Imagine a cena: uma pessoa saudável está deitada em uma máquina de ressonância magnética com o objetivo de ser observada por neurocientistas. Os pesquisadores querem saber qual a capacidade do indivíduo de controlar os padrões de atividade cerebral. Por 30 minutos, a máquina vai captar variações de sinais de ressonância magnética do cérebro e decodificá-los em um software. A única atividade que a pessoa deve ter na experiência: apenas imaginar que mexe a mão.
Enquanto o voluntário mentaliza, o software gera imagens a partir da atividade neural. Os pesquisadores monitoram a dinâmica cerebral por meio de uma representação gráfica na tela de um computador que lembra um termômetro. Nela, é possível ver o “termômetro” subir à medida que se consegue ativar as áreas cerebrais envolvidas no movimento das mãos. Trata-se do retorno dado pelo experimento ao voluntário, uma sinalização do êxito do treinamento neurológico que os especialistas chamam de feedback. Em pouco mais de meia hora, sem mexer um dedo, o cérebro do paciente aprende a se comportar como se ele executasse o movimento real. Mais do que isso, o cérebro já não é mais o mesmo. Ele se modificou com o experimento, por ser estimulado mesmo sem a ação correspondente. Ainda não se sabe, porém, se essa alteração é duradoura.
O procedimento descrito acima é denominado neurofeedback por ressonância magnética funcional. Em linhas gerais, o experimento consiste em fazer o voluntário controlar sua atividade neural pelo método de tentativa e erro. O objetivo é treinar o cérebro para que adquira potencialidades que antes não possuía. A técnica vem sendo testada em vários centros de pesquisa no mundo. No Rio de Janeiro, esse trabalho é desenvolvido por intermédio da parceria entre o Instituto D’Or de Pesquisa e Ensino (Idor), a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e o Centro Universitário Augusto Motta. Os resultados surpreenderam os cientistas brasileiros ao constatarem que é possível modificar conexões cerebrais em menos de uma hora, como mostraram em artigo publicado em julho na revista NeuroImage, uma das referências mundiais na divulgação de pesquisas envolvendo o mapeamento cerebral.
“O fato de o cérebro se modificar não é novidade”, afirma o biomédico Theo Marins, pesquisador em estágio de pós-doutorado do Idor envolvido na pesquisa. A questão, diz ele, é que não existe uma medição definitiva sobre o quão rápidas as modificações cerebrais podem se dar mediante um estímulo que aconteça no ambiente. Há duas décadas, imaginava-se um horizonte de três meses entre o estímulo e as mudanças no cérebro. Na etapa seguinte, pesquisadores demonstraram que alterações cerebrais podem acontecer em quatro semanas. Esse tempo foi aos poucos diminuindo, em experimentos feitos mundo afora. “A última evidência nesse sentido foi obtida em 2012 e indicou que é possível modificar o cérebro com duas horas de treinamento cognitivo. Com a nossa pesquisa, vimos que é ainda mais rápido”, afirma Marins. Segundo ele, foi possível detectar o processo em menos de uma hora graças ao poder da computação, maior hoje do que em 2012, e às técnicas mais sofisticadas disponíveis para se identificar as mudanças sutis do cérebro.
Ao todo, 36 pessoas saudáveis participaram como voluntárias do experimento do Idor, coordenado pela médica radiologista Fernanda Tovar-Moll, presidente do instituto. Enquanto 19 participantes receberam o treinamento real, outros 17 passaram por um “treinamento placebo”, com informações falsas, onde o termômetro não refletia os efeitos reais do movimento imaginado. Ao comparar a arquitetura cerebral dos participantes que efetivamente fizeram uso do neurofeedback, a equipe constatou que a estrutura que mais se beneficiou do treinamento foi o corpo caloso, o grande feixe de fibras que conecta os hemisférios cerebrais. Além de apresentar maior robustez estrutural, a comunicação funcional entre áreas sensitivas e motoras nessa região foi aumentada.
Potencial terapêutico
Um estudo similar está sendo conduzido no Instituto de Física Gleb Wataghin da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) pelo físico Carlos Alberto Stefano Filho. O trabalho é parte de seu doutorado orientado pela física Gabriela Castellano, do Grupo de Neurofísica. A pesquisadora destaca dois aspectos que devem ser levados em conta na avaliação do neurofeedback. Por um lado, afirma, a técnica parece ser altamente promissora no sentido de poder vir a ser uma alternativa terapêutica para vários tipos de problemas mentais, como transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH), depressão, epilepsia, ansiedade, autismo, transtorno obsessivo-compulsivo (TOC), problemas de sono e deficiências motoras. O paciente treinaria estados cerebrais mais adequados para combater os efeitos dos distúrbios.
Por outro, ressalva, ainda não há consenso na literatura médica sobre seus efeitos reais. “Há pesquisadores que sustentam que o resultado do neurofeedback, principalmente se aplicado a questões mais subjetivas como déficit de atenção e depressão, é um efeito placebo”, pondera Castellano. Não refletiria, portanto, uma alteração real no cérebro, e sim algo imaginado pelo voluntário. Essa hipótese ganhou força, ela explica, porque muitos dos estudos não incluíram um grupo experimental controle, recebendo um retorno que não refletia a ação do cérebro e por isso não ajudava no treinamento.
A física cita um estudo publicado em 2017 pelo psicólogo austríaco Manuel Schabus e seus colegas do Centro de Neurociência Cognitiva em Salzburgo, onde foram avaliados os benefícios do neurofeedback para pessoas que sofrem de insônia. Os voluntários eram treinados para atingir frequências de eletroencefalograma desejáveis para o sono. Para medir também o efeito placebo, o grupo austríaco testou um grupo com feedback verdadeiro e outro com o retorno falso, mesmo procedimento adotado no Idor. Os voluntários que realizaram o treinamento alteraram seus sinais cerebrais, mas o exame de polissonografia, que investiga distúrbios de sono, não detectou uma melhora objetiva na qualidade do sono. Por outro lado, explica Castellano, os dois grupos relataram melhora em seus padrões de sono.
Falta avaliar a extensão dos benefícios causados pela autorregulação dos padrões cerebrais via neurofeedback. A técnica poderia contribuir para a recuperação da função motora de pacientes que sofreram um acidente vascular cerebral (AVC) ou portadores da doença de Parkinson? Theo Marins defende que sim, com base na ideia de que as conexões neurais podem se reorganizar. “Existe algo em comum entre um paciente com Alzheimer e outro que sofreu AVC: em ambos, o cérebro está disfuncional. Ainda que a ciência não tenha como regenerar uma população de neurônios que morreu, será que conseguiremos fazer com que outras áreas do cérebro funcionem de maneira melhor para ajudar as que estão comprometidas?”, pergunta o pesquisador.
“Acredito que, em 20 anos, teremos um conhecimento muito maior sobre a plasticidade cerebral e iremos dispor de tecnologias e estratégias de reabilitação mais eficientes para a recuperação dessas desordens”, afirma Fernanda Tovar-Moll. Em uma próxima etapa da pesquisa, a equipe do Idor pretende testar pacientes que sofreram AVC. “Nossa ideia é fazer um estudo clínico para testar se eles conseguem aprender a controlar o próprio cérebro e se isso poderia ter um impacto positivo sobre o desempenho motor deles”, explica Marins.
A técnica do neurofeedback começou a ser testada nos Estados Unidos no final dos anos 1950 pelo psicólogo Joe Kamiya, da Universidade de Chicago. Ele pretendia distinguir a frequência cerebral da vigília daquela de relaxamento anterior ao sono. Os voluntários que identificavam a mudança de estado ouviam um som como alerta de sucesso, que funcionava como feedback.
Alguns anos depois, o psiquiatra Barry Sterman, da Universidade da Califórnia em Los Angeles, testou o neurofeedback com gatos. Ele constatou que é possível controlar a dinâmica das ondas cerebrais para reduzir a frequência de ataques epiléticos. A experiência também produziu resultados positivos com seres humanos.
O pioneirismo de Kamiya e Sterman chamou a atenção da Nasa, agência espacial norte-americana, que recrutou os dois para um projeto destinado a melhorar a adaptação do cérebro dos astronautas à atmosfera lunar. Até hoje, a técnica faz parte do programa de treinamentos da Nasa.
Artigo científico
MARINS, T. et al. Structural and functional connectivity changes in response to short-term neurofeedback training with motor imagery. NeuroImage. v. 194, p. 283-90. 1º jul. 2019.
