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Estimular o tronco cerebral pode tornar os implantes cocleares mais eficazes

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Mais de 50 anos após a invenção dos implantes cocleares, os pesquisadores podem estar mais perto de entender por que os dispositivos não promovem a audição em todos os surdos ou deficientes auditivos.

Um estudo em ratos sugere que a atividade dos neurônios1 em parte do cérebro2 influencia a forma como os animais respondem aos sons após a instalação de um implante3.

No estudo, publicado na revista Nature, a estimulação artificial do locus cerúleo no tronco cerebral4 dos animais melhorou rapidamente sua capacidade de responder ao som após um implante3 coclear.

Os implantes cocleares são compostos de duas partes. Uma é usada como um aparelho auditivo ou presa à roupa, enquanto a segunda é implantada no osso da cóclea no ouvido interno5. Aqui ela transforma sons em sinais6 elétricos que estimulam o nervo auditivo, proporcionando a sensação de audição.

Para algumas pessoas, os implantes cocleares são eficazes quase imediatamente, enquanto em outras isso pode levar semanas ou até anos.

Leia sobre "Surdez congênita7", "Deficiência auditiva" e "Implante3 coclear ou ouvido biônico".

Para entender melhor por que essas respostas variadas ocorrem, Erin Glennon, da Escola de Medicina da Universidade de Nova York, e seus colegas implantaram implantes cocleares em 16 ratos com surdez induzida.

Os pesquisadores então monitoraram a atividade dos neurônios1 em uma estrutura do tronco cerebral4 dos ratos chamada locus coeruleus, ou locus cerúleo (LC).

“Esta área do cérebro2 é a principal fonte de noradrenalina”, diz Robert Froemke, da NYU Langone Health. “A atividade do LC e a liberação de noradrenalina8 parecem agir como um despertador do cérebro2, aumentando a excitação e ajudando-nos a prestar atenção ao mundo ao nosso redor”.

Os ratos tiveram respostas variadas aos implantes cocleares inicialmente, com os pesquisadores notando a atividade do LC dos animais prevista quando eles começaram a responder aos sons.

Quando essa região do cérebro2 foi estimulada artificialmente nos mesmos ratos, as diferenças em sua atividade no LC desapareceram e todos responderam aos sons.

Segundo Froemke, a atividade no LC promove a neuroplasticidade, a capacidade do cérebro2 de alterar sua estrutura e função, tornando-o mais sensível aos sons.

Este estudo sugere que a noradrenalina8 liberada pelo LC molda a neuroplasticidade no córtex auditivo do cérebro2 e ajuda a promover a audição após um implante3 coclear, diz Victoria Bajo, da Universidade de Oxford.

“Os resultados abrem a possibilidade do uso da noradrenalina8 para favorecer o resultado do implante3 coclear”, afirma.

No artigo publicado, os pesquisadores descrevem como a atividade do locus cerúleo melhora o desempenho do implante3 coclear.

Eles contextualizam que os implantes cocleares (ICs) são dispositivos neuroprotéticos que podem proporcionar audição a pessoas surdas. Apesar dos benefícios oferecidos pelos ICs, o tempo de recuperação da audição e a acurácia perceptiva após o uso prolongado do IC permanecem altamente variáveis.

Acredita-se que o uso do IC requer neuroplasticidade no sistema auditivo central, e o engajamento diferencial dos mecanismos neuroplásticos pode contribuir para a variabilidade nos resultados.

Apesar de extensos estudos sobre como os ICs ativam o sistema auditivo, a compreensão da neuroplasticidade relacionada aos ICs permanece limitada.

Um fator potente que permite a plasticidade é o neuromodulador noradrenalina8 do locus cerúleo (LC) do tronco cerebral4. Neste estudo, examinou-se as respostas comportamentais e a atividade neural no LC e no córtex auditivo de ratos surdos equipados com ICs multicanais.

Os ratos foram treinados em uma tarefa auditiva baseada em recompensa e mostraram diferenças individuais consideráveis nas taxas de aprendizado e no desempenho máximo. A fotometria do LC previu quando os animais com IC começaram a responder a sons e a precisão perceptiva de longo prazo.

A estimulação optogenética do LC produziu um aprendizado mais rápido e maior precisão a longo prazo. As respostas corticais auditivas à estimulação do IC refletiram o desempenho comportamental, com respostas aprimoradas a estímulos recompensados e distinção diminuída entre estímulos não recompensados.

O engajamento adequado dos sistemas neuromoduladores centrais é, portanto, um potencial alvo clinicamente relevante para otimizar o uso de dispositivos neuroprotéticos.

Veja também sobre "Neuroplasticidade cerebral" e "Novas perspectivas no tratamento da surdez neurossensorial".

 

Fontes:
Nature, publicação em 21 de dezembro de 2022.
New Scientist, notícia publicada em 21 de dezembro de 2022.

 

NEWS.MED.BR, 2023. Estimular o tronco cerebral pode tornar os implantes cocleares mais eficazes. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1431450/estimular-o-tronco-cerebral-pode-tornar-os-implantes-cocleares-mais-eficazes.htm>. Acesso em: 7 fev. 2023.

Complementos

1 Neurônios: Unidades celulares básicas do tecido nervoso. Cada neurônio é formado por corpo, axônio e dendritos. Sua função é receber, conduzir e transmitir impulsos no SISTEMA NERVOSO. Sinônimos: Células Nervosas
2 Cérebro: Derivado do TELENCÉFALO, o cérebro é composto dos hemisférios direito e esquerdo. Cada hemisfério contém um córtex cerebral exterior e gânglios basais subcorticais. O cérebro inclui todas as partes dentro do crânio exceto MEDULA OBLONGA, PONTE e CEREBELO. As funções cerebrais incluem as atividades sensório-motora, emocional e intelectual.
3 Implante: 1. Em cirurgia e odontologia é o material retirado do próprio indivíduo, de outrem ou artificialmente elaborado que é inserido ou enxertado em uma estrutura orgânica, de modo a fazer parte integrante dela. 2. Na medicina, é qualquer material natural ou artificial inserido ou enxertado no organismo. 3. Em patologia, é uma célula ou fragmento de tecido, especialmente de tumores, que migra para outro local do organismo, com subsequente crescimento.
4 Tronco Cerebral: Parte do encéfalo que conecta os hemisférios cerebrais à medula espinhal. É formado por MESENCÉFALO, PONTE e MEDULA OBLONGA.
5 Ouvido interno: Atualmente denominado orelha interna está localizado na porção petrosa do osso temporal, recebe terminações nervosas do nervo coclear e vestibular, sendo parte essencial dos órgãos da audição e equilíbrio. É constituído de três estruturas: labirinto membranoso (endolinfático), labirinto ósseo (perilinfático) e cápsula ótica.
6 Sinais: São alterações percebidas ou medidas por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida.
7 Congênita: 1. Em biologia, o que é característico do indivíduo desde o nascimento ou antes do nascimento; conato. 2. Que se manifesta espontaneamente; inato, natural, infuso. 3. Que combina bem com; apropriado, adequado. 4. Em termos jurídicos, é o que foi adquirido durante a vida fetal ou embrionária; nascido com o indivíduo. Por exemplo, um defeito congênito.
8 Noradrenalina: Mediador químico do grupo das catecolaminas, liberado pelas fibras nervosas simpáticas, precursor da adrenalina na parte interna das cápsulas das glândulas suprarrenais.
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