O que acontece com seu cérebro se você perder um braço?

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Um dos artigos de neurociência mais interessantes que li recentemente analisou os impactos de curto prazo na função motora do cérebro depois de colocar um gesso no braço dominante de uma pessoa por várias semanas.

Este estudo, liderado por pesquisadores da Universidade de Washington em St. Louis, intitulado “Plasticity and Spontaneous Activity Pulses in Disused Human Brain Circuits”, usou uma metodologia de amostragem densa (Newbold et al., 2020).

Isso significa que, em vez de fazer uma ou duas varreduras cerebrais em vários indivíduos, como é típico na pesquisa de neuroimagem, os pesquisadores coletaram varreduras cerebrais diárias de apenas três participantes voluntários ao longo de dois meses (42-64 varreduras cerebrais por participante). Para avaliar o investimento maciço que este estudo exigiu, o estudo típico de neuroimagem escaneia os participantes apenas uma vez, com um tamanho médio de amostra de 25, e cada exame de ressonância magnética custa mais de US$ 500 (Marek et al., 2022). (Além disso, não importa quanto dinheiro fosse necessário para convencer as pessoas a amarrar o braço por duas semanas!)

Antes de lançar os braços dos participantes, o movimento médio de ambos os braços foi capturado ao longo de duas semanas usando um acelerômetro que os participantes usaram durante o período do estudo. Os pesquisadores também mediram a força de preensão dos participantes, a capacidade de controle motor fino e a atividade cerebral de base nas duas semanas anteriores ao lançamento.

Cada participante teve seu braço dominante engessado por um total de duas semanas, durante as quais o movimento do braço engessado diminuiu em 41-55%, e o movimento do braço não dominante aumentou em 15-24%. Dois dias após a fundição, as varreduras do cérebro revelaram diminuições significativas na conectividade funcional no córtex somatomotor e no cerebelo, áreas do cérebro que processam movimento, controle motor fino e equilíbrio.

A conectividade funcional (FC) mede o quanto uma determinada área do cérebro se comunica com o resto do cérebro. Dependendo do participante específico e da sub-região do cérebro, a conectividade funcional diminuiu entre apenas 7% e até 86%.

Os maiores declínios na FC foram entre o córtex somatomotor esquerdo, que controla a função motora e a sensação no braço direito (o braço dominante e engessado de todos os participantes), e o córtex somatomotor direito, que controla o braço esquerdo. Essas áreas são normalmente altamente interconectadas para coordenar o controle motor fino entre as duas mãos, mas a FC diminuiu drasticamente quando o braço dominante foi engessado. Em outras palavras, use-o ou perca-o!

Quando os gessos foram removidos, a força de preensão dos participantes em suas mãos dominantes diminuiu de 27 a 42 por cento, e as habilidades motoras finas diminuíram de 12 a 29 por cento. Curiosamente, a força de preensão ou as habilidades motoras finas não melhoraram na mão não dominante, apesar do aumento do uso. Em três dias, a atividade cerebral em todas as áreas motoras voltou ao normal; dentro de duas semanas, as habilidades motoras finas e a força de preensão voltaram ao normal.

Esses resultados são uma demonstração clássica da plasticidade cerebral: a capacidade de seu cérebro mudar de forma flexível e rápida à medida que seu ambiente ou comportamento muda. Todos esperavam que a função motora diminuísse durante o período de gesso e voltasse ao normal assim que o gesso fosse removido. Mas outro conjunto de descobertas foi totalmente inesperado.

As duas regiões do hemisfério esquerdo que viram diminuições significativas na FC com o resto do cérebro, o córtex somatomotor e o cerebelo, aumentaram a FC entre si e começaram a disparar rapidamente. Durante o período de casting, os pesquisadores notaram “pulsos espontâneos” de atividade cerebral nessas regiões, que eram de maior amplitude do que a atividade cerebral típica de fundo. Eles não se pareciam em nada com a sinalização motora típica.

Os pesquisadores chamaram esses sinais de “pulsos de desuso” e acham que podem ser um mecanismo de proteção. Em vez de desistir e atrofiar, as regiões cerebrais não utilizadas decidem se unir e disparar espontaneamente juntas. Isso serve para um de dois propósitos. Ou eles visam manter essas regiões ativas e saudáveis ​​– como o exercício – para que seja mais fácil retornar ao funcionamento normal quando essas regiões do cérebro forem usadas novamente. Ou pode ser o início da atividade tentando se especializar – se o córtex motor esquerdo não puder mais controlar a mão direita, talvez encontre uma nova função.

De qualquer forma, da próxima vez que você se encontrar em um aperto, a plasticidade cerebral o ajudará.

Fonte:

https://www.psychologytoday.com/us/blog/natured-nurture/202209/what-happens-your-brain-if-you-lose-arm

Marek, S, Tervo-Clemmens, B, Calabro, FJ, Montez, DF, Kay, BP, Hatoum, AS, Donohue, MR, Foran, W, Miller, RL, Hendrickson, TJ, Malone, SM, Kandala, S. , Feczko , E. , Miranda-Dominguez , O. , Graham , AM , Earl , EA , Perrone , AJ , Cordova , M. , Doyle , O. , Moore , LA , … Dosenbach , N. ( 2022 ). . . . . Estudos de associação reprodutíveis em todo o cérebro requerem milhares de indivíduos. Natureza, 603 (7902), 654-660. https://doi.org/10.1038/s41586-022-04492-9

Newbold, DJ, Laumann, TO, Hoyt, CR, Hampton, JM, Montez, DF, Raut, RV, Ortega, M., Mitra, A., Nielsen, AN, Miller, DB, Adeyemo, B., Nguyen, AL , Scheidter, KM, Tanenbaum, AB, Van, AN, Marek, S., Schlaggar, BL, Carter, AR, Greene, DJ, Gordon, EM, … Dosenbach, N. (2020). Plasticidade e Pulsos de Atividade Espontânea em Circuitos do Cérebro Humano em Desuso. Neuron, 107(3), 580-589.e6. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.05.007

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