30/09/2021, por Michael Irving - O diagrama ilustrando como poderia ser a nova calota craniana de rastreamento do sono e como ela funcionaria. Todo mundo sabe que o sono é importante, mas ainda não entendemos muito sobre o que ele realmente faz com o cérebro – e como seus benefícios podem ser potencializados. Para investigar, o Exército dos EUA concedeu a pesquisadores da Rice University e outras instituições uma bolsa para desenvolver uma calota craniana portátil que pode monitorar e ajustar o fluxo de fluido através do cérebro durante o sono.
A maioria de nós está familiarizada com o nevoeiro cerebral que vem com não dormir o suficiente, mas os processos exatos que acontecem lá permanecem misteriosos. Em 2012, os cientistas fizeram um grande avanço no campo ao descobrir o sistema glinfático, que limpa os resíduos tóxicos do cérebro durante o sono profundo, lavando-o com líquido cefalorraquidiano. As interrupções do sono – e, portanto, do sistema linfático – têm sido cada vez mais associadas a distúrbios neurológicos, como a doença de Alzheimer.
Estudar o sistema linfático pode fornecer novos insights sobre distúrbios do sono e como tratá-los, mas atualmente requer grandes máquinas de ressonância magnética. Assim, o Exército dos EUA está financiando pesquisadores da Rice University, Houston Methodist e Baylor College of Medicine para desenvolver uma calota craniana vestível.
“Como uma ressonância magnética não pode ser facilmente transportada, o Departamento de Defesa perguntou se podemos projetar uma pequena tampa portátil que possa medir e modular a saúde cerebral dos combatentes durante o sono para melhorar seu desempenho”, diz Paul Cherukuri, diretor executivo da Instituto de Biociências e Bioengenharia de Rice (IBB). “Desenvolver este protótipo exigirá que comecemos com dispositivos prontos para uso e aprendamos com eles em paralelo com a construção de nossa própria tecnologia de sensores e algoritmos na Rice.”
O sistema consistiria em hardware vestível que adquire sinais do cérebro usando uma variedade de métodos, que seriam processados usando os algoritmos recém-projetados. Dispositivos de neuromodulação poderiam então estimular o fluxo de fluidos no cérebro.
Os sinais seriam coletados com uma mistura de sensores na calota craniana. A eletroencefalografia (EEG) mede a atividade elétrica no cérebro, enquanto a reoencefalografia (REG) mede o fluxo sanguíneo. Outros sensores medem o fluxo de fluido usando pulsos de ultrassom – a ultrassonografia orbital (OSG) envia esses pulsos através da cavidade ocular, enquanto o ultrassom doppler transcraniano (TCD) os envia através do crânio.
Leia também - Quão hackeável é sua senha?
O fluxo de fluido pode então ser controlado usando estimulação elétrica transcraniana (TES) e pulsos de ultrassom focalizado de baixa intensidade (LIFUP).
A equipe diz que o desenvolvimento de tecnologia portátil para medir e controlar o fluxo de fluido no cérebro ajudaria não apenas os soldados, mas também os pacientes, melhorando nossa compreensão do que está acontecendo durante o sono e potencialmente levando a novos tratamentos para distúrbios do sono e neurológicos.
“Enquanto os humanos passam quase um terço de suas vidas dormindo, uma teoria unificadora sobre o papel do sono e seu impacto na sobrevivência e função humana ainda não foi identificada”, diz Fidaa Shaib, professor de Baylor que supervisionará os testes de avaliação do sono. “Tecnologias que facilitam a limpeza de resíduos e impedem sua deposição no cérebro são relevantes para pacientes com distúrbios do sono, especialmente aqueles em risco de doenças neurodegenerativas como Alzheimer”.
A doação totaliza US$ 2,8 milhões para o primeiro ano, no que pode se tornar um projeto plurianual. A equipe espera apresentar os primeiros resultados preliminares dentro de um ano.
Fonte: Universidade Rice