Um ensaio clínico da Stanford Medicine usando estimulação cerebral profunda oferece uma nova esperança para pessoas com lesões cerebrais moderadas a graves. O tratamento melhorou significativamente as funções cognitivas e as atividades da vida diária, mostrando uma melhora no tratamento de lesões cerebrais.
Uma nova técnica que utiliza estimulação cerebral profunda adaptada a cada paciente superou as expectativas dos pesquisadores no tratamento de lesões cerebrais traumáticas leves a graves para déficits cognitivos.
Em 2001, Gina Arata estava no último semestre da faculdade, planejando ingressar na faculdade de direito, quando sofreu um traumatismo cranioencefálico em um acidente de carro. A lesão comprometeu sua capacidade de concentração e ela teve dificuldades com uma carta de seleção de emprego.
“Não me lembro de nada”, disse Arata, que mora com os pais em Modesto. “Minha perna esquerda caiu, então eu ficava segurando as coisas o tempo todo. Eu sempre sofri acidentes de carro. E não tenho filtro – fico com raiva com muita facilidade.
Seus pais entraram em contato depois de saberem sobre pesquisas realizadas na Stanford Medicine; Aratha foi aceito como participante. Em 2018, os médicos implantaram cirurgicamente um dispositivo no seu cérebro e depois calibraram cuidadosamente a atividade elétrica do dispositivo para estimular redes de supressão de lesões.
Depois de sofrer uma lesão cerebral em um acidente de carro, Gina Arata não conseguia se concentrar o suficiente para estudar. Um dispositivo implantado em seu cérebro melhorou sua capacidade de concentração, sua memória e seu humor. Crédito: Cortesia da Família Aratha
Ela percebeu a diferença imediatamente: quando lhe pediram para listar os ingredientes no corredor de produtos hortifrutigranjeiros de um supermercado, ela conseguiu separar as frutas e legumes. Então uma pesquisadora desligou o aparelho e ela não conseguiu citar nada.
“Não recebi nenhuma multa por excesso de velocidade desde o implante”, disse Arata. “Não viajo mais. Lembro quanto dinheiro tenho na conta bancária. Não sei ler, mas depois do implante comprei um livro. Um lugar onde os lagostins cantam, e adorei e lembrei disso. E não fico com raiva tão rápido.
Avanço no tratamento de lesões cerebrais
Para Arata e quatro outros, o dispositivo experimental de estimulação cerebral profunda restaurou em vários graus as capacidades cognitivas que tinham perdido devido a lesões cerebrais anos atrás. A nova técnica, desenvolvida por pesquisadores da Stanford Medicine e colaboradores de outras instituições, é a primeira a se mostrar promissora contra déficits de longo prazo em lesões cerebrais traumáticas moderadas a graves.
Os resultados do ensaio clínico foram publicados na revista em 4 de dezembro Medicina natural.
Vivendo com lesão cerebral traumática
Mais de 5 milhões de americanos vivem com os efeitos duradouros de lesões cerebrais traumáticas moderadas a graves – dificuldade de concentração, memória e tomada de decisões. Embora muitos recuperem o suficiente para viverem de forma independente, as suas deficiências impedem-nos de regressar à escola ou ao trabalho e de retomar a sua vida social.
“Normalmente, há muito pouco para tratar esses pacientes”, disse Jaime Henderson, MD, professor de neurocirurgia e co-autor sênior do estudo.
No entanto, o facto de estes pacientes terem saído do coma e terem recuperado a função cognitiva suficiente, os sistemas cerebrais que suportam a atenção e o estado de alerta – a capacidade de permanecer acordado, concentrar-se na conversa e concentrar-se numa tarefa – permaneceram relativamente intactos. protegido.
Compreendendo e direcionando o cérebro
Esses sistemas conectam o tálamo, uma estação retransmissora nas profundezas do cérebro, a pontos em toda a camada externa do cérebro, que controlam mais funções cognitivas.
“Nestes pacientes, essas vias estão praticamente intactas, mas tudo está regulado negativamente”, disse Henderson, professor de medicina John e Jean Bloom-Robert e Ruth Halperin. “É como se as luzes estivessem apagadas e não houvesse eletricidade suficiente para ligá-las novamente.”
Jaime Henderson. Crédito: Stanford Medicine
Em particular, uma área do tálamo chamada núcleo medial atua como um centro para regular muitos aspectos da consciência.
“O núcleo lateral medial está preparado para administrar as coisas de forma ampla, mas a desvantagem é que, se você tiver uma lesão multifocal, ela pode ter um impacto maior porque o impacto pode vir de quase qualquer lugar do cérebro”, diz Nicholas Schiff, MD. Weill Cornell Professor de Medicina e co-autor sênior do estudo.
Os pesquisadores acreditavam que a estimulação elétrica precisa do núcleo lateral central e suas conexões reativaria essas vias e acenderia novamente as luzes.
Sucesso do ensaio clínico
No ensaio, os pesquisadores recrutaram cinco participantes com deficiências cognitivas que duraram mais de dois anos após uma lesão cerebral traumática moderada a grave. Eles tinham entre 22 e 60 anos e sofreram lesões há três a 18 anos.
Colocar o dispositivo de estimulação na área correta é um desafio e varia de pessoa para pessoa. Para começar, cada cérebro é projetado de maneira diferente, e as lesões levam a mudanças adicionais.
“É por isso que desenvolvemos uma série de ferramentas para definir melhor o que é essa área”, disse Henderson. Os pesquisadores criaram um modelo virtual de cada cérebro, o que permitiu identificar o local de ativação do núcleo lateral central e o nível de estimulação.
Guiado por esses modelos, Henderson implantou cirurgicamente os dispositivos em cinco participantes.
“É importante atingir com precisão a região”, disse ele. “Se você estiver alguns milímetros fora do alvo, estará fora da zona efetiva.”
Um momento pioneiro
Após uma fase de titulação de duas semanas para melhorar a estimulação, os participantes passaram 90 dias operando o dispositivo durante 12 horas por dia.
Seu progresso foi medido com um teste padrão de velocidade de processamento mental chamado Trail-Making Test, que envolve desenhar linhas conectando uma confusão de letras e números.
“É um teste muito sensível do que estamos vendo: foco, concentração e planejamento, e fazer isso de maneira sensível ao tempo”, disse Henderson.
Ao final do período de tratamento de 90 dias, os participantes melhoraram sua velocidade no teste em uma média de 32%, o que foi mais do que os 10% que os pesquisadores pretendiam.
“A única coisa surpreendente é que funcionou da maneira que previmos, o que nunca é garantido”, disse Henderson.
Impacto na vida dos participantes
Para os participantes e suas famílias, as melhorias foram evidentes em suas vidas diárias. Eles retomaram atividades que pareciam impossíveis – ler livros, assistir programas de TV, jogar videogame ou fazer lição de casa. Eles se sentiam menos cansados e conseguiam passar o dia sem adormecer.
O tratamento foi tão eficaz que os pesquisadores tiveram dificuldade para concluir a última parte do estudo. Eles planejaram uma fase de retirada às cegas, na qual metade dos participantes seria selecionada aleatoriamente para desligar seus dispositivos. Dois dos pacientes não quiseram correr esse risco e recusaram. Dos três participantes na fase de retirada, um foi randomizado para desligar o aparelho. Após três semanas sem estimulação, esse participante foi 34% mais lento no teste de trilha.
Terapia avançada para lesões cerebrais
O ensaio clínico é o primeiro a atingir esta área do cérebro em pacientes com lesão cerebral traumática moderada a grave e dá esperança a muitos que estagnaram na recuperação.
“Foi um momento pioneiro”, disse Schiff. “Nosso objetivo agora é tentar tomar medidas sistemáticas para transformar isso em uma cura. Isso é um sinal suficiente para fazermos todo o esforço.
Nota: Nicolau D. Schiff, Joseph D. Giacchino, Christopher R. Butson, Yoon Young Choi, Jonathan L. Baker, Kyle B. Sullivan, Andrew B. Johnson, Michael Bergin, Helen M. Bronte-Stewart, Jason Chua, Laurel DeGeorge, Sureya Digmen, Adam Fogarty, Linda M. Gerber, Mark Grell, Jose Maldonado, Matthew Radovan, Sudin Su Shah, Jadin A. , Nancy Temkin, Thomas Turdias, Jonathan D. Victor, Abigail Waters, Stephanie A. Kolakowski-Haner, Joseph J. Finlandeses, André G. Machado, Brian K. Rudd e Jamie M. Henderson, 4 de dezembro de 2023, Medicina natural.
DOI: 10.1038/s41591-023-02638-4
Pesquisadores da Weill Cornell Medicine, Spalding Rehabilitation Hospital em Boston, Harvard Medical School, Universidade de Utah, Universidade da FlóridaUniversidade Vanderbilt, A universidade de WashingtonA Universidade de Bordeaux e a Clínica Cleveland contribuíram para o estudo.
Este estudo foi apoiado por financiamento da Iniciativa BRAIN dos Institutos Nacionais de Saúde e por uma bolsa do Centro de Ciência Translacional do Weill Cornell Medical College. Os implantes cirúrgicos foram fornecidos pela Medtronic.