Um implante cerebral personalizado controlou o TOC e a epilepsia de uma mulher

Uma americana de 34 anos, Amber Pearson, tem uma forma grave de transtorno obsessivo-compulsivo desde que estava no ensino médio. Ela lavava tanto as mãos¹ que elas ficavam em carne viva e sangravam. Sua rotina de dormir demorava facilmente 45 minutos porque envolvia verificar se todas as portas e janelas estavam fechadas e o fogão desligado. Ela tinha tanto medo da contaminação dos alimentos que não conseguia comer perto de outras pessoas. Mesmo nas festas de família, ela comia no sofá, longe de todos. Terapia e medicação não ajudaram.

“Cada decisão que tomei foi baseada no meu TOC. Isso sempre esteve na minha mente”, diz Pearson.

Aos vinte anos, ela desenvolveu epilepsia². Depois de sofrer uma convulsão³ grave que a fez perder a consciência, seus médicos consideraram tratá-la com estimulação cerebral profunda, ou ECP. O procedimento envolve a implantação cirúrgica de um dispositivo que fornece pulsos elétricos a uma região específica do cérebro⁴. Os cientistas acham que a ECP funciona reiniciando circuitos cerebrais anormais, semelhante ao que um marca-passo⁵ faz no coração⁶.

A ECP tem sido usada nas últimas três décadas para controlar tremores em pessoas com doença de Parkinson, e os pesquisadores estão atualmente explorando-a para restaurar o movimento da parte superior do corpo em sobreviventes de acidente vascular cerebral⁷ e como tratamento para alguns distúrbios psiquiátricos. A Food and Drug Administration dos EUA permite seu uso para o TOC como último recurso. Pearson se perguntou se o implante⁸ poderia ajudar a tratar ambas as condições, então, em 2019, ela foi submetida a uma cirurgia cerebral experimental na Oregon Health & Science University.

Num estudo publicado na revista Neuron, a equipe médica de Pearson relatou que um único eletrodo de 32 milímetros de comprimento, sintonizado para detectar os seus sinais⁹ neurais únicos, foi capaz de controlar ambas as condições. Ao contrário da ECP tradicional, que fornece estimulação constante, o dispositivo de Pearson é “responsivo”; ele só fornece choques elétricos quando detecta padrões irregulares em seu cérebro⁴ associados ao início de uma convulsão³ ou pensamentos compulsivos.

A ECP responsiva já é usada para epilepsia², mas a equipe médica de Pearson diz que é a primeira vez que é usada para TOC, bem como para tratar simultaneamente duas condições.

“Isso é bastante notável”, diz Rachel Davis, professora associada de psiquiatria e neurocirurgia da Faculdade de Medicina da Universidade do Colorado, que pesquisa ECP, mas não esteve envolvida no novo estudo.

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As convulsões de Pearson estavam ocorrendo em uma parte do cérebro⁴ chamada ínsula, então seu neurocirurgião, Ahmed Raslan, pensou que poderia atingir uma pequena região ali para sua epilepsia², além do corpo estriado ventral, que fica logo acima e atrás dos olhos¹⁰. Este contém o núcleo accumbens – uma área associada à motivação e à ação, incluindo impulsos compulsivos. “Era uma área que poderia ser atingida com o mesmo eletrodo”, diz Raslan.

A equipe usou um dispositivo fabricado por uma empresa chamada NeuroPace. Outros eletrodos usados para estimulação cerebral profunda emitem apenas pulsos elétricos. Este também coleta sinais⁹ cerebrais e fornece eletricidade somente quando é programado para detectar um determinado gatilho.

Primeiro, a equipe do Oregon usou o dispositivo para controlar a epilepsia² de Pearson. Em seguida, Raslan procurou Casey Halpern, professor associado de neurocirurgia na Penn Medicine que está estudando o núcleo accumbens como alvo de ECP para condições psiquiátricas. Para programar a estimulação para o TOC de Pearson, Halpern e sua equipe primeiro precisavam descobrir qual gatilho neural procuravam.

Para fazer isso, eles precisavam saber quais assinaturas neurais na atividade cerebral de Pearson correspondiam à sua experiência de pensamentos obsessivos. Enquanto ela levava sua vida normal em casa, Pearson passava um ímã sobre sua cabeça¹¹ quando sentia pensamentos obsessivos, e seu dispositivo implantado marcava a hora de cada evento.

Halpern e seus colegas também trabalharam com Pearson no laboratório, expondo-a intencionalmente a itens que desencadearam seu TOC. Por exemplo, como um dos gatilhos de Pearson foi a contaminação de frutos do mar, a equipe deu-lhe frutos do mar para manusear enquanto monitorava sua atividade cerebral enquanto ela ficava angustiada.

Ao analisar essas gravações cerebrais, Halpern foi capaz de identificar uma assinatura neural única no estriado ventral que correspondia aos momentos em que Pearson sentiu que precisava agir de acordo com suas compulsões. “Descobrimos que as oscilações de baixa frequência aumentariam a potência durante esses momentos”, diz Halpern. Este sinal¹² de baixa frequência era o mesmo, quer Pearson estivesse passando por uma situação angustiante no laboratório ou em casa.

Os pesquisadores programaram seu dispositivo para fornecer estimulação apenas quando detectar esse tipo de atividade cerebral – e apenas brevemente. Depois de alguns segundos a um minuto, ele desliga. O objetivo, diz Halpern, é restaurar a função normal de circuitos neurais anormais.

Nos seis a oito meses seguintes, os sintomas¹³ do TOC de Pearson diminuíram significativamente e a atividade cerebral desencadeou a estimulação com menos frequência. Ela disse aos médicos que antes às vezes passava oito horas por dia realizando compulsões. Agora, ela estima que sejam cerca de 30 minutos. Os efeitos persistiram ao longo dos dois anos desde que a estimulação foi ativada. “Não foi instantâneo. Demorou alguns meses para notar mudanças”, diz ela. “Aos poucos comecei a perceber coisas desaparecendo da minha rotina. Então, mais coisas desapareceriam.”

Pearson não lava as mãos¹ com tanta frequência e agora os nós dos dedos não sangram. Sua rotina de dormir leva apenas 15 minutos. A melhor parte, diz ela, é que seu relacionamento com amigos e familiares está muito melhor. Ela pode desfrutar de uma refeição com eles sem se sentir angustiada.

“O que isto destaca é que o TOC é um distúrbio do cérebro⁴, assim como a epilepsia² e o Parkinson”, diz Halpern. “Isso não é um distúrbio de vontade. Há um sinal¹² patológico que estamos vendo no cérebro⁴.”

Davis diz que inicialmente estava cética em relação à ideia de que o TOC pudesse ser tratado com explosões ocasionais de estimulação. “Muitas vezes as pessoas com TOC apresentam um nível básico de pavor ou ansiedade”, diz ela. Por esse motivo, ela presumiu que os pacientes precisariam de estimulação constante para manter os circuitos cerebrais regulados. Seu centro implantou em nove pacientes com TOC dispositivos tradicionais de ECP que fornecem estimulação constante. Embora o relatório da Neuron seja apenas um estudo de caso, ela acha impressionante que os sintomas¹³ de Pearson tenham melhorado tanto com tão pouca estimulação.

Se a abordagem der certo em outros pacientes, Davis vê dois benefícios potenciais da estimulação personalizada. Uma delas é que, como a corrente elétrica é intermitente¹⁴, aumentaria a vida útil do dispositivo e os pacientes precisariam de menos cirurgias para substituir as baterias. Outra é que a ECP pode perder a sua eficácia se estiver sempre ligada; estimulação menos frequente pode impedir a resistência a ela. (Os pacientes têm algum grau de controle com os sistemas de ECP tradicionais, pois podem desligá-los, por exemplo, quando vão para a cama.)

Dean McKay, professor de psicologia na Universidade Fordham, questiona-se se o gatilho neural isolado no caso de Pearson seria o mesmo para outras pessoas com TOC. “A questão é se isso se generalizaria ou não para onde você poderia aplicar isso a outros pacientes”, diz McKay. “Realmente não sabemos se outras pessoas teriam assinaturas neurais semelhantes.”

Existem também subtipos de TOC, diz McKay – incluindo obsessões de contaminação com compulsões de limpeza, obsessões de danos com compulsões de verificação e obsessões de simetria com compulsões de ordem – e é possível que eles possam ter assinaturas neurais únicas.

ECP não é uma opção de tratamento comum para TOC. A maioria dos pacientes consegue lidar com terapia ou medicação. Mas para algumas pessoas cujas vidas são profundamente perturbadas pela doença, Halpern diz que a ECP traz benefícios reais.

Para Pearson, o dispositivo salvou sua vida. “O TOC governou minha vida”, diz ela. Alguns dias ela não queria sair de casa porque isso significaria lidar com todas as suas compulsões. “Agora, não preciso pensar nessas coisas.”

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A estimulação cerebral profunda responsiva guiada pela eletrofisiologia do estriado ventral da obsessão melhora de forma duradoura a compulsão

Destaques

• Relatou-se uma primeira aplicação em humanos de estimulação cerebral profunda responsiva para TOC.
• O recurso baseado em área desencadeou estimulação de circuito fechado para melhorar os sintomas¹³ do TOC.
• Identificou-se uma associação entre potência oscilatória de baixa frequência no núcleo accumbens e pálido ventral (NAc-VeP) e TOC.
• Forneceu-se um conceito para uma estratégia de ECP personalizada e fisiologicamente orientada para TOC.

Resumo

O transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) resistente ao tratamento ocorre em aproximadamente um terço dos pacientes com TOC. As obsessões podem flutuar ao longo do tempo, mas muitas vezes ocorrem ou pioram na presença de estímulos desencadeadores internos (estado emocional e pensamentos) e externos (visuais e táteis).

Os pensamentos obsessivos e os impulsos compulsivos relacionados flutuam (são episódicos) e, portanto, podem responder bem a uma estratégia de estimulação cerebral com tempo delimitado, sensível e responsiva a essas flutuações de sintomas¹³.

As primeiras evidências sugerem que a atividade neural pode ser capturada das regiões ventrais do estriado implicadas no TOC para orientar essa abordagem de circuito fechado.

Neste estudo, relatou-se uma primeira aplicação em humanos de estimulação cerebral profunda responsiva (ECPr) do corpo estriado ventral para um indivíduo com TOC refratário ao tratamento que também tinha epilepsia² comórbida.

Sintomas¹³ obsessivos autorrelatados e sofrimento provocado relacionado ao TOC se correlacionavam com a eletrofisiologia do estriado ventral. A ECPr detectou o recurso baseado em área no domínio do tempo a partir das flutuações de energia oscilatória de baixa frequência da eletroencefalografia¹⁵ invasiva, que desencadearam rajadas de estimulação para melhorar os sintomas¹³ do TOC em um circuito fechado.

A ECPr proporcionou uma melhoria rápida, robusta e duradoura nas obsessões e compulsões. Esses resultados fornecem prova de conceito¹⁶ para uma estratégia de ECP personalizada e fisiologicamente orientada para o TOC.

Fontes:
Neuron, publicação em 20 de outubro de 2023.
Wired, notícia publicada em 30 de outubro de 2023.