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Poderosos pulsos magnéticos aplicados ao couro cabeludo para estimular o cérebro podem trazer alívio rápido para muitos pacientes gravemente deprimidos para os quais os tratamentos padrão falharam. Ainda é um mistério exatamente como a estimulação magnética transcraniana, como o tratamento é conhecido, muda o cérebro para dissipar a depressão. Agora, uma pesquisa liderada por cientistas da Stanford Medicine descobriu que o tratamento funciona invertendo a direção dos sinais anormais do cérebro.
As descobertas também sugerem que fluxos inversos de atividade neural entre áreas-chave do cérebro podem ser usados como um biomarcador para ajudar a diagnosticar a depressão.
“A principal hipótese tem sido que TMS poderia mudar o fluxo de atividade neural no cérebro”, disse Anish Mitra, MD, PhD, um pós-doutorado em psiquiatria e ciências comportamentais. “Mas, para ser honesto, eu estava bastante cético. Eu queria testá-lo.”
Mitra tinha a ferramenta certa para isso. Como estudante de pós-graduação na Universidade de Washington em Saint Louis, no laboratório de Mark Raichle, MD, ele desenvolveu uma ferramenta matemática para analisar ressonância magnética funcional, ou fMRI – comumente usado para localizar áreas ativas no cérebro. A nova análise usou diferenças mínimas no tempo entre a ativação de diferentes áreas para revelar também a direção dessa atividade.
No novo estudo publicado em 15 de maio no Anais da Academia Nacional de Ciências, Mitra e Raichle se uniram a Nolan Williams, MD, professor associado de psiquiatria e ciências comportamentais, cuja equipe avançou no uso da estimulação magnética, personalizada para a anatomia cerebral de cada paciente, para tratar a depressão profunda. O tratamento aprovado pela FDA, conhecido como Stanford Neuromodulation Therapy, incorpora tecnologias avançadas de imagem para orientar a estimulação com padrões de alta dose de pulsos magnéticos que podem modificar a atividade cerebral relacionada à depressão maior. Em comparação com o TMS tradicional, que requer sessões diárias durante várias semanas ou meses, o SNT funciona em um cronograma acelerado de 10 sessões por dia durante apenas cinco dias.
“Este foi o teste perfeito para ver se o TMS tem a capacidade de mudar a maneira como os sinais fluem pelo cérebro”, disse Mitra, principal autor do estudo. “Se isso não funcionar, nada o fará.”
Raichle e Williams são autores seniores do estudo.
Tempo é tudo
Os pesquisadores recrutaram 33 pacientes diagnosticados com transtorno depressivo maior resistente ao tratamento. Vinte e três receberam tratamento SNT e 10 receberam um tratamento simulado que imitava SNT, mas sem estimulação magnética. Eles compararam os dados desses pacientes com os de 85 controles saudáveis sem depressão.
Quando analisaram dados de fMRI em todo o cérebro, uma conexão se destacou. No cérebro normal, a ínsula anterior, região que integra as sensações corporais, envia sinais para uma região que rege as emoções, o córtex cingulado anterior.
“Você pode pensar nisso como o córtex cingulado anterior recebendo essas informações sobre o corpo – como frequência cardíaca ou temperatura – e então decidindo como se sentir com base em todos esses sinais”, disse Mitra.
Em três quartos dos participantes com depressão, no entanto, o fluxo típico de atividade foi revertido: o córtex cingulado anterior enviou sinais para a ínsula anterior. Quanto mais grave a depressão, maior a proporção de sinais que viajaram na direção errada.
“O que vimos é que quem é o remetente e quem é o destinatário no relacionamento parece realmente importar se alguém está deprimido”, disse Mitra.
“É quase como se você já tivesse decidido como vai se sentir, e então tudo o que você está sentindo foi filtrado por isso”, disse ele. “O humor tornou-se primário.”
“Isso é consistente com a forma como muitos psiquiatras veem a depressão”, acrescentou. “Mesmo as coisas que são bastante alegres para um paciente normalmente não estão trazendo nenhum prazer a ele.”
Mudando o fluxo
Quando pacientes deprimidos foram tratados com SNT, o fluxo de atividade neural mudou para a direção normal dentro de uma semana, coincidindo com o alívio de sua depressão.
Aqueles com a depressão mais grave – e os sinais cerebrais mais mal direcionados – eram os mais propensos a se beneficiar do tratamento.
“Somos capazes de desfazer a anormalidade espaço-temporal para que os cérebros das pessoas se pareçam com os de controles normais e saudáveis”, disse Williams.
Um biomarcador para depressão
Um desafio no tratamento da depressão tem sido a falta de compreensão de seus mecanismos biológicos. Se um paciente tiver febre, existem vários testes – para uma infecção bacteriana ou viral, por exemplo – que podem determinar o tratamento adequado. Mas para um paciente com depressão, não há testes análogos.
“Esta é a primeira vez na psiquiatria onde esta mudança particular em uma biologia – o fluxo de sinais entre estas duas regiões do cérebro – prevê a mudança nos sintomas clínicos”, disse Williams.
Nem todo mundo com depressão tem esse fluxo anormal de atividade neural, e pode ser raro em casos menos graves de depressão, disse Williams, mas pode servir como um importante biomarcador para o tratamento de triagem para o distúrbio. “Os dados de fMRI que permitem o tratamento preciso com SNT podem ser usados tanto como um biomarcador para depressão quanto como um método de direcionamento personalizado para tratar sua causa subjacente”, disse ele.
“Quando pegamos uma pessoa com depressão grave, podemos procurar esse biomarcador para decidir a probabilidade de ela responder bem ao tratamento com SNT”, disse Mitra.
“Condições comportamentais como a depressão têm sido difíceis de capturar com imagens porque, ao contrário de uma lesão cerebral óbvia, elas lidam com a sutileza das relações entre várias partes do cérebro”, disse Raichle, que estuda imagens cerebrais há mais de quatro décadas. “É incrivelmente promissor que a tecnologia agora esteja se aproximando da complexidade dos problemas que estamos tentando entender.”
Os pesquisadores planejam replicar o estudo em um grupo maior de pacientes. Eles também esperam que outros adotem sua técnica analítica para descobrir mais pistas sobre a direção da atividade cerebral oculta nos dados de fMRI. “Desde que você tenha bons dados limpos de fMRI, você pode estudar essa propriedade dos sinais”, disse Mitra.
O estudo foi financiado por um prêmio para jovens investigadores da Brain and Behavior Research Foundation, o prêmio NIMH Biobehavioral Research Awards for Innovative New Scientists (concessão R01 5R01MH122754-02), Charles R. Schwab, David e Amanda Chao Fund II, Amy Roth PhD Fund, Neuromodulation Research Fund, Lehman Family, Still Charitable Trust, Marshall and Dee Ann Payne Fund, Gordie Brookstone Fund, Mellam Family Foundation e Baszucki Brain Research Fund.
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