Plasticidade cerebral em foco

Tese de doutorado investiga a capacidade que o cérebro humano tem de ser treinado e de se adaptar a situações adversas como a cegueira.

Em menos de uma hora de exercícios, seu cérebro pode mudar a forma como os neurônios se ligam uns aos outros, fortalecendo e tornando mais eficientes as conexões entre as células nervosas. O que isso representa? Bem, que o cérebro humano é capaz de se reinventar, com uma pequena ajuda externa – uma sessão do que os cientistas chamam de neurofeedback, técnica que consiste em mostrar a uma pessoa sua própria atividade cerebral, para que ela tente controlá-la. Em sua pesquisa de doutorado, defendida na sexta-feira (26/10) na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), o biomédico Theo Marins demonstrou, de forma pioneira, que apenas uma hora de treinamento é capaz de causar mudanças estruturais no cérebro humano. O trabalho foi desenvolvido em parceria com o Instituto D’Or de Pesquisa e Ensino (IDOR).

O cérebro humano tem grande capacidade de adaptação, um fenômeno conhecido como neuroplasticidade. Embora a plasticidade cerebral aconteça naturalmente – por exemplo, quando se sofre uma lesão no cérebro ou se enfrenta uma doença neuropsiquiátrica –, há alguns anos cientistas vêm buscando uma forma de orientar essa adaptação do cérebro para ajudar pacientes com diferentes problemas no sistema nervoso central. O neurofeedback é uma forma segura e indolor de se fazer isso.

Em sua pesquisa, orientada pelos pesquisadores do IDOR Fernanda Tovar-Moll e Jorge Moll Neto, Marins convocou 36 voluntários saudáveis para participar de uma sessão de treinamento em máquina de ressonância magnética. O aparelho foi usado para monitorar a atividade cerebral dos participantes enquanto cumpriam duas tarefas: primeiro, mexer os dedos das mãos em uma ordem pré-determinada; em seguida, imaginar o mesmo movimento, mas sem mover realmente os músculos. Conforme o esperado, as regiões do cérebro ligadas ao movimento das mãos são fortemente ativadas quando o indivíduo faz o movimento. Por outro lado, quando o movimento é apenas imaginado, essa ativação é mais sutil.

Dentro da máquina de ressonância magnética, os voluntários da pesquisa observavam um termômetro como este, que subia e descia, em tempo real, de acordo com a atividade cerebral. O objetivo era manter o nível mais alto possível, o que indicava que a tarefa de imaginação de movimento estava recrutando áreas cerebrais envolvidas na movimentação real dos dedos da mão.

O objetivo do experimento era saber se o neurofeedback ajudaria os participantes a treinarem seus cérebros para responder à imaginação do movimento da mesma forma como respondiam quando, de fato, executavam a dança com os dedos. Para isso, um software traduzia a atividade cerebral dos voluntários sob a forma de um termômetro – quanto melhor a performance no exercício, mais alto o indicador subia, manifestando ao participante que ele estava no caminho certo e seu cérebro estava recrutando as regiões esperadas para o movimento, mesmo sem mexer os dedos. “Observamos que, de fato, as pessoas conseguiram aprender, muito rapidamente, a controlar a própria atividade cerebral, a ponto de causar mudanças estruturais em seu cérebro”, relata o recém-doutor.

Ainda não está claro por quanto tempo essas alterações perduram no tempo, mas, segundo Marins, o resultado é promissor e pode abrir caminho para novas terapias. “Acredito que o neurofeedback poderia ajudar na reabilitação de pacientes com doenças como Parkinson ou acidente vascular cerebral, por exemplo, já que nossos resultados mostram que podemos interferir sobre a circuitaria cerebral que controla o movimento”, aposta.

Cegueira e neuroplasticidade

A tese de doutorado incluiu, também, outro estudo sobre neuroplasticidade, desenvolvido com pacientes cegos congênitos. Há tempos os cientistas sabem que essas pessoas, vivendo sem enxergar, desenvolvem maior capacidade auditiva ou tátil, por exemplo, e que isso ocorre porque as regiões cerebrais relacionadas à visão acabam ganhando outras utilidades, sendo recrutadas para funções como a audição e o tato. Como isso acontece, ainda não se sabe, o que acabou motivando o grupo a investigar as conexões cerebrais nesses pacientes.

Para isso, Marins e colaboradores decidiram reconstruir, com a ajuda da ressonância magnética e da computação, os circuitos cerebrais que ligam o tálamo – um aglomerado de neurônios situado na porção central do cérebro – aos córtices visual e auditivo. “O que observamos foi que, nos cegos congênitos, as áreas do tálamo que, em indivíduos que enxergam normalmente, se conectariam ao córtex visual acabam se conectando ao córtex auditivo”, conta o pesquisador. “Esse fenômeno é conhecido como plasticidade cruzada”. O estudo foi disponibilizado no repositório BioRxiv.

Em pessoas saudáveis, ao longo do desenvolvimento, o tálamo cria conexões com as diferentes regiões do córtex. No entanto, com a maturação do cérebro, parte dessas conexões é perdida, restando aquelas relacionadas à função específica de cada região cortical. “Para esse amadurecimento acontecer, a pessoa precisa receber estímulos visuais – é isso o que faz com que a região do cérebro relacionada à visão amadureça”, explica Marins. “Acreditamos que, nos cegos, as vias relacionadas à visão não amadurecem, e mantêm sua conexão com áreas auditivas do córtex”. Por esse motivo, o córtex visual dos cegos é mais espesso do que o de pessoas saudáveis.