Religando o cérebro: a promessa e o perigo da neuroplasticidade

sábado, 8 de junho de 2024
por Dr. José Nasser
Aquera, Ciência e Tecnologia, Neurociências

Imagine ser capaz de curar a depressão, aprender novas habilidades ou ajudar a se recuperar de danos cerebrais devido a derrame, “religando” seu cérebro.

Resumindo

No vídeo “Rewiring the Brain: The Promise and Peril of Neuroplasticity”, Brian Greene, professor de física e matemática da Universidade de Columbia, entrevista especialistas no campo da neuroplasticidade sobre como o aprimoramento do cérebro humano pode ajudar e potencialmente prejudicar a humanidade
O painel inclui os neurocientistas Takao Hensch e John Krakauer, além do empresário Brett Wingeier, cofundador e CEO da Magnus Medical
Eles exploram o potencial de várias ferramentas, incluindo produtos farmacêuticos, estimulação transcraniana e até videogames, para reabrir janelas críticas de aprendizado e aproveitar a capacidade do cérebro de se reconectar
Os cientistas estão investigando como reabrir janelas críticas no cérebro para melhorar a recuperação do AVC, tratar a depressão e até aprender novas habilidades, como atingir o pitch absoluto
As vias de desenvolvimento e aprendizagem do cérebro são altamente complexas; A manipulação artificial dessas vias pode levar a consequências não intencionais com sérias implicações para a saúde humana, éticas e sociais.

No vídeo “Rewiring the Brain: The Promise and Peril of Neuroplasticity”, Brian Greene, professor de física e matemática da Universidade de Columbia, entrevista especialistas no campo da neuroplasticidade sobre como o aprimoramento do cérebro humano pode ajudar, e potencialmente prejudicar, a humanidade.^1º

O painel inclui os neurocientistas Takao Hensch e John Krakauer, além do empresário Brett Wingeier, cofundador e CEO da Magnus Medical. Eles exploram o potencial de várias ferramentas, incluindo produtos farmacêuticos, estimulação transcraniana e até videogames, para aproveitar a capacidade do cérebro de se reconectar.

Essa capacidade poderia potencialmente curar a depressão, reverter danos cerebrais e melhorar as habilidades físicas e cognitivas. No entanto, existem considerações éticas importantes e riscos potenciais do uso de tais tecnologias para alcançar aprimoramentos sobre-humanos.

Como as crianças, os adultos podem se beneficiar de janelas críticas do desenvolvimento do cérebro

Hensch, que é professor conjunto de neurologia na Harvard Medical School no Children’s Hospital Boston, e professor de biologia molecular e celular no Centro de Ciência do Cérebro de Harvard, pesquisou extensivamente os períodos críticos do desenvolvimento cerebral, particularmente focando em como esses períodos podem ser manipulados para promover a neuroplasticidade.

Seu trabalho explora como as primeiras experiências de vida influenciam a função cerebral, destacando o papel de circuitos inibitórios específicos no cérebro que determinam o tempo desses períodos críticos.²

Esses circuitos podem atuar como uma espécie de “freio” para os processos de religação no cérebro, tornando-os alvos essenciais para intervenções destinadas a recuperar de distúrbios neurológicos ou melhorar as funções cerebrais.

A pesquisa de Hensch revelou que os períodos críticos do cérebro, anteriormente considerados fixos, são na verdade plásticos e reversíveis. Essa percepção tem implicações significativas para estratégias terapêuticas, como o tratamento da epilepsia e dos transtornos do espectro autista.

Seu laboratório usa uma combinação de neurociência molecular, celular e de sistemas para explorar esses mecanismos, com o objetivo de estabelecer como um equilíbrio entre sinais excitatórios e inibitórios pode ser manipulado para reabrir essas janelas críticas mais tarde na vida.

Isso poderia potencialmente permitir a recuperação da função ou o aprimoramento das habilidades cognitivas em adultos, que antes só eram possíveis na infância. Hensch diz:³

“Sabemos sobre períodos críticos ou a importância de períodos críticos, a maleabilidade do cérebro mudando ao longo do desenvolvimento, por séculos – de Aristóteles a Montessori até os dias atuais – e isso vem da observação cuidadosa de bebês e crianças e sua capacidade de adquirir novas habilidades em um ritmo surpreendente …

Provavelmente há uma miríade de períodos críticos… A função cerebral se traduz em circuitos específicos que mudam, quer você esteja falando sobre visão, audição ou fala… cada um deles poderia ter uma janela ligeiramente escalonada de plasticidade.

E, de fato, há uma sensação de hierarquia de que talvez as áreas sensoriais primárias, os primeiros filtros para o mundo exterior, sejam moldadas mais cedo e talvez com mais rigor, o que então alimenta áreas multissensoriais que integram os diferentes tipos de entrada e, finalmente, constroem uma máquina cognitiva complexa como o cérebro adulto.”

Janelas críticas podem ser reabertas para melhorar a função cerebral?

Os cientistas agora estão analisando como reabrir janelas críticas no cérebro para melhorar a recuperação do AVC, tratar a depressão e até aprender novas habilidades.

O Dr. John Krakauer, diretor do Centro de Estudos de Aprendizagem Motora e Reparo Cerebral da Johns Hopkins, explicou que mesmo a lesão cerebral traumática pode servir como uma espécie de botão de reset que reabre a plasticidade cerebral: ^4º

“Você obtém a maior parte da recuperação de todos os tipos de lesão cerebral no início em modelos animais e em humanos… Fizemos um experimento um pouco estranho no camundongo, onde basicamente demos um golpe em um rato e depois atrasamos seu treinamento, e ele nunca voltou ao comportamento normal.

Descobrimos também que se você começou o treinamento logo após o AVC – em outras palavras, você não espera uma semana, espera apenas um dia – então a eficácia do treinamento era muito maior, a ponto de você não conseguir distinguir a diferença entre … antes e depois do AVC.

Agora, a coisa realmente estranha é se você fez o experimento original e esperou uma semana e depois deu um segundo golpe – em outras palavras, você realmente piorou o mouse – mas agora você não esperou, você realmente se recuperou completamente do primeiro derrame.

Então, em outras palavras, uma demonstração muito profunda de ser capaz de manipular um período crítico ferindo o cérebro.

Em termos de por que isso deveria ser o caso, parece-me que é apenas lógico e parcimonioso imaginar que existem mecanismos de reparo no cérebro …

Assim como você corta sua pele, quebra um osso, danifica o tecido neural, haverá algum processo de reparo estabelecido que terá alguma sobreposição com o tipo de processos que acontecem durante o desenvolvimento.”

A empresa de Wingeier, Magnus Medical, também está tentando religar o cérebro, usando uma forma de estimulação magnética transcraniana chamada estimulação intermitente theta-burst (iTBS).

Este método aplica pulsos magnéticos ao cérebro para influenciar a atividade neuronal, visando regiões específicas do cérebro que estão envolvidas na regulação do humor, como o córtex pré-frontal dorsolateral.

O objetivo é modular os circuitos neurais que contribuem para a depressão, particularmente em indivíduos que não responderam a outros tratamentos.

Uma pesquisa publicada no The American Journal of Psychiatry revelou que a terapia de neuromodulação de Stanford de Magnus, que anteriormente era referida como Stanford accelerated intelligent neuromodulation therapy, ou SAINT, era útil para a depressão.^5º

No ensaio clínico duplo-cego e randomizado e controlado, 79% daqueles que receberam o tratamento entraram em remissão de sua depressão, em comparação com 13% no grupo placebo.⁶ Wingeier explica que técnicas semelhantes poderiam ser usadas para outras condições de saúde e até mesmo para melhorar o desempenho humano:⁷

“Passei cerca de duas décadas construindo tecnologia para estimular e aprimorar, para tratar, o cérebro, principalmente do lado médico. Já trabalhei em epilepsia, fiz alguns trabalhos na doença de Parkinson, cefaleia em salvas e agora, na Magnus Medical, em um novo tratamento para depressão… e no lado da plasticidade e do desempenho humano em uma empresa chamada Halo Neuroscience.

Os mecanismos por trás da plasticidade são complexos … mas há esse componente elétrico para a atividade cerebral e um componente elétrico para criar plasticidade…

Achamos que aumentando a plasticidade com a neuroestimulação – estimulação elétrica nervosa – sejam pulsos cronometrados ou formas de onda que são voltadas para interagir com essa atividade cerebral subjacente, é possível modular a plasticidade.”

Religar o cérebro aproxima adultos do tom perfeito

O pitch perfeito, também conhecido como pitch absoluto, é tipicamente adquirido no início da vida, e há evidências sugerindo que o desenvolvimento dessa habilidade está fortemente ligado ao treinamento musical precoce.

Embora normalmente se acredite que, uma vez que esse período crítico acabou, a capacidade de aprender o pitch perfeito é perdida, a pesquisa de Hensch mostra que o uso de inibidores de histona-deacetilase (inibidores HDAC) pode reabrir o período crítico de aprendizado para o pitch absoluto.^8º

O estudo descobriu que os homens adultos que tomaram o valproato inibidor da HDAC (VPA) aprenderam a identificar o pitch significativamente melhor do que aqueles que tomaram um placebo.

A implicação é que um dia as drogas podem se tornar comuns para aqueles que procuram aprender algo novo, como outro idioma ou tocar um instrumento musical.

“Certamente essa possibilidade está por aí”, diz Hensch, “e tenho certeza de que muitos campi universitários já estão lidando com esse tipo de situação”. Ele continua:⁹

“Há mais recentemente, nessa categoria de pensamento, o uso de drogas psicoativas como forma de reabrir períodos críticos. Houve um estudo muito bacana de Hopkins, de fato, que publicou evidências de um período crítico social em roedores e que essa janela poderia ser reaberta pela droga MDMA, ou ecstasy.

Isso não é para defender o uso desenfreado de drogas, mas é para mostrar uma prova de princípio de que, com uma abordagem muito bem medida, orientada por hipóteses, podemos ser capazes de explorar os sistemas neuromodulatórios que são atenuados com a idade por meio desse aprimoramento.

Mas só isso não vai produzir mudanças plásticas. Exige o treinamento para acompanhá-lo.”

Krakauer e sua equipe na Johns Hopkins, por sua vez, estão explorando o aprimoramento da neuroplasticidade por meio de ambientes imersivos, como videogames. Ao aprender a controlar os movimentos de um golfinho, por exemplo, os pacientes com AVC podem ter uma recuperação melhor.

A ideia por trás do jogo é criar um ambiente agradável e imersivo que motive os pacientes a realizar movimentos repetitivos, que são cruciais para a recuperação, mas muitas vezes podem ser tediosos. Ao simular o controle de um golfinho, o jogo envolve os pacientes de uma maneira que a fisioterapia tradicional não pode.

Esse tipo de terapia gamificada pode potencialmente tornar o processo de reabilitação mais atraente e eficaz, ajudando os pacientes a recuperar as funções motoras mais rapidamente.

De fato, pesquisas sugerem que o simulador pode ser duas vezes mais eficaz do que a reabilitação convencional para pacientes com AVC.^10º

“Se você apenas se vê tentando abrir um armário ou levantar um copo, você vai tentar fazer do jeito que costumava fazer e vai ficar deprimido quando não puder”, disse Krakauer à Sky News.

“Estamos colocando você em um ambiente que não pode ser comparado a nada que você já fez, e assim você é livre para explorar e livre para se sentir bem.

Você quer uma realidade alternativa onde você não pense em suas limitações.”¹¹ Esses jogos também estão sendo explorados para melhorar o bem-estar em adultos com 65 anos ou mais.^12º

Bandeiras de alerta levantadas na busca pela construção de um ser humano mais perfeito

Embora o potencial para reabrir janelas críticas de aprendizagem e melhorar a recuperação de lesões cerebrais ou habilidades cognitivas em humanos seja empolgante, também levanta várias bandeiras vermelhas. As vias de desenvolvimento e aprendizagem do cérebro são altamente complexas.

A manipulação artificial dessas vias pode levar a consequências não intencionais, incluindo desenvolvimento ou função cerebral anormal ou aumento do risco de distúrbios neurológicos, como a doença de Alzheimer.

A capacidade de melhorar as habilidades cognitivas por meio da neuroplasticidade levanta questões éticas sobre justiça, acessibilidade e potencial uso indevido.

A dependência frequente de intervenções tecnológicas para melhorar a função cerebral também pode levar os indivíduos a depender excessivamente de ajudas externas, potencialmente diminuindo a capacidade natural do cérebro de lidar com desafios e adaptar-se através de mecanismos intrínsecos.

Sem mencionar que alterar as habilidades cognitivas ou sensoriais de uma pessoa pode ter impactos psicológicos profundos, incluindo mudanças na identidade pessoal ou na autopercepção.

“Lembro-me de uma citação de Charles Baudelaire, poeta francês que certa vez disse que o gênio é nada mais nada menos do que a infância recuperada à vontade”, diz Hensch, continuando:¹³

“Tentando refinar esse estado infantil, muitos artistas também falaram sobre isso, mas acho que a chave nessa citação é ‘à vontade’ e a capacidade de fazê-lo de forma regulamentada… [quanto a] quais seriam os riscos… Todos nós passamos por períodos críticos moldando quem somos.

Nossas identidades são formadas na infância e nossas experiências, nossa formação cultural, as línguas que falamos, as habilidades que temos – se fôssemos realmente capazes de reverter tudo isso, não perderíamos nosso eu?”

Krakauer também se preocupa com a corrida para estender tais tecnologias para além dos usos médicos e para o espaço do consumidor, bem antes que as ramificações completas sejam compreendidas:¹⁴

“Estou extremamente preocupado com um tecno-utopismo particular da Costa Oeste que os Estados Unidos sofrem, onde basicamente o conto tecnológico abana o cão biológico. E o interesse real é tentar vender e tentar ganhar dinheiro fazendo as pessoas pensarem que vão ser biônicas ou que vão ser como a Matrix… Acho que temos que ter super cuidado e passar muito mais tempo fazendo os testes e a ciência.

Sim, quando há doenças que são realmente refratárias às drogas, como a depressão, e a lesão medular – a estimulação da medula espinhal está fazendo coisas incríveis para caminhar – sim, eu sou totalmente a favor disso.

Mas em geral estou muito preocupado com o salto prematuro para o consumismo e também com a má-fé de alegar que você está fazendo isso para a medicina, mas na verdade o que você está desesperadamente tentando fazer é acertar a versão do consumidor e essa é uma tendência com a qual estou muito preocupado.”