Notícia

Novas ferramentas fazem o mapeamento cerebral de convulsões e melhoram tratamento da peilepsia

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Fonte

JHU | Universidade Johns Hopkins

Data

sábado, 3 dezembro 2022 16:50

Áreas

Bioeletrônica. Bioengenharia. Bioinformática. Biologia. Computação. Engenharia Biomédica. Inteligência Artificial. Neurociências. Saúde Mental.

Dois novos modelos podem resolver um problema que há muito frustra milhões de pessoas com epilepsia e os médicos que as tratam: como encontrar precisamente onde as convulsões se originam para tratar exatamente essa parte do cérebro.

Ao ajudar os cirurgiões a decidir se e onde operar, as ferramentas desenvolvidas pelos pesquisadores da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos,  e recentemente detalhadas na revista científica Brain, podem ajudar os pacientes a evitar cirurgias arriscadas e muitas vezes ineficazes, bem como internações hospitalares prolongadas.

“Queremos que as cirurgias corram bem, mas também queremos evitar cirurgias que podem não correr bem”, disse a Dra. Sridevi V. Sarma, diretora do Instituto Johns Hopkins de Medicina Computacional e líder do Laboratório de Sistemas Neuromédicos de Controle.

Usando equações baseadas em aprendizado de máquina para revelar padrões na atividade cerebral, os modelos identificam onde as convulsões começam no cérebro. E eles fazem isso em apenas alguns minutos.

Normalmente, os pacientes passam de cinco a 14 dias hospitalizados com eletrodos presos à cabeça, enquanto os médicos esperam que eles tenham uma convulsão para que os cirurgiões possam mapear o cérebro, identificar o ponto problemático e planejar como removê-lo.

“Este é um novo paradigma”, disse a Dra. Joon-Yi Kang, neurologista do Hospital Johns Hopkins e coautora do estudo. “Estamos obtendo mais informações sobre redes cerebrais específicas. Não estamos esperando que as convulsões aconteçam”, continuou a pesquisadora.

Mais de 65 milhões de pessoas no mundo têm epilepsia, uma condição que as torna três vezes mais propensas a óbito. Embora a maioria dos pacientes responda à medicação, cerca de 30% têm epilepsia resistente a medicamentos. Duas opções de tratamento estão disponíveis para eles: um dispositivo implantado no cérebro para interromper as convulsões com estimulação [elétrica] ou cirurgia para remover ou desconectar as regiões do cérebro onde as convulsões se originam.

Pior ainda, a cirurgia só é eficaz na metade dos casos, porque é muito difícil identificar onde as convulsões começam, destacou a Dra. Sridevi Sarma. “Se você encontrar essa zona e tratá-la com eficácia, é uma virada de jogo – é um tratamento que muda a vida desses pacientes”.

Para criar mapas de calor que preveem onde começam as convulsões, a equipe da Dra. Sridevi Sarma estudou os cérebros dos pacientes quando não estavam tendo convulsões e quando seus cérebros foram estimulados com pulsos elétricos rápidos.

Em seus modelos, o cérebro é uma rede de nós que se influenciam mutuamente. Os pesquisadores levantam a hipótese de que, quando um paciente não está tendo uma convulsão, é porque os nós na parte do cérebro onde as convulsões começam ficam limitados por nós na parte saudável do cérebro. Durante uma convulsão, os nós trocam de papéis.

Ao identificar a força e a direção dos nós, os pesquisadores identificaram onde as convulsões começaram, explicou a Dra. Kristín Gunnarsdottir, cientista pesquisadora da Johns Hopkins e coautora do estudo.

Em 65 pacientes estudados, o modelo previu o aparecimento de convulsões e o sucesso final de uma cirurgia com 79% de precisão. “Se compararmos isso com a tradicional taxa de sucesso de 50% das cirurgias, isso pode realmente ajudar os médicos”, disse a Dra. Kristín Gunnarsdottir.

No estudo complementar de 28 pacientes, publicado pela primeira vez online em junho deste ano, os pesquisadores descobriram quais nós estavam influenciando os outros ao atingir o cérebro com um pulso de estímulo.

“Esperamos que isso seja algo que possamos usar em pacientes que não têm muitas convulsões ou nos 10% dos pacientes que não têm convulsões durante o monitoramento (tradicional)”, disse a Dra. Rachel June Smith, coautora do estudo e ex-colega de pós-doutorado em Engenharia Biomédica na Universidade Johns Hopkins, que agora é professora na Universidade do Alabama em Birmingham, nos Estados Unidos. Estudos clínicos adicionais já estão planejados.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Johns Hopkins (em inglês).

Fonte: Laura Cech, Universidade Johns Hopkins. Imagem: kjpargeter via Freepik.

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