Cérebro virtual ajuda a decifrar a epilepsia

Cérebro virtual e modelos matemáticos permitem um diagnóstico preciso da epilepsia, e é uma 'plataforma' importante para os cirurgiões testarem possíveis opções, no caso de uma intervenção cirúrgica para tratar a doença.

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Cérebro virtual ajuda a decifrar a epilepsia
Cérebro virtual ajuda a decifrar a epilepsia. © INS UMR1106 Inserm/AMU

Investigadores do ‘Centre National de la Recherche Scientifique’ (CNRS), do ‘Institut de Neurosciences des Systèmes’ (INSERM), da ‘Université d’AixMarseille e do ‘Hôpital Nord de Marseille’ criaram, pela primeira vez, um cérebro virtual que pode reconstituir o cérebro de uma pessoa afetada por epilepsia.

O cérebro virtual ajuda a compreender melhor como funciona a epilepsia e permite preparar melhor uma cirurgia. Os resultados do estudo já se encontram publicados na revista científica ‘Neuroimage’.

Um por cento da população mundial sofre de epilepsia, mas a doença afeta de forma diferente as pessoas, pelo que o diagnóstico e tratamento personalizado são importantes.

Atualmente há poucos meios que permitem compreender os mecanismos da doença, sendo usada principalmente a interpretação visual de uma ressonância magnética e eletroencefalograma. Mas isto é deficiente e difícil, porque 50% dos pacientes não apresentam quaisquer anomalias visíveis na ressonância magnética, e assim a causa da epilepsia continua a ser desconhecida.

Os investigadores conseguiram, pela primeira vez desenvolver um cérebro virtual personalizado, através da conceção de uma ‘modelo’ base e ao qual vão adicionando informações individuais do paciente, como a forma específica para cada indivíduo, as regiões organizadas do cérebro e as ligações.

O resultado do trabalho permite testar modelos matemáticos que geram uma atividade no cérebro virtual. Deste modo, os cientistas têm sido capazes de reproduzir o lugar onde as convulsões epiléticas se iniciam e como se propagam. Por conseguinte, com este cérebro é possível prever como as convulsões ocorrem em cada paciente, o que pode levar a um diagnóstico muito mais preciso.

É conhecido que 30% dos pacientes de epilepsia não respondem à medicação, por isso a cirurgia surge como a única esperança para os doentes. Mas a cirurgia só é eficaz se o cirurgião tiver boas indicações para poder operar.

O cérebro virtual dá aos cirurgiões uma ‘plataforma’ virtual, onde podem identificar as áreas a operar, evitando procedimentos invasivos, e permite-lhes preparar especialmente uma operação, testando diferentes possibilidades cirúrgicas, verificando o que pode ser mais eficaz e quais serão as consequências, o que é obviamente é impossível fazer sobre um paciente.

Cérebro virtual ajuda a decifrar a epilepsia
As regiões cerebrais e as suas conexões reconstroem-se por computador. As simulações digitais geram um sinal elétrico semelhante ao gerado pelo cérebro. Estas simulações permitem provar que o modelo digital como nova estratégia terapêutica.© INS UMR1106 Inserm/AMU

A longo prazo, o objetivo da equipa de investigadores é proporcionar uma medicina personalizada do cérebro, apoiando em meio de virtualização as opções de tratamento individualizadas e específicas para cada paciente.

Os investigadores estão atualmente a trabalhar em ensaios clínicos para demonstrar o valor preditivo do cérebro virtual que criaram. Esta tecnologia também está a ser testada em outras doenças que afetam o cérebro, como acidente vascular cerebral, doença de Alzheimer, doenças neurodegenerativas e esclerose múltipla.

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