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Seis maneiras de estimular o cérebro elétrico podem ser usadas no futuro

A estimulação cerebral profunda, ou o uso de choques elétricos leves em partes específicas do cérebro com o objetivo de afetar o modo como funcionam, fornece uma abordagem totalmente nova para lidar com condições neurológicas que desafiam os médicos há muito tempo.

Por anos, tem sido usado para tratar a doença de Parkinson. Ao enviar pequenos choques para regiões do cérebro que controlam o movimento, essa estimulação pode ajudar a manter sob controle os tremores do mal de Parkinson.

Funciona como um tipo de marcapasso para o cérebro. Um cirurgião insere uma sonda em uma área específica do cérebro, e é conectado por fios sob a pele a uma bateria implantada perto do topo do peito de uma pessoa. Um médico define a força do pulso elétrico, quanto tempo dura e com que frequência ele ocorre. Um tipo de estimulação pode impulsionar a atividade das células do cérebro, outra pode atrasá-la.

Não é de surpreender que, à medida que a tecnologia e o tratamento se tornaram mais refinados, os cientistas começaram a procurar outras formas de estimulação cerebral, e não apenas para tratar danos neurológicos da doença de Alzheimer ou traumatismos cerebrais, mas também para lidar com transtornos mentais e até mesmo, até certo ponto, comportamento. Há estudos em andamento, por exemplo, para ver se isso pode ajudar as pessoas a pararem de fumar.

Aqui está uma amostra da mais recente pesquisa de estimulação cerebral:

Diminuindo a doença de Alzheimer: A doença de Alzheimer continua a ser um dos desafios mais difíceis da medicina, tanto em termos de identificar uma causa e desenvolver um tratamento verdadeiramente eficaz. Agora, uma equipe liderada por cientistas da Universidade Johns Hopkins está conduzindo um ensaio clínico para verificar se a estimulação cerebral profunda pode retardar a perda de memória e o declínio cognitivo.

A pesquisa envolve a colocação de implantes nos cérebros de cerca de 40 pacientes com doença de Alzheimer leve e a medição da progressão da doença ao longo de um período de 18 meses. Especificamente, os dispositivos estão sendo implantados no fórnix dos pacientes - um feixe de fibras nervosas conectando os lados esquerdo e direito do hipocampo. Essa é a região do cérebro associada à memória. A teoria é que a estimulação cerebral nessa área poderia diminuir a taxa de dano ao fórnice e até mesmo criar novas células cerebrais no hipocampo.

A fase mais recente do estudo, prevista para durar quatro anos, enfocou a segurança dos implantes em pacientes com Alzheimer. Até agora, não encontrou efeitos adversos sérios.

Tanto tempo para o grande enjoo ?: Pesquisadores do Imperial College London dizem que a estimulação cerebral poderia até ser usada para aliviar a doença do movimento. Os cientistas não estão absolutamente certos do que causa a sensação de enjoo, mas acreditam que tem a ver com o cérebro tentando processar sinais conflitantes de nossos ouvidos e nossos olhos quando estamos em movimento. Pesquisas anteriores determinaram que um sistema vestibular que funcione bem - essa é a parte do ouvido interno que sente o movimento - torna mais provável que alguém sinta essa sensação nauseante.

Então, os pesquisadores imaginaram o que aconteceria se eles usassem uma corrente elétrica para silenciar os sinais do sistema vestibular para o cérebro. Eles trabalharam com 10 homens e 10 mulheres voluntárias que concordaram em usar uma touca equipada com eletrodos e depois, por 10 minutos, receber uma leve corrente elétrica projetada para inibir a atividade das células cerebrais. Isso foi seguido por um passeio em uma cadeira que girava e inclinava em diferentes velocidades para fazê-los sentirem-se mal.

Descobriu-se que aqueles que receberam estimulação que reduziu a atividade das células cerebrais eram menos propensos a sentir náuseas e se recuperaram mais rapidamente do que as pessoas cujos cérebros foram estimulados a impulsionar a atividade das células. Agora, os pesquisadores estão conversando com potenciais parceiros sobre o desenvolvimento de um dispositivo de estimulação portátil anti-náusea que você pode pegar na farmácia.

Memórias são feitas disso: em uma conferência no início deste mês, DARPA, o braço de pesquisa do Departamento de Defesa, anunciou que, como parte de um estudo que financiou, os pacientes que receberam implantes cerebrais pontuaram melhor em testes de memória. Lesões cerebrais traumáticas são um grande problema para os militares dos EUA - quase 300.000 membros do serviço foram tratados por um desde 2000. Assim, a DARPA está liderando os esforços de pesquisa sobre como a estimulação elétrica pode ser usada para ajudar pessoas com cérebros danificados a criar e recuperar memórias.

Os cientistas têm trabalhado com pacientes de cirurgia cerebral que se voluntariaram para fazer parte do projeto de memória. O objetivo é identificar mais claramente o processo de como o cérebro se forma e recorda as memórias e, em seguida, usar choques leves dos implantes para recriar esse processo. É apenas um ano no projeto, mas a DARPA diz que, com base nos resultados até agora, parece possível mapear e interpretar os sinais neurais vindos de um cérebro enquanto codifica ou recupera uma memória, e então realmente melhora essa lembrança estimulando eletricamente seções específicas do cérebro.

Abaixe o cigarro: outro projeto nos estágios iniciais é observar como a estimulação cerebral pode ajudar as pessoas a combater os desejos por cigarros ou alimentos não saudáveis. Caryn Lerman, vice-diretor sênior do Abramson Cancer Center da Universidade da Pensilvânia, recebeu recentemente uma doação para investigar se a aplicação de choques elétricos em seções do córtex pré-frontal atrás da testa - uma região do cérebro ligada ao autocontrole - pode ajudar as pessoas a resistir a envolver-se em comportamento não saudável.

A ideia é que, se direcionada corretamente, esse estímulo poderia fortalecer os caminhos usados ​​para combater o desejo de se iluminar. Resultados preliminares de um experimento envolvendo 25 fumantes descobriram que, após uma sessão de 20 minutos com estimuladores elétricos presos na testa, as pessoas podiam esperar mais tempo antes de chegarem ao cigarro do que aquelas que receberam um tratamento com placebo. Eles também fumavam menos cigarros.

Recuperação de Acidente Vascular Cerebral: Cientistas da Cleveland Clinic solicitaram permissão à Administração de Alimentos e Medicamentos (FDA) para começar a testar a estimulação cerebral profunda em vítimas de derrame humano. O tratamento parecia ter funcionado com ratos - parecia promover o crescimento de novos neurônios no cérebro.

Não que alguém pense que isso pode fornecer uma cura para derrames. Quando eles ocorrem, o suprimento de sangue para o cérebro é cortado e algumas áreas são desativadas, enquanto a comunicação com outras regiões é interrompida. A estimulação elétrica não pode trazer os neurônios mortos de volta à vida. Mas poderia ajudar a criar novas conexões neurais, particularmente no cerebelo, a parte do cérebro que controla os movimentos voluntários. A esperança é que partes do cérebro que ainda são saudáveis ​​sejam mais capazes de compensar as que estão danificadas.

Cerca de 800.000 pessoas nos EUA sofrem derrames todos os anos. E, de acordo com a National Stroke Association, cerca de metade dos que sobrevivem tornam-se severamente debilitados.

Aumentando a empatia: Mas e quanto ao uso de estimulação cerebral para mudar a maneira como as pessoas se sentem? Pesquisadores da Universidade de Harvard e da Universidade Vanderbilt se aventuraram nesse território com um experimento relacionado à distribuição de justiça.

Eles apresentaram 66 voluntários com histórias sobre uma pessoa fictícia chamada John - especificamente, eles relataram uma série de crimes que ele cometeu e sua condição mental quando os cometeu. De antemão, alguns dos participantes receberam uma forma de estimulação cerebral que poderia interromper a atividade no córtex pré-frontal, que desempenha um papel fundamental não apenas no autocontrole, mas também na tomada de decisões. Para outros, o dispositivo de estimulação foi anexado, mas nunca ligado.

Pediu-se aos voluntários que decidissem quão censurável era John e também que determinassem, numa escala de 0 a 9, quão extrema sua punição deveria ser. O que os pesquisadores descobriram é que as pessoas cuja atividade cerebral foi interrompida escolheram punições menos severas.

O que suscita, talvez, a maior questão sobre a estimulação cerebral: quando a fixação do cérebro se transforma em mudar o cérebro?

Seis maneiras de estimular o cérebro elétrico podem ser usadas no futuro