TMS-EEG Investigation of Cortical Activity Induced by Individualized rTMS in Patients with Prolonged Disorders of Consciousness

Quando uma lesão cerebral grave deixa uma pessoa acordada, mas sem resposta, ou consciente, mas incapaz de se mover ou falar, o mundo médico chama isso de transtorno prolongado da consciência. Por décadas, os médicos lutaram para encontrar maneiras confiáveis de ajudar esses pacientes a recuperar a consciência. Embora existam alguns tratamentos, eles frequentemente dependem de uma abordagem de "tamanho único", estimulando a mesma parte do cérebro para todos os pacientes, independentemente de sua lesão única. Esse método frequentemente falha porque cada lesão cerebral é diferente, deixando muitos pacientes sem um caminho claro para a recuperação. Cientistas há muito suspeitam que a chave para desbloquear a consciência não reside apenas em estimular um ponto específico, mas em entender como as partes saudáveis restantes do cérebro ainda estão conversando entre si. Se um médico pudesse identificar quais vias neurais específicas ainda são fortes o suficiente para carregar um sinal, ele poderia usar essa informação para despertar o resto da rede.

Uma equipe de pesquisadores do Hospital Xuanwu, em Pequim, partiu para testar essa ideia usando uma técnica chamada estimulação magnética transcraniana repetitiva, ou rTMS. Este tratamento não invasivo usa uma bobina magnética segurada contra o couro cabeludo para estimular suavemente as células cerebrais. Neste estudo, os pesquisadores queriam ver se poderiam melhorar o tratamento mapeando primeiro o cérebro de cada paciente para encontrar o melhor ponto único para estimular. Eles recrutaram 42 pacientes que estavam em um estado de inconsciência prolongada por pelo menos 28 dias. Antes de qualquer tratamento começar, a equipe usou um monitor de atividade cerebral sensível chamado eletroencefalograma, ou EEG, para ouvir os sinais elétricos dos cérebros dos pacientes enquanto descansavam. Ao analisar esses sinais, eles calcularam quais áreas do cérebro estavam atuando como os líderes mais fortes, enviando a maior quantidade de informações para outras partes da rede. Para alguns pacientes, esse "líder" estava na parte frontal do cérebro; para outros, estava na parte de trás.

Os pacientes foram então divididos em três grupos para comparar diferentes abordagens. Um grupo recebeu o novo tratamento personalizado, onde a bobina magnética foi colocada exatamente na área cerebral que o EEG havia identificado como o líder mais forte. Um segundo grupo recebeu o tratamento padrão, onde a bobina foi colocada em uma área alvo comum escolhida ao acaso, sem observar o mapa cerebral individual. O terceiro grupo recebeu um tratamento falso, onde a bobina foi segurada de uma forma que fazia um ruído, mas não entregava nenhum pulso magnético ao cérebro. Todos os tratamentos ativos duraram dez dias, com uma sessão por dia. Para medir o sucesso, os pesquisadores usaram uma escala detalhada chamada Escala de Recuperação de Coma Revisada para verificar quaisquer melhorias na capacidade dos pacientes de ouvir, ver, mover-se ou comunicar-se. Eles também usaram uma combinação especial de estimulação magnética e o monitor cerebral para ver como o cérebro reagia em tempo real, medindo a força e a propagação das ondas elétricas imediatamente após a estimulação.

Os resultados mostraram uma diferença clara entre os grupos. Tanto o grupo personalizado quanto o grupo padrão apresentaram melhorias significativas em suas pontuações comportamentais, o que significa que mostraram mais sinais de consciência e interação do que antes. O grupo que recebeu o tratamento falso não apresentou tal melhora. No entanto, quando os pesquisadores investigaram mais profundamente como os cérebios estavam funcionando, a abordagem personalizada se destacou. Usando o monitor cerebral, eles descobriram que o grupo personalizado apresentou uma resposta elétrica muito mais forte e duradoura no cérebro após a estimulação. Enquanto o grupo padrão viu um surto rápido de atividade que desapareceu, a atividade cerebral do grupo personalizado continuou a ondular pela rede por um período mais longo, alcançando áreas mais profundas do cérebro. Isso sugere que, ao atingir o "nó" líder correto, o tratamento foi capaz de manter o sinal vivo e permitir que ele viajasse através das conexões saudáveis restantes, efetivamente despertando mais do cérebro.

O estudo também encontrou uma ligação direta entre essas mudanças cerebrais e a recuperação dos pacientes. Quanto mais os sinais elétricos no cérebro cresciam em força e duravam mais tempo, mais as pontuações comportamentais dos pacientes melhoravam. Essa conexão foi mais forte no grupo que recebeu o tratamento personalizado. As descobertas sugerem que o método antigo de escolher um local padrão para todos é menos eficaz do que adaptar o tratamento à fiação cerebral específica de cada indivíduo. Ao usar o próprio mapa elétrico do cérebro para guiar a estimulação, os médicos podem ajudar as redes restantes do cérebro a trabalhar juntas de forma mais eficiente. Este trabalho não afirma ter resolvido o problema da consciência, mas fornece evidências sólidas de que a transição de alvos fixos para o cuidado personalizado e baseado na precisão pode ser o próximo grande passo para ajudar pacientes a se recuperarem de lesões cerebrais graves.