Dor crônica ligada a sinais cerebrais no córtex orbitofrontal

Pesquisadores registraram pela primeira vez os padrões de disparo do cérebro enquanto uma pessoa sente dor crônica, abrindo caminho para que dispositivos implantados um dia prevejam sinais de dor ou até mesmo causem um curto-circuito.

Usando um dispositivo semelhante a um marca-passo colocado cirurgicamente dentro do cérebro, os cientistas registraram quatro pacientes que sentiram dores ininterruptas nos nervos por mais de um ano. Os dispositivos gravaram várias vezes ao dia por até seis meses, oferecendo pistas sobre onde reside a dor crônica no cérebro.

O estudo, publicado na segunda-feira na revista Nature Neuroscience, relatou que a dor estava associada a flutuações elétricas no córtex orbitofrontal, uma área envolvida na regulação emocional, autoavaliação e tomada de decisão. A pesquisa sugere que tais padrões de atividade cerebral podem servir como biomarcadores para orientar o diagnóstico e o tratamento de milhões de pessoas com dores crônicas de tiro ou queimação ligadas a um sistema nervoso danificado.

“O estudo realmente avança toda uma geração de pesquisa que mostrou que o funcionamento do cérebro é realmente importante para processar e perceber a dor”, disse o Dr. Ajay Wasan, especialista em medicina da dor da Escola de Medicina da Universidade de Pittsburgh, que foi não está envolvido no estudo.

Cerca de um em cada cinco adultos americanos experimenta dor crônica, que é uma dor persistente ou recorrente que dura mais de três meses. Para medir a dor, os médicos geralmente contam com os pacientes para avaliar sua dor, usando uma escala numérica ou visual baseada em emojis. Mas as medidas de dor auto-relatadas são subjetivas e podem variar ao longo do dia. E alguns pacientes, como crianças ou pessoas com deficiência, podem ter dificuldade para comunicar ou pontuar com precisão sua dor.

“Há um grande movimento no campo da dor para desenvolver marcadores de dor mais objetivos que possam ser usados ​​juntamente com auto-relatos”, disse Kenneth Weber, neurocientista da Universidade de Stanford, que não participou do estudo. Além de avançar nossa compreensão de quais mecanismos neurais estão por trás da dor, acrescentou o Dr. Weber, esses marcadores podem ajudar a validar a dor experimentada por alguns pacientes que não é totalmente apreciada – ou até mesmo totalmente ignorada – por seus médicos.

Estudos anteriores normalmente escaneavam os cérebros de pacientes com dor crônica para observar mudanças no fluxo sanguíneo em várias regiões, uma medida indireta da atividade cerebral. Essa pesquisa é restrita a configurações de laboratório, no entanto, e requer que os pacientes visitem um hospital ou laboratório várias vezes.

No novo estudo, o Dr. Prasad Shirvalkar, neurologista da Universidade da Califórnia, em São Francisco, e seus colegas usaram eletrodos para medir o padrão de disparo coletivo de milhares de neurônios nas vizinhanças dos eletrodos.

Os pesquisadores implantaram cirurgicamente os dispositivos de gravação em quatro pessoas que viviam com dor há mais de um ano e não encontraram alívio por meio de medicamentos. Para três dos pacientes, a dor começou após um acidente vascular cerebral. O quarto teve a chamada dor do membro fantasma depois de perder uma perna.

Pelo menos três vezes ao dia, os pacientes avaliavam a dor que sentiam e então pressionavam um botão que estimulava seus implantes a registrar sinais cerebrais por 30 segundos. Ao acompanhar os pacientes diariamente, em casa e no trabalho, “esta é a primeira vez que a dor crônica foi medida no mundo real”, disse o Dr. Shirvalkar.

Os pesquisadores colocaram eletrodos em duas áreas do cérebro: o córtex orbitofrontal, que não foi muito estudado na pesquisa da dor, e o córtex cingulado anterior, uma região envolvida no processamento de sinais emocionais. Muitos estudos sugeriram que o córtex cingulado anterior é importante para perceber a dor aguda e crônica.

Os cientistas alimentaram os dados das pontuações de dor dos pacientes e os sinais elétricos correspondentes em modelos de aprendizado de máquina, que poderiam prever estados de dor crônica alta e baixa com base apenas em sinais cerebrais.

Os pesquisadores descobriram que certas flutuações de frequência do córtex orbitofrontal eram os melhores preditores de dor crônica. Embora essa assinatura cerebral seja comum entre os pacientes, disse o Dr. Shirvalkar, cada paciente também mostrou uma atividade cerebral única. “Cada paciente realmente tinha uma impressão digital diferente para sua dor”, disse ele.

Dadas essas variações e apenas quatro participantes do estudo, Tor Wager, um neurocientista do Dartmouth College que não esteve envolvido no estudo, sugeriu cautela ao classificar as assinaturas do córtex orbitofrontal como biomarcadores ainda.

“Definitivamente, queremos corroborar isso com outros estudos usando outras metodologias que possam fornecer uma cobertura sistemática de todo o cérebro”, disse ele.

Os autores do estudo também observaram que outras regiões do cérebro podem estar envolvidas. “Estamos apenas começando”, disse o Dr. Edward Chang, um neurocirurgião da Universidade da Califórnia, San Francisco. “Este é apenas o capítulo um.”

Os implantes servem a outro propósito: estimulação cerebral profunda. Como parte de um ensaio clínico maior para tratar a dor crônica, o Dr. Shirvalkar e seus colegas estão usando correntes elétricas suaves para estimular as regiões cerebrais próximas aos eletrodos. Além dos quatro pacientes do estudo que estão recebendo essa terapia experimental, os pesquisadores pretendem recrutar mais duas pessoas e, eventualmente, expandir o estudo para 20 ou 30 pessoas. Os pesquisadores esperam aliviar a dor persistente dos pacientes enviando pulsos através dos eletrodos para corrigir qualquer atividade cerebral aberrante.