Um sinal oculto no cérebro pode revelar Alzheimer muito antes do diagnóstico

“Detectamos um padrão nos sinais elétricos da atividade cerebral que prevê quais pacientes são mais propensos a desenvolver a doença dentro de dois anos e meio”, disse Stephanie Jones, professora de neurociência afiliada ao Instituto Carney de Ciências do Cérebro da Brown, que co-liderou a pesquisa. “Ser capaz de observar de forma não invasiva um novo marcador precoce da progressão da doença de Alzheimer no cérebro pela primeira vez é um passo muito empolgante.”

Os resultados foram publicados na revista Imaging Neuroscience.

Monitorando a Atividade Cerebral em Pessoas com Comprometimento Cognitivo Leve

Em colaboração com pesquisadores da Universidade Complutense de Madri, na Espanha, a equipe estudou gravações de atividade cerebral de 85 pessoas diagnosticadas com comprometimento cognitivo leve. Os pesquisadores acompanharam esses participantes por vários anos para observar como suas condições mudavam ao longo do tempo.

A atividade cerebral foi registrada usando magnetoencefalografia, ou MEG – um método não invasivo que captura sinais elétricos do cérebro. Durante as gravações, os participantes estavam descansando em silêncio com os olhos fechados.

Uma Nova Forma de Ver Sinais Neurais

As abordagens tradicionais para analisar dados de MEG muitas vezes dependem da média dos sinais, o que pode apagar detalhes importantes sobre como os neurônios individuais se comportam. Para superar essa limitação, Jones e seus colegas da Brown desenvolveram um método computacional conhecido como Spectral Events Toolbox.

Esta ferramenta divide a atividade cerebral em eventos distintos, revelando quando os sinais ocorrem, com que frequência aparecem, quanto tempo duram e quão fortes são. O Spectral Events Toolbox ganhou ampla adoção e foi citado em mais de 300 estudos acadêmicos.

Sinais Cerebrais Relacionados à Memória Revelam Diferenças Importantes

Usando essa ferramenta, os pesquisadores concentraram-se na atividade cerebral na faixa de frequência beta, que está associada a processos de memória e é especialmente relevante na pesquisa sobre Alzheimer, segundo Jones. Eles compararam os padrões de atividade beta em pessoas com comprometimento cognitivo leve que posteriormente desenvolveram a doença de Alzheimer com aqueles que não a desenvolveram.

Diferenças claras emergiram. Participantes que desenvolveram Alzheimer dentro de dois anos e meio mostraram mudanças notáveis em sua atividade beta em comparação com aqueles cuja condição permaneceu estável.

“Dois anos e meio antes do diagnóstico da doença de Alzheimer, os pacientes estavam produzindo eventos beta a uma taxa mais baixa, com duração mais curta e potência mais fraca”, disse Danylyna Shpakivska, a primeira autora do estudo localizada em Madri. “Até onde sabemos, esta é a primeira vez que os cientistas analisam eventos beta em relação à doença de Alzheimer.”

Por que os Biomarcadores Baseados no Cérebro São Importantes

Atualmente, os biomarcadores encontrados no líquido cefalorraquidiano ou no sangue podem detectar placas de beta-amiloide e emaranhados de tau, proteínas que se acumulam no cérebro e acredita-se que impulsionam os sintomas da doença de Alzheimer. No entanto, esses marcadores não mostram diretamente como as células cerebrais respondem a esse dano.

Um biomarcador baseado na atividade cerebral em si oferece uma visão mais direta de como os neurônios estão funcionando sob essa pressão, disse David Zhou, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Jones na Brown, que liderará a próxima fase da pesquisa.

Rumo a um Diagnóstico Mais Precoce e a Tratamentos Melhores

Jones acredita que o Spectral Events Toolbox pode eventualmente ajudar os clínicos a identificar a doença de Alzheimer mais cedo, antes que um declínio cognitivo significativo ocorra.

“O sinal que descobrimos pode ajudar na detecção precoce”, disse Jones. “Uma vez que nossa descoberta seja replicada, os clínicos poderiam usar nossa ferramenta para diagnóstico precoce e também para verificar se suas intervenções estão funcionando.”

A equipe agora está avançando para uma nova fase do projeto, apoiada por um Prêmio de Inovação Zimmerman em Ciências do Cérebro do Instituto Carney.

“Agora que descobrimos características dos eventos beta que prevêem a progressão da doença de Alzheimer, nosso próximo passo é estudar os mecanismos de geração usando ferramentas de modelagem neural computacional”, disse Jones. “Se conseguirmos recriar o que está dando errado no cérebro para gerar esse sinal, então poderemos trabalhar com nossos colaboradores para testar terapias que possam corrigir o problema.”

A pesquisa foi financiada pelos Institutos Nacionais de Saúde, incluindo a Iniciativa de Pesquisa Cerebral através do Avanço de Neurotecnologias Inovadoras (BRAIN), além do apoio de agências de financiamento na Espanha.