Um novo estudo publicado na The Lancet Digital Health sugere que o cérebro pode responder a um AVC de uma maneira surpreendente. Pesquisadores do USC Mark and Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Institute (Stevens INI) descobriram que pessoas com severas limitações físicas após um AVC podem mostrar sinais de uma estrutura cerebral “mais jovem” em áreas que não foram danificadas. Isso parece refletir como o cérebro se adapta e se reorganiza após uma lesão.
A pesquisa foi conduzida como parte do Enhancing NeuroImaging Genetics through Meta-Analysis (ENIGMA) Stroke Recovery Working Group. Cientistas analisaram exames de imagem cerebral de mais de 500 sobreviventes de AVC coletados em 34 centros de pesquisa em oito países. Ao aplicar modelos de aprendizado profundo treinados em dezenas de milhares de exames de ressonância magnética, a equipe estimou a “idade cerebral” de diferentes regiões em cada hemisfério e examinou como o AVC afeta tanto a estrutura quanto a recuperação.
“Descobrimos que AVCs maiores aceleram o envelhecimento no hemisfério danificado, mas paradoxalmente fazem o lado oposto do cérebro parecer mais jovem”, disse Hosung Kim, PhD, professor associado de neurologia de pesquisa na Keck School of Medicine da USC e co-autor sênior do estudo. “Esse padrão sugere que o cérebro pode estar se reorganizando, essencialmente rejuvenescendo redes não danificadas para compensar a função perdida.”
IA Revela Reorganização Cerebral Após AVC
Para realizar a análise, os pesquisadores utilizaram um tipo de inteligência artificial chamada rede neural convolucional gráfica. Este sistema estimou a idade biológica de 18 regiões cerebrais com base em dados de ressonância magnética. Eles então compararam essa idade predita com a idade real de cada pessoa, uma medida conhecida como diferença de idade cerebral predita (brain-PAD), que serve como um indicador da saúde cerebral.
Quando essas medições de idade cerebral foram comparadas com escores de função motora, um padrão claro emergiu. Sobreviventes de AVC com severas limitações de movimento, mesmo após mais de 6 meses de reabilitação, mostraram uma idade cerebral mais jovem do que o esperado em regiões opostas ao local da lesão. Esse efeito foi especialmente forte na rede frontoparietal, que desempenha um papel importante no planejamento de movimento, atenção e coordenação.
“Essas descobertas sugerem que, quando os danos do AVC resultam em maior perda de movimento, regiões não danificadas no lado oposto do cérebro podem se adaptar para ajudar a compensar,” explicou Kim. “Observamos isso na rede frontoparietal contralesional, que apresentou um padrão mais ‘jovem’ e é conhecida por apoiar o planejamento motor, atenção e coordenação. Em vez de indicar a recuperação total do movimento, esse padrão pode refletir a tentativa do cérebro de se ajustar quando o sistema motor danificado não pode mais funcionar normalmente. Isso nos dá uma nova maneira de ver a neuroplasticidade que a imagem tradicional não poderia capturar.”
Dados em Grande Escala Revelam Padrões Ocultos
O estudo se apoiou no ENIGMA, uma colaboração global que combina dados de mais de 50 países para entender melhor o cérebro em diferentes condições. Ao padronizar os dados de ressonância magnética e as informações clínicas de muitos grupos de pesquisa, a equipe criou o maior conjunto de dados de neuroimagem de AVC de seu tipo.
“Ao reunir dados de centenas de sobreviventes de AVC em todo o mundo e aplicar IA de ponta, conseguimos detectar padrões sutis de reorganização cerebral que seriam invisíveis em estudos menores. Essas descobertas de envelhecimento cerebral regional diferenciado em AVC crônico poderiam eventualmente guiar estratégias de reabilitação personalizadas,” disse Arthur W. Toga, PhD, diretor do Stevens INI e Professor Provost na USC.
Rumo à Recuperação Personalizada Após AVC
Os pesquisadores planejam continuar esse trabalho acompanhando pacientes ao longo do tempo, desde os estágios iniciais após um AVC até a recuperação a longo prazo. Rastrear como os padrões de envelhecimento cerebral e as mudanças estruturais evoluem poderá ajudar médicos a personalizar tratamentos para cada processo de recuperação único, com o objetivo de melhorar os resultados e a qualidade de vida.
Saiba mais sobre as associações entre neuroplasticidade contralesional e deficiência motora assistindo a este vídeo produzido pelo Stevens INI.
O estudo, “Previsão de idade cerebral regional baseada em ressonância magnética por aprendizado profundo revela neuroplasticidade contralesional associada a severa deficiência motora em AVC crônico: um estudo global da ENIGMA,” foi financiado pela concessão R01 NS115845 dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH) e apoiado por colaboradores internacionais de instituições incluindo a Universidade da Colúmbia Britânica, a Universidade Monash, a Universidade Emory e a Universidade de Oslo.
