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Pela primeira vez, os pesquisadores registraram dados relacionados à dor de dentro do cérebro de indivíduos com distúrbios de dor crônica causados por acidente vascular cerebral ou amputação (dor do membro fantasma). Um objetivo há muito buscado tem sido entender como a dor é representada pela atividade cerebral e como modular essa atividade para aliviar o sofrimento da dor crônica. Os dados foram coletados ao longo de meses enquanto os pacientes estavam em casa e foram analisados usando ferramentas de aprendizado de máquina. Ao fazer isso, os pesquisadores identificaram uma área do cérebro associada à dor crônica e biomarcadores objetivos de dor crônica em pacientes individuais. Essas descobertas, publicadas em Natureza Neurociênciaforam financiados pela Iniciativa de Pesquisa do Cérebro dos Institutos Nacionais de Saúde através da Iniciativa de Neurotecnologia Inovadora (BRAIN) e pela Iniciativa de Longo Prazo Ajudando a Acabar com o Vício, ou NIH HEAL Initiative, representam um primeiro passo para o desenvolvimento de novos métodos para rastrear e tratar a dor crônica .
“Este é um ótimo exemplo de como as ferramentas para medir a atividade cerebral originárias da Iniciativa BRAIN foram aplicadas ao significativo problema de saúde pública de aliviar a dor crônica severa e persistente”, disse Walter Koroshetz, MD, diretor do Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e AVC. “Estamos esperançosos de que a construção a partir dessas descobertas preliminares possa levar a tratamentos eficazes e não viciantes para a dor”.
A dor crônica é um dos maiores contribuintes para a incapacidade em todo o mundo. A dor neuropática é causada por danos ao próprio sistema nervoso. Ocorre mais comumente devido a lesões nos nervos de nossos corpos, mas para os indivíduos deste estudo, acredita-se que sua dor se origine do próprio cérebro. Esse tipo de dor não responde bem aos tratamentos atuais e pode ser debilitante para as pessoas que vivem com ela.
“Quando você pensa sobre isso, a dor é uma das experiências mais fundamentais que um organismo pode ter”, disse Prasad Shirvalkar, MD, Ph.D., professor associado de anestesia e cirurgia neurológica na Universidade da Califórnia, San Francisco, e líder autor deste estudo. “Apesar disso, ainda há muito que não entendemos sobre como a dor funciona. Ao desenvolver melhores ferramentas para estudar e potencialmente afetar as respostas à dor no cérebro, esperamos oferecer opções para pessoas que vivem com condições de dor crônica”.
Tradicionalmente, os pesquisadores coletam dados sobre dor crônica por meio de auto-relatos daqueles que vivem com a doença. Exemplos desse tipo de dados incluem questionários sobre a intensidade da dor e o impacto emocional da dor. Este estudo, no entanto, também analisou diretamente as mudanças na atividade cerebral em duas regiões onde as respostas à dor ocorrem – o córtex cingulado anterior (ACC) e o córtex orbitofrontal (OFC) – conforme os participantes relataram seus níveis atuais de dor crônica.
“Estudos de ressonância magnética funcional mostram que as regiões ACC e OFC do cérebro se iluminam durante experimentos de dor aguda. Estávamos interessados em ver se essas regiões também desempenhavam um papel na forma como o cérebro processa a dor crônica”, disse o Dr. Shirvalkar. “Estávamos mais interessados em questões como como a dor muda com o tempo e quais sinais cerebrais podem corresponder ou prever altos níveis de dor crônica?”
Quatro participantes, três com dor pós-AVC e um com dor no membro fantasma, foram implantados cirurgicamente com eletrodos visando seu ACC e OFC. Várias vezes ao dia, cada participante foi solicitado a responder a perguntas relacionadas a como classificaria a dor que estava sentindo, incluindo força, tipo de dor e como seu nível de dor os estava fazendo sentir emocionalmente. Eles então iniciavam uma gravação cerebral clicando em um dispositivo de controle remoto, que fornecia um instantâneo da atividade no ACC e no OFC naquele exato momento. Usando análises de aprendizado de máquina, a equipe de pesquisa conseguiu usar a atividade no OFC para prever o estado de dor crônica dos participantes.
Em um estudo separado, os pesquisadores analisaram como o ACC e o OFC responderam à dor aguda, causada pela aplicação de calor em áreas do corpo dos participantes. Em dois dos quatro pacientes, a atividade cerebral pôde novamente prever as respostas à dor, mas neste caso o ACC parecia ser a região mais envolvida. Isso sugere que o cérebro processa a dor aguda versus crônica de maneira diferente, embora sejam necessários mais estudos, uma vez que os dados de apenas dois participantes foram usados nesta comparação.
Este estudo representa um passo inicial para descobrir os padrões de atividade cerebral subjacentes à nossa percepção da dor. A identificação dessa assinatura de dor permitirá o desenvolvimento de novas terapias que podem alterar a atividade cerebral para aliviar o sofrimento devido à dor crônica. O benefício mais imediato pode estar em informar estudos em andamento em HEAL e BRAIN para empregar estimulação cerebral profunda (DBS) para tratar a dor crônica. O trabalho contínuo e futuro envolvendo mais participantes será fundamental para determinar se diferentes condições de dor compartilham a atividade do COF observada nesses pacientes ou como as assinaturas diferem entre pessoas com diferentes condições de dor.
Abordagens mais modernas para DBS que ajustam a estimulação com base em biomarcadores de atividade do cérebro foram usadas para tratar com sucesso alguns distúrbios cerebrais, incluindo doença de Parkinson e transtorno depressivo maior, mas esses sucessos exigiram biomarcadores cerebrais bem estabelecidos. Para condições como dor crônica, a identificação de biomarcadores está nos estágios iniciais.
Tratamentos eficazes e não viciantes para condições de dor crônica são um dos principais objetivos dos esforços da Iniciativa NIH HEAL para encontrar soluções científicas para conter a crise de saúde pública dos opioides. As descobertas são um passo fundamental para identificar biomarcadores específicos da dor para personalizar o gerenciamento da dor para os indivíduos, levando ao desenvolvimento de novas tecnologias e avanços para entender melhor o circuito cerebral, um componente importante da Iniciativa NIH BRAIN.
Este estudo foi financiado pela Iniciativa BRAIN (UH3NS109556), Iniciativa NIH HEAL (UH3NS115631) e Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA).
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