Implante de crânio transparente abre uma janela para o cérebro humano; entenda

Procedimento de implante de crânio permitiu visualizar atividade cerebral por meio de uma técnica não invasiva

O implante de crânio, realizado por cientistas da Universidade do Sul da Califórnia (USC) e do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), conduziram um ultrassom para coletar dados de imagem do cérebro de alta resolução por meio da “janela”. O feito é inédito e foi publicado na revista científica Science Translational Medicine.

De acordo com os pesquisadores, o experimento mostrou que a prótese transparente permite o uso do ultrassom, uma técnica não invasiva, para capturar a atividade cerebral, algo que não é possível hoje através do crânio ou de um implante tradicional.

Com isso, o modelo transparente abre caminhos para uma nova forma de realizar o monitoramento cerebral de indivíduos, especialmente durante pesquisa clínica, e para trabalhos mais amplos que buscam desvendar o funcionamento do cérebro humano, afirmam os responsáveis.

“É a primeira vez que alguém aplica imagens de ultrassom funcional por meio de um substituto de crânio em um ser humano acordado, comportando-se e realizando uma tarefa”, conta Charles Liu, professor de Cirurgia Neurológica Clínica da USC e diretor do Centro de Neuro Restauração da universidade, em comunicado.

Ele destaca a relevância do estudo, do qual fez parte: “A capacidade de extrair esse tipo de informação de forma não invasiva por meio de uma ‘janela’ é bastante significativa, especialmente porque muitos dos pacientes que precisam de reparo no crânio têm ou desenvolverão deficiências neurológicas”.

“Além disso, as 'janelas' podem ser implantadas cirurgicamente em pacientes com crânios intactos se as informações funcionais puderem ajudar no diagnóstico e no tratamento”, continua.

Na pesquisa, o paciente em questão foi Jared Hager, de 39 anos, que sofreu uma lesão cerebral durante um acidente enquanto andava de skate, em 2019. Na época, ele foi submetido a uma cirurgia de emergência que removeu metade do crânio para aliviar a pressão que estava sobre o cérebro.

Com isso, parte do órgão ficou desprotegida, coberta apenas por pele e tecido conjuntivo. Por causa da pandemia, Jared precisou esperar mais de dois anos para, enfim, conseguir colocar uma prótese de crânio. Enquanto aguardava, ele se ofereceu para participar de um outro estudo do professor Liu, que avaliava um novo método de imagem cerebral.

Quando chegou o momento de colocar o implante, o paciente já havia conhecido o novo projeto de pesquisa com o modelo transparente e também se voluntariou para receber o item. Antes da cirurgia, enquanto o cérebro de Jared ainda estava exposto, os pesquisadores coletaram dados com o ultrassom em dois momentos, ao resolver um quebra-cabeça e ao tocar violão.

Após a cirurgia, eles repetiram os testes de ultrassom, e os resultados mostraram que ainda era possível coletar impulsos elétricos e alterações no fluxo sanguíneo em alta resolução por meio da prótese. “É claro que a fidelidade diminuiu, mas o mais importante é que nossa pesquisa mostrou que ela ainda é alta o suficiente para ser útil”, disse Liu.

Os cientistas explicam que exames de imagem hoje são feitos por meio de estratégias como a ressonância magnética funcional (fMRI) e a eletroencefalografia intracraniana (EEG), mas que podem não responder algumas perguntas devido à baixa resolução ou demandarem cirurgias invasivas.

“Se pudermos extrair informações funcionais por meio do implante craniano (transparente) de um paciente, isso poderá nos permitir oferecer tratamento de forma mais segura e proativa”, afirma Liu.

Os pesquisadores já trabalhavam antes com implantes do tipo em animais, com resultados promissores. Para criar o modelo de Jared, firmaram uma parceria com a empresa de neurotecnologia Longeviti Neuro Solutions.

Os cientistas contam ainda que, em tese, essa técnica poderá ser utilizada em estudos para monitorar indivíduos saudáveis em busca de novas informações sobre o funcionamento do cérebro. "A próxima etapa é entender que informações funcionais específicas queremos e para que podemos usá-las”, diz Liu.

Por enquanto, porém, o uso da prótese transparente é algo experimental, já que o novo trabalho foi o que os cientistas chamam de prova de conceito, que busca mostrar que algo é possível. Para se tornar uma prática clínica, junto aos exames de ultrassom, ainda são necessários mais, e maiores, testes clínicos.