Estudo do cérebro em movimento oferece novas perspetivas sobre a doença de Parkinson

Investigadores financiados pela UE estão a desenvolver uma nova tecnologia que permite monitorizar a atividade cerebral associada ao movimento dos pacientes. O seu trabalho deverá abrir caminho à deteção precoce da doença de Parkinson e de outras doenças neurológicas que afetam milhões de pessoas em todo o mundo.

Até há pouco tempo, era impossível observar o que se passava no cérebro com o corpo em movimento. Os exames cerebrais normais requerem que os doentes se deitem e fiquem parados, o que limita a capacidade de os cientistas compreenderem como o cérebro reage às situações do dia a dia e as processa. Mas graças ao trabalho de colaboração dos investigadores do TwinBrain, uma iniciativa de investigação de 3 anos financiada pela UE e coordenada por cientistas eslovenos, a tecnologia que torna isto possível foi alargada para abranger novas regiões do cérebro e novas funcionalidades.

Fazemos multitarefas constantemente, quase sem pensar. Pense quando vai ao supermercado. Percorre os corredores à procura dos artigos da sua lista de compras, mantendo-se atento às últimas pechinchas e tentando não esbarrar nos outros compradores. Os investigadores da UE estão agora a estudar estas atividades quotidianas na esperança de encontrar pistas vitais para detetar e tratar doenças neurológicas graves.

"Esta situação pode parecer muito simples para pessoas jovens e saudáveis, mas é uma situação que requer uma multitarefa poderosa do cérebro", disse o Uroš Marušič, investigador associado sénior do Centro de Ciência e Investigação em Koper, na Eslovénia, e chefe do recém-inaugurado Laboratório Esloveno de Imagem Móvel do Cérebro/Corpo - SloMoBIL.

Compreender a interação entre os músculos e o cérebro

Marušič liderou a investigação TwinBrain, que tem vindo a investigar a dinâmica do cérebro e do movimento de uma forma nunca antes estudada.

A iniciativa, que terminou em janeiro deste ano, reuniu investigadores da Universidade Técnica de Berlim, na Alemanha, da Universidade de Trieste, em Itália, e da Universidade de Genebra, na Suíça, num esforço de colaboração que abriu novos caminhos no diagnóstico e tratamento de doenças neurológicas complexas que afetam o movimento.

Isto inclui a doença de Parkinson, a doença neurológica progressiva que afeta mais de 8 milhões de pessoas em todo o mundo.

À medida que envelhecemos, os nossos recursos neuronais diminuem, aumentando a chamada interferência cognitivo-motora, o que significa que já não conseguimos realizar multitarefas da mesma forma. Isto interfere com o que Marušič chama de "sinal cruzado músculo-cérebro".

"Na fase inicial da doença de Parkinson, nos bastidores, o cérebro está a compensar as deficiências de equilíbrio e movimento", disse Marušič, que também é professor associado de cinesiologia na Universidade Alma Mater Europaea em Maribor, na Eslovénia. "Isto pode levar a que uma pessoa tropece ou caia".

Os investigadores desenvolveram uma tecnologia denominada imagiologia em movimento cérebro/corpo (mobile brain/body imaging, MoBI) que lhes permite monitorizar simultaneamente o cérebro e o movimento do corpo. Este trabalho tornará possível detetar sinais reveladores de problemas neurológicos e iniciar tratamentos mais cedo.

O MoBI está a ser estudado em pormenor no Laboratório de Imagiologia do Cérebro e do Corpo de Berlim (BEMoBIL) da Universidade Técnica de Berlim. Graças ao TwinBrain, esta tecnologia foi transferida da Alemanha para a Eslovénia e melhorada com o contributo de neurologistas e investigadores de Itália e da Suíça.

"Vemos que quando desafiamos os participantes com uma tarefa cognitiva adicional, por exemplo, uma pergunta enquanto estão a equilibrar-se, tentam ativar recursos neurais adicionais, mas nem sempre conseguem processar tudo", disse Marušič.

Mente em movimento

A tecnologia MoBI combina a tecnologia de eletroencefalograma (EEG), um teste que mede a atividade elétrica no cérebro, com a eletromiografia (EMG), que mede a resposta muscular ou a atividade elétrica em resposta à estimulação do músculo por um nervo. Também utiliza tecnologia de captura de movimentos.

"Podemos agora medir o que se passa no cérebro enquanto o paciente caminha, corre ou faz outros tipos de atividade física ou mental", disse Marušič.

Marušič descreve este facto como uma das maiores realizações desta investigação até à data, mas veio também criar um enorme desafio em termos de grandes volumes de dados. Cinquenta e sete participantes participaram nos testes desde que o MoBI foi lançado na Eslovénia em 2021.

Para cada segundo de atividade, foram efetuadas centenas de leituras, resultando em milhões de pontos de dados registados. Estes estão agora a ser sincronizados e analisados utilizando IA e um supercomputador, um processo que está já a produzir resultados interessantes.

Paolo Manganotti, professor de neurologia na Universidade de Trieste, esteve envolvido no recrutamento e testagem de voluntários para o estudo TwinBrain. Descobriu que os participantes estavam muito dispostos a participar para ajudar a melhorar os resultados, não só para eles próprios, mas também para os futuros doentes.

"O TwinBrain oferece conhecimentos inovadores para a prática clínica. Ao integrar a tecnologia mais recente, podemos revolucionar o diagnóstico e a monitorização da doença de Parkinson em poucos anos, aumentando a confiança dos doentes e a sua qualidade de vida", afirmou.

Cuidados de saúde personalizados

O próximo passo para Marušič é simplificar e otimizar a tecnologia através da investigação de acompanhamento no projeto TBrainBoost, também financiado pela UE e sediado no SloMoBIL, na Eslovénia. Desta vez, com novos parceiros de investigação da Bélgica, Alemanha, Malta e Eslovénia.

Isto permitirá o desenvolvimento de novos produtos baseados na tecnologia MoBI para uma utilização clínica mais alargada em benefício de doentes com doenças neurológicas. Além disso, consolida o papel do SloMoBIL como centro regional de excelência na investigação neste domínio.

A longo prazo, Marušič espera que isto conduza a um tratamento melhor e mais precoce da doença de Parkinson e de outras doenças neurológicas e a cuidados de saúde mais personalizados.

"Quero que os doentes possam vir a um único local para tratar de todas as questões ao mesmo tempo. Centros personalizados que oferecem diagnósticos e tratamentos adaptados às suas necessidades: um sítio onde faça tudo", afirmou.

Este artigo foi originalmente publicado na Horizon, a Revista de Investigação e Inovação da U