MEG mostra potencial em prever a progressão do Alzheimer
Novo estudo destaca o papel da MEG na detecção do risco de Alzheimer em pacientes com MCI.
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A doença de Alzheimer (DA) é uma das principais causas de demência, afetando um monte de pessoas pelo mundo. Dizem que a DA responde por cerca de 60% a 80% dos casos de demência. Antes de desenvolver demência, muita gente passa por uma condição conhecida como comprometimento Cognitivo leve (CCL). O CCL é marcado por mudanças cognitivas visíveis que ainda não atrapalham muito nas atividades do dia a dia. Nem todo mundo com CCL vai acabar desenvolvendo DA; algumas pessoas se mantêm estáveis ou até mostram melhorias nas suas habilidades cognitivas.
Tem pesquisa rolando sobre novos tratamentos para DA que estão prometendo melhorar os resultados para os pacientes. A intervenção precoce é super importante, já que os tratamentos costumam funcionar melhor quando começam nas fases iniciais da doença. Por isso, identificar biomarcadores, que são indicadores do estado da doença, que consigam detectar a DA nos estágios iniciais tá se tornando essencial. Acompanhar a progressão da DA usando biomarcadores também é importante pra avaliar como os novos tratamentos estão funcionando.
Mas muitos biomarcadores para DA vêm com desafios. Alguns precisam de procedimentos invasivos, tipo pegar amostras do líquido cerebrospinal, enquanto outros, como certos exames de imagem do cérebro, são caros e não tão disponíveis. Isso significa que não dá pra usar em larga escala, principalmente quando precisam de múltiplos testes ao longo do tempo. Os biomarcadores atuais relacionados à DA muitas vezes têm limitações em mostrar o impacto total da doença na função cognitiva e podem não refletir completamente como a pessoa tá indo na vida diária.
A Necessidade de Melhores Biomarcadores
Pra resolver esses problemas, os pesquisadores estão buscando diferentes tipos de biomarcadores. Especificamente, tá crescendo a necessidade de biomarcadores que consigam avaliar a atividade cerebral sem serem invasivos. Métodos não invasivos, como eletroencefalografia (EEG) e magnetoencefalografia (MEG), estão ganhando destaque. Essas técnicas medem a atividade elétrica no cérebro e podem dar insights importantes sobre como os neurônios se comunicam, que é vital pra função cognitiva.
EEG e MEG conseguem detectar mudanças na atividade cerebral que se relacionam com a cognição com alta precisão. Analisando a atividade cerebral de maneiras únicas, os pesquisadores conseguem identificar padrões ou sinais que indicam mudanças na saúde cerebral. Esses métodos permitem que os cientistas vejam o todo da atividade cerebral, em vez de depender apenas de indicadores específicos.
Técnicas de MEG e EEG
MEG e EEG têm forças diferentes. O EEG é mais eficaz para uso clínico geral porque é mais fácil de padronizar e é mais barato. A MEG, por outro lado, fornece detalhes espaciais melhores, tornando-se particularmente útil em ambientes de pesquisa. Avanços recentes em sensores de MEG devem reduzir custos e melhorar a disponibilidade em situações clínicas.
Usar EEG e MEG juntos poderia proporcionar uma compreensão mais abrangente da dinâmica cerebral em pessoas com CCL e DA. Com isso, os pesquisadores esperam usar essas descobertas pra prever melhor quem pode desenvolver DA e como a doença progride nas pessoas.
Observando Mudanças na Atividade Cerebral
Estudos mostraram diferenças consistentes na atividade cerebral entre pessoas saudáveis e aquelas com CCL ou DA. Pacientes com essas condições costumam exibir atividades de ondas cerebrais mais lentas, complexidade reduzida nos sinais elétricos e sincronização diminuída da atividade neural. Essas mudanças podem refletir problemas subjacentes na comunicação entre diferentes regiões do cérebro.
Pesquisas também foram feitas pra prever a progressão de CCL pra DA usando dados de atividade cerebral. Enquanto muitos estudos olharam para diferentes padrões de ondas cerebrais, relativamente poucos focaram em encontrar padrões específicos no EEG ou MEG que poderiam indicar se um paciente provavelmente vai progredir pra DA.
O Estudo Atual
Esse estudo teve como objetivo investigar o quanto a MEG poderia ajudar a prever a progressão de CCL pra DA. Os pesquisadores analisaram a atividade cerebral de 117 indivíduos diagnosticados com CCL. Desses, 64 participantes desenvolveram DA depois, enquanto 53 se mantiveram estáveis cognitivamente ao longo de um acompanhamento de nove anos.
Usando MEG, os pesquisadores mediram a atividade cerebral continuamente enquanto os participantes estavam em repouso. Eles aplicaram vários métodos estatísticos pra analisar os dados, o que permitiu avaliar características específicas da atividade cerebral sem vieses de bandas de frequência pré-determinadas. Essa abordagem possibilitou uma comparação mais precisa dos padrões de atividade cerebral entre indivíduos que progrediram pra DA e aqueles que permaneceram estáveis.
Principais Descobertas
A análise revelou que os indivíduos que progrediram pra DA apresentaram uma diminuição significativa no poder da MEG entre 16 Hz e 36 Hz, especialmente nas áreas parieto-occipitais do cérebro. Essa redução na atividade é notável, pois surgiu como um forte indicador de declínio cognitivo futuro. Os resultados indicaram que, mesmo considerando avaliações cognitivas tradicionais, como o Mini-Exame do Estado Mental (MEEM), os dados da MEG poderiam fornecer insights valiosos sobre o risco de progressão pra DA.
As descobertas sugerem que o poder cerebral na faixa de frequência beta é significativo na monitorização da saúde cognitiva. Níveis de potência mais baixos nessa faixa estão ligados a um maior risco de desenvolver demência, mostrando o potencial da MEG como um método não invasivo pra identificar indivíduos em risco.
Combinando MEG com RM
Além das medições de MEG, os pesquisadores também avaliaram as tomografias de ressonância magnética (RM) estruturais dos participantes. Eles descobriram que combinar os dados da MEG com informações anatômicas da RM proporcionou uma visão mais completa da saúde cerebral dos participantes. Especificamente, certas medições de volume cerebral, como a razão do volume hipocampal em relação à massa cinzenta total, foram destacadas como importantes pra prever o risco de DA.
Essa combinação de informações funcionais (MEG) e estruturais (RM) promete desenvolver melhores estratégias de triagem para indivíduos em risco de declínio cognitivo. A capacidade de integrar esses diferentes tipos de dados pode levar a capacidades diagnósticas aprimoradas.
O Futuro da Pesquisa em DA
O estudo ressalta a necessidade de continuar a pesquisa em técnicas não invasivas como MEG e EEG. Esses métodos podem complementar as ferramentas diagnósticas existentes, fornecendo dados mais ricos sobre a função cerebral que podem melhorar nossa compreensão da DA e de outras doenças neurodegenerativas.
Há um consenso crescente de que os biomarcadores não invasivos vão desempenhar um papel crucial na avaliação do risco cognitivo daqui pra frente. Isso pode envolver uma avaliação inicial com métodos facilmente acessíveis, seguida de avaliações mais extensas usando técnicas de imagem avançadas quando necessário.
À medida que os pesquisadores continuam a explorar essas tecnologias, é crucial considerar como as descobertas serão traduzidas em prática clínica. Melhorar o diagnóstico e monitoramento da DA pode ajudar a adaptar intervenções para indivíduos em risco, possivelmente levando a resultados melhores.
Conclusão
A doença de Alzheimer continua sendo um dos maiores desafios na saúde, especialmente com o envelhecimento da população. A capacidade de prever a progressão de comprometimento cognitivo leve para Alzheimer é vital para a intervenção e tratamento precoces. Este estudo enfatiza o potencial da MEG como uma ferramenta poderosa para monitorar a atividade cerebral e melhorar a previsão do declínio cognitivo.
Ao integrar informações tanto da MEG quanto da RM, os pesquisadores podem desenvolver modelos abrangentes que podem oferecer melhores insights sobre os mecanismos subjacentes à DA. À medida que os avanços nas técnicas não invasivas continuam, elas podem se tornar parte padrão na avaliação da saúde cognitiva, beneficiando aqueles que estão em risco de desenvolver a doença de Alzheimer.
Título: Exploring the neuromagnetic signatures of cognitive decline from mild cognitive impairment to Alzheimer's disease dementia
Resumo: IntroductionAlzheimers disease (AD) is the most common cause of dementia. Non-invasive, affordable, and largely available biomarkers that are able to identify patients at a prodromal stage of AD are becoming essential, especially in the context of new disease-modifying therapies. Mild cognitive impairment (MCI) is a critical stage preceding dementia, but not all MCI patients will progress to AD. This study explores the potential of non-invasive magnetoencephalography (MEG) to predict future cognitive decline from MCI to AD dementia. MethodsWe analyzed resting state MEG data from the BioFIND dataset including 117 MCI patients, of whom 64 progressed to AD dementia (AD progression) while 53 remained stable (stable MCI) using multivariate spectral analyses. The patients were followed-up between 2009 and 2018. Receiver operating characteristic curves obtained via logistic regression models were used to quantify separation of patients progressing to AD dementia from stable MCI. ResultsMEG beta power, particularly over parieto-occipital magnetometers, was significantly reduced in the AD progression group compared to stable MCI, indicative of future cognitive decline. Logistic regression models showed that MEG beta power outperformed conventional metrics like the Mini Mental Status Examination (MMSE) score and structural brain measures in predicting progression to AD dementia (AUC 0.81 vs 0.71 and AUC 0.81 vs 0.75, respectively). The combination of age, education, MMSE, MEG beta power and Hippocampal volume/Total grey matter ratio achieved a 0.83 AUC, 78% sensitivity and 76% specificity. Spectral covariance matrices analyzed with Riemannian methods exhibited significant differences between groups across a wider range of frequencies than spectral power. DiscussionThese findings highlight the potential of spectral power and covariance as robust non-invasive electrophysiological biomarkers to predict MCI progression that complement other diagnostic measures, including cognitive scores, structural magnetic resonance imaging (MRI) and biological biomarkers.
Autores: Sinead Gaubert, P. Garces, J. Hipp, R. Bruna, M. E. Lopez, F. Maestu, D. Vaghari, R. Henson, C. Paquet, D. Engemann
Última atualização: 2024-07-07 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.06.24310016
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.06.24310016.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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