O mapa do corpo no cérebro permanece estável após a amputação

Dentro de cada cérebro humano existe um mapa detalhado do corpo, com áreas diferentes dedicadas a partes específicas - mãos, lábios, pés e muito mais. Mas o que acontece com esse mapa quando uma parte do corpo é removida?

Durante décadas, a visão dominante entre cientistas foi a de que, após uma amputação, o mapa corporal do cérebro se reorganiza de forma profunda: regiões vizinhas passariam a ocupar o espaço que antes representava o membro ausente.

Essa hipótese de reorganização em larga escala tornou-se um dos pilares do que os neurocientistas chamam de plasticidade do cérebro adulto - a capacidade de o cérebro alterar a sua estrutura e a sua função em resposta a lesões, novas experiências ou treino.

O nosso novo estudo, publicado na Nature Neuroscience, indica o contrário: o mapa do corpo no cérebro permanece notavelmente estável, mesmo muitos anos após a amputação.

Como mapeámos o cérebro antes e depois da amputação

Para investigar o que acontece no cérebro quando alguém perde uma parte do corpo, adotámos uma abordagem pouco comum.

Em parceria com cirurgiões do NHS, acompanhámos três pacientes adultos que se preparavam para amputações de braço, realizadas por motivos médicos e para salvar vidas - como cancro ou problemas graves de irrigação sanguínea. Fizemos exames de imagem por ressonância magnética funcional (MRI) antes da amputação e repetimos as avaliações várias vezes depois - em alguns casos, por um período de até cinco anos.

Durante os exames de MRI, pedimos que os participantes movimentassem diferentes partes do corpo: tocar cada dedo individualmente, encolher os dedos dos pés ou franzir os lábios. Com isso, conseguimos mapear a atividade cerebral e construir o mapa corporal do cérebro.

Após a cirurgia, voltámos a repetir as varreduras, mas desta vez solicitando que eles mexessem os dedos ausentes (fantasmas). Esses movimentos fantasma não são imaginários: a maioria das pessoas amputadas continua a sentir sensações vívidas do membro que perdeu, apesar de ele já não existir fisicamente. Isso ofereceu uma oportunidade rara de comparar diretamente, na mesma pessoa, o mapa cerebral da mão antes e depois da amputação.

O que encontrámos sobre o mapa da mão após a amputação

Observámos que, nos três pacientes, o mapa da mão no cérebro permaneceu surpreendentemente semelhante e não foi “substituído” por outras partes do corpo, como o rosto. Essa estabilidade neural ajuda a compreender por que tantas pessoas amputadas continuam a sentir o membro ausente de forma tão intensa.

Dor fantasma, terapias e a ideia do “mapa quebrado”

Para a maioria das pessoas amputadas, porém, as sensações fantasma não são neutras; elas são dolorosas e descritas como ardor, pontadas ou comichão. Por anos, a explicação dominante para essa dor apoiou-se na ideia de que o mapa corporal do cérebro teria sido reorganizado. A partir dessa teoria, surgiram intervenções como a terapia da caixa de espelhos, o treino com realidade virtual ou exercícios de discriminação sensorial - todas com o objetivo de corrigir mapas supostamente danificados.

Os nossos resultados indicam que o mapa corporal do cérebro não está quebrado. Isso ajuda a explicar por que essas terapias, em ensaios clínicos, falham de forma consistente em superar tratamentos placebo. Se o mapa continua preservado, tentar “consertá-lo” não leva a lugar nenhum.

O verdadeiro culpado

Em vez disso, os nossos dados sugerem que devemos procurar a causa noutro lugar - por exemplo, nos nervos que são cortados durante a cirurgia. Nervos seccionados podem formar aglomerados emaranhados que disparam sinais de forma errada de volta ao cérebro. Estão a ser desenvolvidas novas técnicas cirúrgicas de amputação para preservar a sinalização nervosa e manter ligações estáveis com o cérebro.

As nossas conclusões também têm implicações importantes para o desenvolvimento de próteses e de interfaces cérebro-computador. Interfaces cérebro-computador invasivas de nova geração podem aceder diretamente ao mapa preservado da parte amputada para descodificar que movimentos estão a ser tentados - ou até fornecer estimulação elétrica nesse mapa para permitir que pessoas amputadas sintam o membro ausente.

Essas tecnologias ainda estão a ser desenvolvidas e podem, um dia, recuperar um controlo e sensações mais naturais e intuitivos de uma prótese, ao aproveitar o mapa corporal preservado.

Os nossos resultados mostram que o cérebro mantém um modelo resiliente do corpo, preservando representações mesmo quando a entrada sensorial é perdida. Para pessoas amputadas, isso significa que o membro ausente continua a existir no cérebro - por vezes como fonte de desconforto, mas também como um recurso que futuras tecnologias poderão utilizar.

Malgorzata Szymanska, doutoranda, Cognição e Ciência do Cérebro, Universidade de Cambridge; e Hunter Schone, investigador de pós-doutoramento, Universidade de Pittsburgh

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.