Durante décadas cientistas sonharam com a possibilidade de eletricidade ser utilizada para mudar o cérebro humano. Ao alterar os padrões de disparo utilizando correntes, os cientistas esperam tratar não somente doenças mentais, mas aprimorar a cognição humana. O problema é que até agora as iniciativas mais bem sucedidas se valeram de implantes de eletrodos dentro do cérebro humano. E cirurgia cerebral, podemos dizer com segurança, não é algo que a maioria de nós leva numa boa.

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Esse mês, no entanto, cientistas do MIT apresentaram uma nova ideia fascinante para estimular eletricamente as regiões profundas do cérebro sem realizar nenhum implante. Em vez de colocar eletrodos na região direcionada para o estímulo, a técnica utiliza dois eletrodos no couro cabeludo para criar dois campos elétricos separados no crânio de alguém. Os dois campos operam a frequências ligeiramente diferentes, criando interferência onde se sobrepõem e assim consegue chegar na região profunda do cérebro. No futuro, isso poderia resultar em tratamentos para doenças que impactam o cérebro, desde os tremores causados pela doença de Parkinson até outros problemas como depressão.

“Existem muitas maneiras de levar energia ao cérebro”, disse Ed Boyden, que liderou o estudo, ao Gizmodo. “Nós pensamos em todas as leis da física que poderiam ser usadas para estimular o cérebro, e foi isso o que surgiu”.

Essa nova técnica, detalhada no periódico Cell, foi batizada de Temporal Interference Stimulation (ou Simulação de Interferência Temporal, em tradução livre). Boyden afirma que seu grupo começou os experimentos em pessoas recentemente, embora o estudo detalhe apenas o sucesso da técnica em ratos.

A equipe do MIT não é a primeira a explorar a forma como a eletricidade estimula o cérebro de forma não invasiva. Mas esse novo estudo tem ganhado repercussão entre neurocientistas. Ele supera muitos dos problemas que outros métodos de estimulação não invasiva se depararam.

“É uma daqueles coisas que você diz ‘por que eu não pensei nisso antes?'”, disse Alik Widge, psiquiatra e engenheiro de Harvard que trabalha com fortes estímulos cerebrais, ao Gizmodo. “Nada menos do que quatro pessoas me encaminharam esse estudo e disseram ‘meu deus, você viu isso'”?

O método mais utilizado para o estímulo cerebral não invasiva por meio de eletricidade é algo chamado estímulo magnético transcrâniano. É um método já aprovado pela FDA (agência dos Estados Unidos equivalente a Anvisa) para tratar depressão. Um dispositivo comercial que utiliza uma técnica similar, chamado de estímulo transcrâniano direto, ganhou a atenção de atletas como os Golden State Warriors que buscavam tornar o cérebro mais ágil e inteligente. No caso dos atletas de basquete, a intenção era ficar mais rápidos e fortes em quadra. Mas os problema desses dispositivos é que, para estimular o cérebro em suas profundezas, você também precisa estimular tudo o que está na superfície, o que significa que o sinal já está muito fraco no momento que chega a área selecionada. O estímulo também pode impactar regiões indesejadas, Potencialmente resultando em efeitos indesejados.

“Se você quer que uma lanterna ilumine bem a parte de trás de uma sala, ela precisará iluminar bem a parte da frente também”, explicou Widge.

A maneira com que essa técnica contorna esse problema é bem inteligente. As duas correntes originárias oscilam a uma frequência muito alta para impactar o cérebro sozinhas. Mas quando elas interferem uma na outra, elas se cruzam profundamente no cérebro, em uma frequência menor que pode ser utilizada para realizar o estímulo. Em uma das partes mais intrigantes do estudo, os cientistas do MIT utilizaram a técnica para estimular o hipocampo de um rato, que se localiza em uma região profunda, sem afetar o córtex cerebral, a camada mais periférica.

“Isso realmente pode revolucionar a neurociência, principalmente tenho aplicações clínicas no tratamento de doenças como Parkinson e outras”, disse o engenheiro biomédico Lucas Parra, em um texto escrito para o blog Neuroskeptic da Discover Magazine.

Outra estratégia proposta recentemente envolve a utilização de hologramas para resolver os mesmos problemas, mas até agora não foi publicado um estudo formal sobre ela.

Widge disse que a física dessa nova técnica faz sentido, e que o trabalho inicial com ratos é promissor. A questão principal, diz ele, é saber se ela ainda irá funcionar na escala do cérebro humano. Um cérebro humano é muito maior do que o de um rato. Para estimulá-lo profundamente é preciso chegar a níveis dez vezes mais profundos do que o estímulo realizado nos roedores.

Boyden sabe das limitações do trabalho.

“O mecanismo exato a funcionar aqui é algo que ainda nem conhecemos”, disse ele. “Os pesquisadores esperam ter um grande estudo piloto em humanos acontecendo dentro dos próximos dois anos”.

Ao contrário de um chip, Widge disse que é pouco provável que essa tecnologia possa render um dispositivo portátil capaz de estimular o cérebro do paciente de forma contínua, da mesma forma que técnicas são utilizadas para tratar coisas como os tremores de pessoas com doença da Parkinson. Mas Widge disse que consegue imaginar ela sendo utilizada como uma terapia para coisas como ansiedade e estresse pós-traumático. A técnica pode ser importante também para pesquisas oferecendo uma maneira mais simples de estudar regiões específicas do cérebro.

“Isso pode ser revelante imediatamente. Na verdade tem um potencial de curto prazo”, comentou. “A questão é se conseguirá ganhar escala”.

[Cell]

Imagem do topo: AP