Utilização da fMRS para o estudo da variação de N-acetil-aspartato e N-acetil-aspartil-glutamato durante a ativação cerebral

Resumo

As variações metabólicas que ocorrem no cérebro subjacentes à ativação neuronal ainda estão longe de ser bem compreendidas e quantificadas, e portanto constituem objeto de estudo de grande interesse por parte da comunidade científica da área. Uma forma de estudar estas variações é por meio da técnica de espectroscopia funcional por ressonância magnética (fMRS, do inglês functional Magnetic Resonance Spectroscopy), na qual espectros de uma dada região cerebral são coletados de forma dinâmica, enquanto o indivíduo é sujeito a algum estímulo sensorial ou tarefa cognitiva. Em particular, o N-acetil-aspartato (NAA) é o metabólito que gera o principal pico encontrado em espectros cerebrais de espectroscopia por ressonância magnética utilizando o núcleo do hidrogênio (1H-MRS). Na verdade, este pico provém do próprio NAA (90%) e também de um derivado deste, o N-acetil-aspartil-glutamato (NAAG). Em experimentos recentes de 1H-fMRS realizados por nosso grupo, foram encontrados resultados bastante interessantes relativos à variação de NAA e NAAG no córtex visual de indivíduos normais, quando estes são sujeitos à apresentação de um estímulo visual: em relação ao estado de repouso, o NAA caiu da ordem de 20% com o estímulo, enquanto que o NAAG aumentou da ordem de 200% com o estímulo. Estes resultados vão de encontro a modelos para o metabolismo energético subjacente à ativação neuronal que apontam para o NAAG como sendo o responsável pela resposta hiperêmica vascular que resulta no sinal BOLD. Por outro lado, as variações do sinal de MRS do NAA em experimentos de fMRS são um assunto controverso na literatura da área, pois há trabalhos que apontam para sua variação com o estímulo e outros que dizem exatamente o contrário (ou seja, que não há variações deste sinal com o estímulo). Os resultados do nosso grupo foram obtidos medindo o sinal conjunto de NAA+NAAG e separando as contribuições destes metabólitos numa etapa de pós-processamento, através do método LCModel, que já foi utilizado em outros trabalhos para esse fim. No entanto, para poder elucidar o que acontece, de fato, com estes metabólitos durante a ativação cerebral, seria interessante poder medi-los separadamente. O objetivo principal deste projeto, portanto, é realizar experimentos de fMRS nos quais estes metabólitos possam ser medidos de forma independente, através da implementação de uma sequência de pulsos com edição espectral (spectral editing), que separe as contribuições do NAA e NAAG já no momento da medida. Este projeto será desenvolvido no Grupo de Neurofísica da UNICAMP, dentro do âmbito do Programa CInAPCe da FAPESP, cujo objetivo é o estudo do cérebro. O Grupo de Neurofísica trabalha com técnicas multimodais como a ressonância magnética funcional (fMRI), a eletroencefalografia (EEG) e a tomografia óptica (NIR-DOT), justamente para ter informações de diversas naturezas para estudar o cérebro em situações normais e patológicas. Portanto este projeto se encaixa sob medida nas pesquisas do grupo, sendo que a fMRS é uma técnica que fornece informações complementares às fornecidas pelas outras técnicas citadas. (AU)