Um AVC provoca uma mudança cerebral oculta que parece rejuvenescimento
Um novo estudo publicado na The Lancet Digital Health sugere que o cérebro pode responder ao AVC de uma maneira surpreendente. Pesquisadores do USC Mark and Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Institute (Stevens INI) descobriram que pessoas com severas limitações físicas após um AVC podem mostrar sinais de uma estrutura cerebral “mais jovem” em áreas que não foram danificadas. Isso parece refletir como o cérebro se adapta e se reorganiza após uma lesão.
A pesquisa foi realizada como parte do Enhancing NeuroImaging Genetics through Meta-Analysis (ENIGMA) Stroke Recovery Working Group. Os cientistas analisaram imagens de ressonância magnética de mais de 500 sobreviventes de AVC coletadas em 34 centros de pesquisa em oito países. Aplicando modelos de aprendizado profundo treinados em dezenas de milhares de exames de ressonância magnética, a equipe estimou a “idade cerebral” de diferentes regiões em cada hemisfério e examinou como o AVC afeta tanto a estrutura quanto a recuperação.
“Descobrimos que AVCs maiores aceleram o envelhecimento no hemisfério danificado, mas paradoxalmente fazem com que o lado oposto do cérebro pareça mais jovem,” disse Hosung Kim, PhD, professor associado de neurologia de pesquisa na Keck School of Medicine da USC e coautor sênior do estudo. “Esse padrão sugere que o cérebro pode estar se reorganizando, essencialmente rejuvenescendo redes não danificadas para compensar a perda de função.”
IA Revela Reestruturação Cerebral Após AVC
Para realizar a análise, os pesquisadores utilizaram um tipo de inteligência artificial chamado rede convolucional gráfica. Esse sistema estimou a idade biológica de 18 regiões cerebrais com base em dados de ressonância magnética. Eles então compararam essa idade prevista com a idade real de cada pessoa, uma medida conhecida como diferença de idade cerebral prevista (brain-PAD), que serve como um indicador da saúde cerebral.
Quando essas medições de idade cerebral foram comparadas com os escores de função motora, um padrão claro emergiu. Sobreviventes de AVC com graves deficiências de movimento, mesmo após mais de 6 meses de reabilitação, mostraram uma idade cerebral mais jovem do que o esperado em regiões opostas ao local da lesão. Esse efeito foi particularmente forte na rede frontoparietal, que desempenha um papel importante no planejamento de movimentos, atenção e coordenação.
“Esses achados sugerem que, quando o dano do AVC resulta em maior perda de movimento, regiões não danificadas do lado oposto do cérebro podem se adaptar para ajudar a compensar,” explicou Kim. “Vimos isso na rede frontoparietal contralesional, que apresentou um padrão mais ‘jovem’ e é conhecida por apoiar o planejamento motor, a atenção e a coordenação. Em vez de indicar uma recuperação total do movimento, esse padrão pode refletir a tentativa do cérebro de se ajustar quando o sistema motor danificado não pode mais funcionar normalmente. Isso nos oferece uma nova maneira de ver a neuroplasticidade que a imaginação tradicional não conseguia capturar.”
Dados em Grande Escala Revelam Padrões Ocultos
O estudo contou com a ENIGMA, uma colaboração global que combina dados de mais de 50 países para entender melhor o cérebro em diferentes condições. Ao padronizar dados de ressonância magnética e informações clínicas de muitos grupos de pesquisa, a equipe criou o maior conjunto de dados de neuroimagem de AVC do tipo.
“Ao reunir dados de centenas de sobreviventes de AVC em todo o mundo e aplicar IA de ponta, podemos detectar padrões sutis de reestruturação cerebral que seriam invisíveis em estudos menores. Esses achados de envelhecimento cerebral diferencial em regiões no AVC crônico poderiam, eventualmente, guiar estratégias de reabilitação personalizadas,” disse Arthur W. Toga, PhD, diretor do Stevens INI e professor provost na USC.
Rumo à Recuperação Personalizada de AVC
Os pesquisadores planejam continuar esse trabalho acompanhando pacientes ao longo do tempo, desde os primeiros estágios após um AVC até a recuperação a longo prazo. Rastrear como os padrões de envelhecimento cerebral e mudanças estruturais evoluem pode ajudar os médicos a adaptar tratamentos ao processo de recuperação único de cada pessoa, com o objetivo de melhorar os resultados e a qualidade de vida.
Saiba mais sobre as associações entre neuroplasticidade contralesional e deficiência motora assistindo a este vídeo produzido pelo Stevens INI.
O estudo, “Previsão de idade cerebral regional baseada em MRI usando aprendizado profundo revela neuroplasticidade contralesional associada à grave deficiência motora no AVC crônico: Um estudo global da ENIGMA,” foi financiado pela National Institutes of Health (NIH) com a concessão R01 NS115845 e contou com o apoio de colaboradores internacionais de instituições, incluindo a University of British Columbia, Monash University, Emory University e a University of Oslo.
