Resumo: Usando uma nova tecnologia chamada The Virtual Brain, os pesquisadores são capazes de criar modelos cerebrais computadorizados personalizados de pacientes individuais com base em sua anatomia, conectividade estrutural e dinâmica cerebral.
Fonte: Projeto Cérebro Humano
Na atual edição do The Lancet Neurology, Pesquisadores do Projeto Cérebro Humano (HBP) apresentam as novas aplicações clínicas de métodos avançados de modelagem cerebral.
Técnicas de modelagem cerebral computacional que integram dados medidos de um paciente foram desenvolvidas por pesquisadores da AMU Marseille como parte do HBP. Os modelos podem ser usados como ferramentas de previsão para testar virtualmente hipóteses e estratégias clínicas.
Para criar modelos cerebrais personalizados, os pesquisadores usam uma tecnologia de simulação chamada The Virtual Brain (TVB), desenvolvida pelo cientista do HBP Viktor Jirsa e colaboradores. Para cada paciente, os modelos computacionais são criados a partir de dados medidos individualmente de anatomia, conectividade estrutural e dinâmica cerebral.
A abordagem foi usada pela primeira vez na epilepsia e um grande ensaio clínico está em andamento.
A tecnologia TVB permite que os médicos simulem a propagação da atividade anormal no cérebro de um paciente durante ataques epilépticos, ajudando-os a identificar melhor as áreas-alvo. Em janeiro, a equipe apresentou na capa a metodologia detalhada do trabalho de epilepsia of Science Translational Medicine.
No novo trabalho, os pesquisadores expandem o conceito e suas possíveis aplicações na neurociência. seu artigo em The Lancet Neurology descreve como modelos de computador personalizados do cérebro de um paciente têm ampla aplicabilidade além da epilepsia.
Os autores argumentam que o verdadeiro potencial de modelos cerebrais virtuais personalizados em neurociência, medicina e neurotecnologia precisa ser mais explorado.
Os autores antecipam que os avanços futuros na modelagem do cérebro abrirão um caminho para abordagens de “gêmeos digitais” na medicina do cérebro. Um “gêmeo digital” é um tipo de modelo cerebral computadorizado personalizado que pode ser constantemente atualizado com dados medidos do mundo real obtidos de sua contraparte do mundo real, ou seja, o paciente.
Embora não pretenda ser uma réplica exata, espera-se que o aumento da sofisticação desses modelos melhore ainda mais seu poder preditivo e traga novas aplicações clínicas e de pesquisa ao alcance.
Os autores esperam melhorias em duas direções principais: alta resolução de dados e especificidade do paciente. A integração desses fatores é possibilitada no HBP por meio do uso de software de modelagem, capacidade de computação, atlas cerebrais e conjuntos de dados hospedados na infraestrutura de pesquisa digital EBRAINS.
Viktor Jirsa dirige a área de pesquisa “Multiscale Brain Connectome” dentro do HBP. De 28 a 31 de março ele sediará a cúpula final do projeto em Marselha, na França.
Sobre esta notícia de pesquisa de mapeamento cerebral
Autor: Peter Zekert
Fonte: Projeto Cérebro Humano
Contato: Peter Zekert – Projeto Cérebro Humano
Foto: A imagem é de domínio público
Pesquisa original: Acesso fechado.
“Modelos cerebrais virtuais personalizados em epilepsia“ por Viktor Jirsa et al. Lancet Neurology
Abstrato
Modelos cerebrais virtuais personalizados em epilepsia
Indivíduos com epilepsia focal resistente a medicamentos são candidatos ao tratamento cirúrgico como opção curativa. Antes da cirurgia, o paciente deve ser avaliado no pré-operatório para determinar se e como o tratamento cirúrgico pode parar suas convulsões sem causar déficits neurológicos.
Cérebros virtuais são uma nova tecnologia de modelagem digital que mapeia a rede cerebral de uma pessoa com epilepsia usando dados de ressonância magnética. Essa técnica cria uma simulação de computador de convulsões e sinais de imagem cerebral, como aqueles registrados com um EEG intracraniano.
Em combinação com o aprendizado de máquina, os cérebros virtuais podem ser usados para estimar a extensão e a organização da zona epileptogênica (ou seja, as regiões do cérebro associadas à geração de crises e à dinâmica espaço-temporal durante o início das crises).
Cérebros virtuais podem ser usados no futuro para tomada de decisões clínicas, melhorando a precisão na localização de atividades convulsivas e para planejamento cirúrgico, mas por enquanto esses modelos têm algumas limitações, como: B. uma baixa resolução espacial.
À medida que as evidências do poder preditivo de modelos cerebrais virtuais personalizados se acumulam e os métodos são testados em ensaios clínicos, os cérebros virtuais podem impactar a prática clínica em um futuro próximo.
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