do Neurofeedback é aprender a obter o controle desses recursos de EEG ao longo do tempo, no intuito de facilitar o processo de neuroplasticidade. Entretanto, como a plasticidade cerebral é altamente específica de uma tarefa, o treinamento em uma tarefa específica mostra pouca ou nenhuma melhoria nas tarefas relacionadas.

Neuromodulação

A Neuromodulação é o controle da atividade cerebral (geralmente neuronal) a partir de descarga elétricas ou eletromagnéticas locais no cérebro. Geralmente essas descargas elétricas podem ser de natureza excitatória ou inibitória e são realizadas por meio de eletrodos acoplados no cérebro. Dependendo do método utilizado, a neuromodulação pode ser não-invasiva (não é necessário um procedimento cirúrgico) ou invasiva (é necessário um procedimento cirúrgico para o implante de microeletrodos). Um exemplo da neuromodulacão invasiva temos o Deep Brain Stimulation (DBS) e Spinal Cord Stimulation (SCS), e não-invasiva o transcranial magnetic stimulation (TMS) and transcranial direct current stimulation (tDCS) (Image bellow). Os mecanismos fisiopatológicos que ocorrem após algum trauma cerebral, como o que acontece no AVC por exemplo, variam ao longo do tempo e, portanto, requerem intervenções diferenciais. Teoricamente, dados os efeitos neurofisiológicos do TMS e do tDCS, essas ferramentas podem: diminuir a hiperexcitabilidade cortical agudamente após o trauma cerebral; modular a plasticidade sináptica de longo prazo para evitar consequências desadaptativas; e combinado à terapia física e comportamental, facilita a reorganização cortical e a consolidação do aprendizado em redes neurais específicas. Todas essas intervenções podem ajudar a diminuir a carga de sequelas incapacitantes após lesão cerebral. Entretanto, outros trabalhos realizados com DBS, mostram que a neuromodulação invasiva pode diminuir a neuroplasticidade no local da estimulação elétrica, dependendo dos parâmetros estímulo inibitório ou excitatório utilizados.

Modelo experimental:

Com isso, se faz necessário a criação de novos estudos que investiguem a relação dos parâmetros utilizados no caso da neuromodulação não-invasiva e invasiva, além de comparar qual dos métodos de neurofeedback ou neuromodulação atuam melhor nesse âmbito, podendo serem utilizados de formas isoladas ou associados.

Referências:

Eberhard Fuchs, E.; Flügge, G. Adult Neuroplasticity: More Than 40 Years of Research. Neural Plasticity, 2014.

Kania, B. F.; Wrońska, D.; Zięba, D. Introduction to Neural Plasticity Mechanism. Journal of Behavioral and Brain Science, 2017. https://www.scirp.org/pdf/JBBS_2017020615374293.pdf

Cowley, Benjamin, et al. "Computer enabled neuroplasticity treatment: a clinical trial of a novel design for neurofeedback therapy in adult ADHD." Frontiers in Human Neuroscience 10 (2016): 205.

Kolb, B., Mohamed, A., & Gibb, R., La búsqueda de los factores que subyacen a la plasticidad cerebral en el cerebro normal y en el dañado, Revista de Trastornos de la Comunicación (2010), doi: 10.1016 / j . jcomdis.2011.04.007

Villamar, Mauricio Fernando, et al. "Noninvasive brain stimulation to modulate neuroplasticity in traumatic brain injury." Neuromodulation: Technology at the Neural Interface 15.4 (2012): 326-338.

Cameron, Tracy, and Christopher Chavez. "Electrical stimulation system, lead, and method providing reduced neuroplasticity effects." U.S. Patent Application No. 10/994,008.

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Autor:

Rodrigo Oliveira

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