O cérebro distribui sinais de maneira diferente antes do movimento real e imaginário: Estudo

Os cientistas estabeleceram como a atividade do nosso cérebro durante o movimento imaginário difere daquela durante a ação real. Acontece que em ambos os casos ocorre um sinal prévio no córtex cerebral, mas com um movimento imaginário não tem uma ligação clara com um hemisfério específico.

Os dados obtidos podem ser potencialmente utilizados na prática médica para criar neurotreinadores e controlar a restauração de redes neurais em pacientes pós-AVC. Os resultados do estudo são publicados na revista Córtex cerebral.

Antes de pegarmos uma caneta ou pousarmos um copo, uma imagem completa dessa ação é formada no cérebro. Tais transformações viso-motoras garantem a precisão dos nossos movimentos. Conhecer esses mecanismos ajuda os pacientes a restaurar a atividade motora após AVC. Mas nem sempre terminamos o movimento que iniciamos. Nesse caso, a informação visual entra nas áreas motoras do córtex responsáveis ​​pelo movimento, mas o início da reação é bloqueado em algum momento e o esforço mental não termina com a ativação muscular real.

Ainda não se sabe como a atividade cerebral antes de um movimento explícito difere daquela que ocorre antes de uma ação imaginária. Foi exatamente isso que os pesquisadores decidiram descobrir, pois compreender nosso movimento ao nível do cérebro melhorará a técnica de reabilitação motora após um acidente vascular cerebral.

Cientistas da Skoltech e da Universidade Estadual de Moscou compararam transformações viso-motoras em movimentos reais e imaginários. Para tanto, os autores realizaram um experimento que envolveu 17 voluntários com idade média de 23 anos.

Os sujeitos colocaram as mãos sobre um painel com dois botões que eram iluminados periodicamente, enquanto os participantes deveriam seguir apenas um dos dois botões. Assim que o botão era aceso, os atores tinham que pressioná-lo ou imaginar como estavam fazendo, dependendo da solicitação dos cientistas. Durante o experimento, os pesquisadores registraram o eletroencefalograma dos voluntários. Em seguida, os neurocientistas avaliaram os sinais das regiões corticais associados à preparação para o movimento e ao aparecimento de sensações sensoriais nas mãos durante o movimento.

Com movimentos imaginários e reais, o brilho do botão provocava a atividade do córtex sensório-motor, mas apenas no caso de movimentos reais essa atividade era observada principalmente em um hemisfério. Os autores argumentam que um sinal que ocorre no cérebro antes do início do movimento (o chamado sinal anterior) indica a transformação de estímulos visuais em movimento.

O sinal anterior revelou-se mais forte nas regiões fronto-centrais no hemisfério oposto ao membro ativo. Ou seja, quando uma pessoa apertava o botão com a mão direita, o hemisfério esquerdo era acionado e vice-versa. Ao mesmo tempo, a duração do sinal anterior aumentava se a pessoa reagisse mais lentamente à luz do botão e o pressionasse com atraso.

O sinal anterior associado ao movimento imaginário não estava associado a um hemisfério específico do cérebro. A excitação acumulada em diversas áreas do córtex sensório-motor antes do movimento, o que indica que a formação de uma imagem mental na imaginação e na ação real ocorre de diferentes maneiras.

Os autores também verificaram se algum sinal aparecia no cérebro dos voluntários quando um botão no qual os participantes não focavam sua atenção era aceso. Descobriu-se que, em resposta a estímulos não direcionados, os voluntários também tinham um sinal anterior, embora fosse muito mais fraco que o alvo e tivesse uma duração mais curta.

A presença de tal sinal não direcionado indica que, ao tomar decisões no cérebro, a informação visual é primeiro avaliada e, em seguida, é tomada a decisão de bloquear o movimento. Ao mesmo tempo, sinais não-alvo também indicam que as áreas motoras do córtex não permanecem inativas durante a avaliação do estímulo, e apenas a presença de um sinal prévio não leva necessariamente a uma resposta motora imediata.

“Um acidente vascular cerebral resulta na perturbação do equilíbrio entre inibição e excitação no córtex cerebral, bem como na perturbação das interações inter-hemisféricas e das interações do córtex motor com áreas visuais.

“Propomos o uso de sinais corticais relacionados ao movimento para avaliar o estado das redes cerebrais responsáveis ​​pela conversão de sinais visuais em ações em pacientes com AVC. Eles também podem ser usados ​​para analisar o sucesso da reabilitação. Esta abordagem será altamente sensível, pois permitirá registrando melhorias no estado dos sistemas motores do cérebro antes mesmo de se manifestarem nos movimentos”, disse Nikolay Syrov, pesquisador sênior da Skoltech e um dos participantes do projeto.