Pulando de um Universo para outro

Um ano atrás, a coluna inaugural do Neurolog valeu-se de uma das minhas metáforas favoritas para descrever a emoção cotidiana que um neurocientista experimenta ao explorar algo que só pode ser descrito como o nosso universo interior. Dizia eu naquela oportunidade:

“Ser neurocientista é ser uma espécie de astrônomo. Enquanto astrônomos observam o céu em busca de estrelas e galáxias, esperando um dia entender de onde vem a vastidão que nos cerca, neurocientistas devotam suas vidas investigando a atividade de enormes redes de células cerebrais que conjuntamente definem um microcosmo tão complexo e esplendoroso quanto o Universo que cobre as nossas cabeças.”

Algumas semanas atrás, ao passar novamente por Natal, eu me dei conta de que uma seqüência de eventos inusitados expandiu essa metáfora a extremos nunca antes vistos.

Devido a uma feliz coincidência, esses dois espantosos universos, o que se situa no espaço entre as nossas duas orelhas e aquele que domina o céu acima das nossas cabeças, novamente se encontraram de forma bem pouco tradicional.

De um lado da cidade, neurocientistas do Instituto Internacional de Neurociências de Natal Edmond e Lily Safra (IINN-ELS), trabalhando em colaboração com médicos do Hospital Universitário Onofre Lopes, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (HUOL-UFRN), obtinham imagens cristalinas da primeira Ressonância Magnética Funcional realizada no estado do Rio Grande do Norte.

Reproduzida acima, a imagem mostra a ativação do córtex motor de um jovem e promissor neurocientista movimentando os dedos da mão.

Curiosamente, quase ao mesmo tempo, e não muito longe do local onde o universo neuronal era mapeado, um grupo de jovens natalenses (veja foto ao lado), cursando o programa de educação científica da Escola Alfredo J. Monteverde, realizava outra proeza tão espetacular quanto a dos neurocientistas. Munidos de seu novo telescópio, recém-chegado dos Estados Unidos, esses astrônomos equatoriais tiravam as primeiras fotos de Júpiter e suas luas, vistas numa noite estrelada potiguar.

Dois universos deslumbrantes retratados por duas imagens pioneiras, obra e ousadia de dois grupos de exploradores apaixonados, que começam a unir constelações e neurônios numa aventura que ainda vai dar muito o que falar.

Como recompensa pelos feitos espantosos, esses ousados astrônomos receberam uma surpresa inesperada. Dentro de algumas semanas, o IINN-ELS dará início às obras de construção do seu observatório astronômico (veja figura logo aí do lado). Localizado no “Campus do Cérebro” na cidade de Macaíba, esse será o primeiro observatório astronômico profissional a ser construído no Rio Grande do Norte. Uma vez inaugurado, o observatório será usado para aulas de astronomia para os jovens estudantes, seus pais, e para todos os astrônomos brasileiros que queiram ali desenvolver seus projetos de pesquisa.

Redes de neurônios, mares de estrelas. Realmente, todos os caminhos da nova ciência brasileira levam a Natal.

Convivendo com os nossos fantasmas - Capítulo III

Nas últimas duas décadas, tive a oportunidade de acompanhar, já como neurocientista, a evolução de teorias que buscam elucidar as causas que levam pacientes a conviver com seus membros fantasmas. Apesar de inúmeros estudos, os mecanismos neurofisiológicos que explicam o fenômeno permanecem controversos e misteriosos – como toda história de fantasma.

Durante a segunda metade do século XX, a explicação mais aceita era aquela defendida pelo neurocientista britânico Pattrick Wall, considerado um dos precursores da moderna neurociência da dor. Segundo Wall, alterações anatômicas e fisiológicas, resultantes tanto da proliferação desordenada de fibras nervosas na região cicatricial do coto do membro amputado (formando tumores chamados neuromas), quanto o processo de remoção de estímulos periféricos da medula seriam as principais causas do repertório de sensações táteis anormais experimentadas na síndrome do membro fantasma.

Durante décadas, Wall e outros neurocientistas documentaram achados que apoiavam a “teoria de mecanismos periféricos”. Porém, a remoção cirúrgica dos neuromas, a secção completa dos nervos remanescentes ou mesmo a lesão das áreas da medula espinhal que teoricamente receberiam os sinais adulterados não só não produzem nenhum efeito duradouro, mas num número razoável de casos podem até levar ao agravamento da sintomatologia. Dessa forma, ao longo das últimas décadas, a teoria perdeu muito de sua credibilidade.

Curiosamente, um dos colaboradores mais próximos de Wall nos anos 60, o psicólogo canadense Ronald Melzach, propôs uma teoria diametralmente oposta para explicar o mesmo fenômeno: “ ...o cérebro faz mais do que detectar e analisar estímulos sensoriais provenientes da periferia do corpo; gera toda a nossa experiência perceptual, mesmo quando sinais que deveriam ser gerados por uma parte do corpo deixam de existir porque essa parte foi removida. Em suma, o cérebro não precisa de um corpo para fazer-nos sentir parte dele.”

Melzach batizou essa visão de “teoria da neuromatrix”. Essencialmente ele postulou que o cérebro contém uma vasta rede de neurônios que, além de responder normalmente a estimulos sensorias provenientes da periferia do corpo e ter sua atividade modulada por esses estímulos, provoca atividade elétrica neural contínua, indicando a identidade de nossos corpos e o seu estado natural, intacto. Segundo ele, essa neuromatriz continua a operar ininterruptamente mesmo depois da remoção de uma parte do corpo e produz atividade elétrica que nos faz sentir a presença de parte de nós mesmo quando ela não existe mais.

Assim, segundo Melzach, a sensação de possuir um membro fantasma seria absolutamente real para um paciente amputado – e não resultado de um fluxo alterado de informação táctil ou produto de alucinação. Certamente, pacientes que se queixam de seus membros fantasmas não sofrem de nenhum distúrbio psíquico. A “assinatura neural”, que segundo Melzach faz com que o cérebro continue a produzir padrões de atividade elétrica associados com a existência de um corpo intacto, seria determinada pelo menos parcialmente pelo nosso genoma e conferiria a cada um de nós a sensação primordial do que o corpo é, sua configuração e suas fronteiras; em outra palavras, o senso de ser um indivíduo único e indissoluto.

Para realizar tal função, a neuromatriz envolveria um grande número de vias e circuitos neurais, incluíndo os especializados em processar informação táctil, comumente conhecido como sistema neural somatosensório, bem como o sistema límbico, responsável pela geração de todas as nossas emoções.

Ao longo das últimas duas décadas, várias previsões derivadas da teoria da neuromatriz foram confirmadas em múltiplos estudos. A tese de Melzach de que a “identidade pessoal” do corpos é determinada, pelo menos parcialmente, por mecanismos genéticos foi parcialmente comprovada pela demonstração de que mesmo indivíduos nascidos sem membros convivem com fantasmas das partes ausentes.

Essa observação sugere que nascemos com um “modelo cerebral básico” de como o nosso corpo deveria ser. Ao longo da vida, porém, todas as mudanças que porventura ocorram nessa nossa configuração corpórea ideal são armazenadas em nossos circuitos neurais, na forma de memórias tácteis que contribuem para um processo de contínuo refinamento. É plausível especular que a sensação do membro fantasma resultaria de um conflito profundo entre a imagem corpórea (completa) e a nova configuração (reduzida) do corpo depois da amputação. O cérebro não receberia mais sinais tácteis periféricos que validassem a previsão do modelo cerebral de como o corpo deveria ser.

Se Melzach está certo quando diz que a neuromatriz define a nossa identidade perceptual e física, decorre que qualquer lesão dos componentes dessa matriz neural deveria produzir a perda completa da sensação de que o corpo que habitamos é o nosso.

Por mais incrível que possa parecer, tal condição clínica ocorre freqüentemente em pacientes com lesões extensas do lobo parietal direito, como consequência de traumas cerebrais ou derrames. Nesses casos, algumas dessas pessoas ficam indiferentes a todo o lado esquerdo de seus corpos, a ponto de deixarem de vestir a manga esquerda de uma camisa ou de calçar o sapato esquerdo. Quando inquiridos sobre isso, geralmente ficam nervosos e negam categoricamente que o braço ou a perna esquerda sejam verdadeiramente seus: eles crêem que todo o lado esquerdo de seus corpos pertence a outra pessoa.

Nesses casos, conhecidos como left neglect sindrome, todo o lado esquerdo ao redor desses pacientes tende a desaparecer da consciência. Curiosamente, a síndrome de negligência corporal pode ser transiente. O melhor exemplo disso me foi contado, muitos anos atrás, por um astronauta do programa do ônibus espacial da NASA. Para desespero da tripulação, o piloto da nave em que o astronauta fazia seu primeiro vôo não conseguia entender por que algum dos seus colegas “piadistas” insistia em colocar uma mão estranha do lado esquerdo do seu corpo. Naturalmente, tratava-se da própria mão do piloto. Horas depois a crise se dissipou quando o piloto esclamou, de repente: “Podem ficar tranqüilos. Encontrei minha mão esquerda perdida no painel de controle!”

Suporte para a tese de que é o cérebro o principal algoz daqueles que sofrem com seus membros fantasmas também foi obtido em uma série de elaborados experimentos em animais realizados nos últimos 25 anos. Iniciados pelos neurocientistas americanos Jon Kaas e Michael Merzenich, esses estudos demonstraram que a amputação de uma parte do corpo, como o dedo médio, por exemplo, deflagra um processo de reorganização funcional e anatômica. Representações cerebrais do corpo, conhecidas como mapas corpóreos (ou somatotópicos) neurais, alteram-se contínua e gradativamente após a amputação, de tal sorte que esses mapas voltam a representar regiões do corpo adjacentes ao coto. Esse processo de “reorganização plástica” permite que neurônios que antes respondiam somente à estimulação do dedo médio passem, depois de sua retirada, a responder com igual intensidade à estimulação da pele do indicador e do anelar.

No caso de amputação mais extensa, como a de um braço todo, a plasticidade neural faz com que, passados muitos anos, neurônios que antes reagiam à estimulação tactil do membro amputado gradativamente passem a responder à estimulação da face e de territórios adjacentes ao coto.

A proposição que redes neurais distribuídas pelo cérebro causam a ilusão da presença de um membro fantasma também foi validada, há alguns anos, pelos experimentos engenhosos do neurologista V.S. Ramachandran. Depois de selecionar uma série de pacientes que haviam perdido um dos antebraços e apresentavam membros fantasmas dolorosos e paralisados em posições extremamente desconfortáveis, o pesquisador construiu um artefato que causava ilusões visuais usadas para “tratar” esses casos incuráveis. O equipamento nada mais era do que uma grande caixa de madeira que permitia ao paciente inserir ambos os braços (o real e o fantasma), através de dois orifícios em uma das laterais. No interior dessa caixa, espelhos refletiam a imagem do antebraço real no interior da caixa onde o paciente esperava encontrar o membro amputado contorcido e paralisado. Depois de assumir uma posição estável, o paciente era instruído a olhar para dentro da caixa, através de uma abertura de vidro. Dessa forma, podia agora ver dois antebraços aparentemente normais; um real, e o outro, superimposto ao seu coto, formado pela imagem refletida do braço real.

Após alguns minutos observando essa cena, que nada mais era do que uma ilusão visual, as pessoas eram instruídas a mexer o braço real. Tais movimentos, evidentemente, geravam a ilusão que ambos os braços podiam agora se movimentar. Para espanto de todos envolvidos no estudo, alguns minutos desse simples exercício fizeram com que o membro fantasma começasse a “se mexer”.

Mais chocante talvez tenha sido a descoberta de que, em alguns casos, a prática diária desse simples exercício ilusionista permitia, a alguns pacientes, não só eliminar a dor, mas também os ajudava a sepultar os fantasmas! Nesses casos, a ilusão visual foi capaz de modular a ilusão táctil, sugerindo que a atividade de circuitos visuais centrais é capaz de alterar a atividade da suposta neuromatriz responsável pela elaboração do modelo corpóreo cerebral. Moral da história: para o nosso cérebro de primata o que se vê vale mais do que aquilo que se sente!

Depois de quase 25 anos estudando mistérios neurais, como os que levam seres humanos perfeitamente normais a conviverem, anos a fio, com assombrações geradas dentro de suas próprias mentes, às vezes fico imaginando o que Dona Ada pensaria de tudo isso?

De minha parte, se de alguma forma eu pudesse retornar quarenta anos no tempo, de volta para a mesma sala de estar do bairro de Moema, depois de ter visto tudo que eu vi nesse último quarto de século, eu certamente teria uma outra resposta a pergunta que ela me fazia, quase todas as noites, sempre com o mesmo tom de alarme.

- E você, Miguel, não acredita mesmo em fantasma?

Ao invés de debochar da pergunta, com o costumeiro olhar de desdém, dessa vez, eu responderia sem hesitar: “Dona Ada, em fantasma eu não acredito, mas que eles existem, ah, eles existem.”

Convivendo com os nossos fantasmas – Capítulo II

A experiência de conviver com um membro fantasma nunca é prazerosa. Na realidade, mais de 70% dos pacientes que vivem essa ilusão sofrem de algum tipo de dor na primeira semana depois da amputação. Quase 65% das pessoas ainda experimentam dores seis meses depois da remoção cirúrgica do membro. Pior: quase 60% relatam sentir algum tipo de dor até dois anos depois da perda do membro. Uma fração ínfima dos pacientes que sofrem dores em membros fantasma consegue encontrar alívio com quaisquer das mais de 50 terapias já propostas na literatura médica.

Em muitos casos, o incômodo sentido por esses pacientes nada mais é do que a persistência do quadro de dor causado pela patologia que determinou a extirpação do membro. Esse fato foi observado em entrevistas com pacientes amputados: a dor severa no membro antes de ele ser retirado apareceu como o maior fator de risco para a ocorrência de dor fantasma após a amputação. Vítimas de fraturas graves, úlceras e queimaduras profundas ou gangrena tendem a reviver a dor que as acometeu antes da cirurgia. É como se a memória táctil dolorosa pregressa se preservasse no cérebro mesmo depois da eliminação da fonte corpórea que a gerou.

Recentes estudos sugerem que mesmo crianças nascidas sem pernas ou braços podem sofrer com sensações fantasmas originadas em partes dos seus corpos que jamais existiram. Apesar do espanto que tais achados ainda causam, essas descrições não são novidades, quer na literatura médica, quer na mitologia ou no folclore popular: nos últimos 600 anos o fenômeno do membro fantasma foi descrito em detalhes inúmeras vezes.

Em 1994, logo depois de inaugurar meu laboratório na Universidade Duke, na Carolina do Norte, recebi uma missão do então chefe do departamento: preparar uma aula sobre membro fantasma para professores e cientistas que participavam de uma reunião científica mensal na instituição. Claramente, era o meu primeiro grande teste como mais novo professor ali. Dada a responsabilidade da tarefa, durante um mês passei todas as minhas tardes escondido no porão da biblioteca central da universidade, consultando livros empoeirados e esquecidos. Foi nesses que, maravilhado, aos poucos descobri a longa série de relatos, coletados por vários autores dedicados a reconstruir a história desse fenômeno assombroso.

Foi graças à dedicação desses autores quase anônimos que aprendi, por exemplo, que durante a Idade Média, uma série de contos folclóricos europeus glorificava a restauração “mágica” ou “milagrosa” da sensação de membros amputados em soldados que retornavam de campos de batalha. Um dos mais detalhados relatos desse fenômeno, datado do século IV, trata das repetidas e “miraculosas curas” efetuadas por dois irmãos gêmeos no porto de Aegea, na então província romana da Síria. Segundo as narrativas, posteriormente compiladas pela Igreja Católica no processo de canonização de são Cosme e são Damião, eles eram capazes de transplantar membros de mortos para pacientes que haviam perdido braços ou pernas. De acordo com a versão oficial da Igreja, os pacientes passavam a sentir novamente a presença divina de partes perdidas de seus corpos. Depois da morte dos gêmeos, os fiéis que fervorosamente clamassem por eles receberiam o restabelecimento da sensação de possuir parte de si que não tinham mais. Uma ilustração clássica, datada do século XV, que retrata o trabalho dos irmãos pode ser vista no museu Wurttemberg, em Stuttgart, Alemanha.

Tudo leva a crer que os “agraciados” pelos milagres nada mais receberam por suas preces do que a vã ilusão de que membros fantasmas eram dádivas vindas do céu, como prenúncio da eminente restauração de seus corpos mutilados. Diga-se de passagem que a concretização dessa última etapa nunca foi documentada, nem mesmo pela Igreja.

Foi dos campos de batalha medievais europeus que surgiram inúmeros e detalhados relatos clínicos do fenômeno do membro fantasma. O primeiro deles está no clássico tratado sobre tratamentos de soldados, escrito pelo famoso cirurgião militar Ambroise Pare. Curiosamente, o médico francês publicou esse estudo em seu idioma materno, algo totalmente inusitado numa época em que relatos científicos utilizavam o latim clássico como linguagem oficial. Provavelmente, Paré se sentiu um tanto preocupado com a possibilidade que seus colegas duvidassem da sua sanidade mental. Apesar de preservar sua reputação, ele não alcançou o intuito de divulgar seus achados, uma vez que seu trabalho permaneceu praticamente ignorado por mais de 300 anos.

Uma das primeiras teses de doutorado versando sobre o tema, Dolorem Membri Amputati Remanentem, foi apresentada em 1798 pelo médico alemão Aaron Lemos que escreveu:

“...a alma desses pobres pacientes nao pode se livrar imediatamente da velha e coordenada representação de dois membros similares, pois antes disso, tem que se acostumar gradualmente com a perda de um deles..”

O naturalista Erasmus Darwin, avô de Charles Darwin, também devotou vários parágrafos em seus escritos ao intrigante fenômeno. Numa dessas passagens ele indagou: “Não parece claro que esse fenômeno indica que nossas idéias e sensações emergem de nossos cérebros e não de nossos órgãos do tato?..”

Talvez o caso mais célebre de membro fantasma seja o relatado pela própria vítima, o legendário almirante inglês Horatio Nelson. Antes de virar uma lenda viva dos mares, em sua primeira missão como comandante de uma grande armada britânica, durante a Batalha de Tenerife, em 1797, Nelson foi alvejado no convés do seu navio por uma bala de canhão que lhe estraçalhou o cotovelo direito e causou a perda do braço.

Anos depois, na véspera da Batalha de Trafalgar, ao escrever uma carta endereçada à rainha da Inglaterra, Nelson previu a vitória da armada britânica sobre as forças francesas e espanholas baseado, segundo ele, na sensação de ainda poder sentir na mão direita, amputada anos atrás, a empunhadura da espada com que jurou defender a coroa inglesa.

Coincidência ou não, na manhã seguinte, Lord Nelson armado com sua espada fantasma (e mais 2 mil canhões, diga-se de passagem) aniquilou a armada de Napoleão.

De todas as definições publicadas na literatura, a que mais me impressionou desde os meus tempos de estudante de medicina, foi a proposta por Frederiks, em 1963: “...Cada [membro] fantasma é uma percepção composta da sensação do membro fantasma propriamente dito e uma série de sensações associadas. Por membro fantasma nós entendemos a sensação que o membro fisicamente ausente continua vividamente presente. Essa sensação inclui todas as propriedades experimentadas pelo paciente quando o membro real ainda era presente. Sob a expressão, sensações de um membro fantasma, geralmente encontram-se agrupadas todas as outras sensações táteis [normais ou anormais] localizadas no membro fantasma, que podem ou não ser sentidas, tanto antes como depois da amputação. Essas sensações incluem parestesias, dores, sensações térmicas desagradáveis de calor ou frio intenso...”

Para conhecer as teorias modernas sobre o membro fantasma leiam o próximo capítulo a ser publicado no NeuroLog.

Convivendo com os nossos fantasmas

Desde o início da minha carreira de neurocientista, eu sempre tive um fascínio particular por um dos fenômenos neurológicos mais debatidos ao longo da história da humanidade. Conhecido como “membro fantasma”, esse fenômeno refere-se ao fato de que um grande número dos pacientes que perdem uma parte do corpo (um dedo, uma perna, um braço etc.), quer como resultado de uma amputação acidental, quer por um procedimento cirúrgico eletivo, continuam a sentir toda uma série de sensações tácteis, inclusive dor, emanando dessa parte de si mesmos que não existe mais. Essa sensação absolutamente real pode desaparecer alguns meses após a perda do membro ou permanecer por toda a vida com o paciente.

Alguns meses atrás eu tive o prazer de escrever um artigo de revisão sobre esse assunto que foi publicado recentemente na revista “Viver Mente & Cérebro”. Como se trata de um artigo longo, eu resolvi dividir o artigo original em vários capítulos e postá-los aqui no NeuroLog nos próximos dias.

Abaixo, o primeiro capítulo.

Capítulo I – Encontrando um fantasma

Nos tempos em que moleque amarrava cachorro com lingüiça e a Academia alviverde, comandada por Dudu e Ademir da Guia, era a única capaz de parar o Santos de Coutinho e Pelé, criancinha ainda tinha medo de fantasma. E as que não tinham logo aprendiam a ter.

Digo isso por experiência pessoal. Afinal, incutir o pavor irracional por uma pobre e anônima assombração, ou por qualquer alma penada de plantão, fazia parte das refinadas técnicas pedagógicas empregadas pela minha bisavó, Dona Ada, em suas vãs tentativas de me convencer que melhor seria ir dormir no meu quarto do que ficar na sala assistindo à televisão, madrugada adentro.

Curiosamente, os fantasmas de Dona Ada sempre marcavam hora para aparecer. Aparentemente, todas as noites só recebiam permissão de assombrar o bairro de Moema, zona sul de São Paulo, depois do último telejornal, minutos antes da sessão Coruja (em branco e preto) começar. Eu, que de fantasma só conhecia o Gasparzinho, não conseguia entender essa lógica.

Mas minha bisavó concluíra que eu ficaria mais seguro, refugiando-me num quarto escuro do segundo andar de um sobrado, onde, abandonado pela minha fiel cachorra, Mami, eu teria que lidar, “mano a mano”, com todo e qualquer fantasma de segundo escalão que despencasse no meu pedaço.

Segundo não, terceiro escalão no máximo. Afinal de contas, pensava eu, que fantasma de nome e posição perderia seu tempo assombrando a segunda casa de uma vila na pacata cidade de Tatuí? Evidentemente, nenhuma alma penada de relevância se presdisporia a tal empreitada.

Dona Ada não concebia que passar a madrugada escoltado por minha fiel guardiã canina, debaixo do cobertor (que guardo até hoje, só por precaução), tomando guaraná e comendo pão de minuto, na frente da televisão cheia de gente gritando, constitutía defesa muito mais intransponível contra qualquer eventual perigo vindo do além. A bem da verdade, muitas foram as noites que esperei ansioso pela visita de algum fantasma perdido.

Os anos foram passando e os fantasmas de Dona Ada, provavelmente cada vez mais ocupados com gente mais importante do que eu, foram aos poucos deixando de fazer parte do meu cotidiano de notívago. Certamente, a fidelidade à sessão da madrugada da TV me protegeu.

Muitos anos se passaram sem que eu ouvisse referências a fantasmas ou perdesse noites de sono pensando neles. Porém, no quarto ano do meu curso de medicina, algo inusitado aconteceu. Uma manhã, casualmente, um cirurgião vascular do Hospital das Clínicas me propôs fazer uma visita à enfermaria do departamento de ortopedia. Usualmente, eu teria recusado polidamente. Naquela época eu preferia me refugiar no laboratório de pesquisas em que começara a trabalhar havia alguns meses, ou simplesmente ler meus livros de medicina à beira da piscina do clube dos alunos. Todavia, não era um evento qualquer.

“Hoje, nós vamos conversar com um fantasma”, disse o médico.

Totalmente seduzido pela oportunidade de realizar aquele que secretamente tinha sido um dos sonhos dourados da minha infância, aceitei o convite na hora. O cirurgião me alertou: “Não se assuste com o que vai ouvir e ver. Procure manter a tranqüilidade. O paciente ainda não se conforma com o que aconteceu e está muito abalado. Não é para menos. O primeiro encontro com esse tipo de sintoma é de tirar qualquer um do prumo.“

O paciente era um menino de uns 12 anos. Tinha cabelos loiros cacheados e tímidos olhos azuis esfumaçados. Ele logo se deu conta da nossa chegada e não disfarçou uma expressão de terror que eu jamais havia testemunhado – nem mesmo num hospital-escola cheio de almas penadas como o HC. Gotas de suor empapavam seu rosto. O corpo da criança, que eu agora via bem de perto, parecia padecer de uma dor terrível, uma tortura insuportável, tão injusta quanto inexplicável.

Pela primeira vez em minha vida de estudante de medicina senti um nó na garganta, lentamente me esganando. “Dói muito doutor, queima, parece que alguma coisa está esmagando a minha perna”, repetia. Esqueci o protocolo que segundos atrás eu havia prometido manter e o desespero do menino foi tomando conta de mim. “Onde dói? Diga, que nós ajudamos a acabar com essa dor”, perguntei, sem esperar pelas instruções do meu experiente amigo. “No pé esquerdo, na batata da perna, na perna toda, abaixo do joelho!“ Sem entender por que ninguém fazia nada para interromper a dor que atormentava a criança, quase sem conseguir mais respirar, lágrimas nos olhos embaçando meu discernimento e compostura profissional, comecei inconscientemente, sem nem ao menos perdir permissão, a tomar minhas próprias providências. Levantando o lençol que cobria o menino em prantos, iniciei uma tentativa de examiná-lo, ou talvez apenas confortar – a ele ou a mim, já não me recordo mais.

Só lembro que nada poderia ter me preparado para o que eu vi! Algo que chocou meus olhos e paralisou meu cérebro. Bastou um breve olhar atônito para que eu percebesse que, no corpo molhado de suor e dor, faltava metade da perna esquerda, amputada justamente abaixo do joelho, em conseqüência de um atropelamento dias antes. Mesmo que tudo aquilo fosse incomprensível para mim, não havia dúvida que, para aquela criança, a fonte de seu desconforto se originava em uma parte de seu corpo que não existia mais.

De certa forma, era como se essa perda inesperada tivesse libertado um fantasma que vivia, até então, silenciosamente, à espreita de um dia poder revelar-se, para assombrar seu mestre com todo o seu mistério, escárnio e dor.

Já fora da enfermaria, lembro do cirurgião me dizendo: “Não era ele falando, era o seu membro fantasma“.

Como a grande maioria das vítimas de amputações traumáticas ou eletivas, o paciente padecia de um fenômeno que desafia médicos e cientistas há séculos. Conhecida pela alcunha de “membro fantasma”, um termo criado pelo neurologista americano Weir Mitchell para descrever sintomas de soldados mutilados durante a Guerra Civil Americana, a impressão da contínua presença de uma parte do corpo que não existe mais, acompanhada ou não de dor, não se limita a braços e pernas. Na literatura médica existem relatos dessas sensações em pacientes que sofreram a perda de seios, dentes, genitais e mesmo órgãos internos. Dores menstruais ou contrações semelhantes ao trabalho de parto, por exemplo, foram descritas em mulheres que sofreram remoção completa do útero. Há ainda o caso de um paciente que, durante intermitentes episódios de angina cardíaca, queixava-se da irradiação da dor para o braço esquerdo, amputado anos atrás.

Mas como é sentir a presença de um membro fantasma? A sensação mais mencionada por pacientes é a de “formigamento difuso”, que “reconstrói” toda a extensão do membro amputado. O grau de detalhe anatômico experimentado pelo paciente só pode ser definido como uma macabra e cruel memória táctil, que por ser tão detalhada e persistente confunde e aterroriza continuamente sua vítima.

Normalmente, uma impressão táctil semelhante à experimentada por esses pacientes pode ser simulada durante episódios de isquemia temporária. Tal estado transiente pode surgir, por exemplo, alguns minutos após ficarmos em posição incômoda. Se sentarmos sobre uma das pernas até que ela “adormeça”, ou usamos um manguito de pressão para bloquear o fluxo sangüíneo do antebraço por alguns segundos, a sensação de formigamento extremo e desconforto agudo que experimentamos logo depois de mudarmos de postura (ou após a remoção do manguito) é muito semelhante à experimentada por pacientes amputados. A principal diferença, entretanto, é que enquanto no primeiro caso o desconforto desaparece em alguns minutos, em pacientes tomados pela dor do membro fantasma essa sensação pode permanecer ativa por anos.

Além desse formigamento, pacientes freqüentemente relatam movimentos complexos, bem como a gradual mudança de forma de seus membros fantasmas. Não raramente, enfermeiros e médicos são acordados no meio da noite por pacientes amputados ou com lesões da medula espinhal que alegam, aos gritos, que suas pernas inexistentes ou paralisadas estão “tentando sair da cama por si próprias para caminhar ao redor do quarto”.

Mais desafortunados, um terço dessas pessoas relatam que seus membros invisíveis permanecem continuamente paralisados, geralmente em condições inusitadas (“imerso num cubo de gelo”, ou “envolto num bloco de concreto”), ou em posições nunca experimentadas na vida real. Braços invisíveis retorcidos em espiral, ou flexionados atrás das costas, continuamente doloridos, levam muitos desses pacientes ao desespero. Para se ter uma idéia da aflição causada por tais condições, basta tentar assumir uma dessas posturas (por exemplo, contorcer o braço e mantê-lo trás do pescoço). Passados alguns instantes, o incômodo nos obriga a abandonar tal postura. Novamente, a diferença entre qualquer um de nós e os pacientes que sofrem com membros fantasmas é a impossibilidade desses últimos de alterar a posição torturante.

Com o tempo, para maioria dos pacientes, o membro fantasma diminui de tamanho, um fenômeno denominado telescopia. É comum a existência de sensações adicionais – como a presença de um anel, sapato, ou mesmo de uma antiga proteção de gesso, usada pelo paciente para se recuperar de uma fratura.

A experiência de conviver com um membro fantasma nunca é prazerosa. Na realidade, mais de 70% dos pacientes que vivem essa ilusão sofrem de algum tipo de dor na primeira semana depois da amputação. Quase 65% das pessoas ainda experimentam dores seis meses depois da remoção cirúrgica do membro. Pior: quase 60% relatam sentir algum tipo de dor até dois anos depois da perda do membro. Uma fração ínfima dos pacientes que sofrem dores-fantasma consegue encontrar alívio com quaisquer das mais de 50 terapias já propostas na literatura médica.

Em muitos casos, o incômodo sentido por esses pacientes nada mais é do que a persistência do quadro de dor causado pela patologia que determinou a extirpação do membro. Esse fato foi observado em entrevistas com pacientes amputados: a dor severa no membro antes de ele ser retirado apareceu como o maior fator de risco para a ocorrência de dor fantasma após a amputação. Vítimas de fraturas graves, úlceras e queimaduras profundas ou gangrena tendem a reviver a dor que as acometeu antes da cirurgia. É como se a memória táctil dolorosa pregressa se preservasse no cérebro mesmo depois da eliminação da fonte corpórea que a gerou.

Recentes estudos sugerem que mesmo crianças nascidas sem pernas ou braços podem sofrer com sensações fantasmas originadas em partes dos seus corpos que jamais existiram. Apesar do espanto que tais achados ainda causam, essas descrições não são novidade, quer na literatura médica, quer na mitologia ou no folclore popular: nos últimos 600 anos o fenômeno do membro fantasma foi descrito em detalhes inúmeras vezes.

Para conhecer um pouco mais a história desse fenômeno, aguarde o próximo capítulo a ser postado aqui no NeuroLog.

Macaquinha opera interface cérebro-máquina-cérebro

Quase um ano atrás, ninguém poderia ter previsto que Guava, a nossa mais nova colaboradora, desempenharia um papel tão chave nas nossas pesquisas. Tímida, compenetrada e sem ambições maiores, Guava se limitava a realizar as tarefas diárias sem maiores alaridos. Bem-comportada, carinhosa e delicada em seus movimentos, ela rapidamente aprendeu tudo que lhe foi ensinado. Ainda assim, o comentário de todos ao seu redor era que, apesar de ser um doce de criatura, Guava jamais seria nenhuma Aurora.

Guava deve ter ouvido o desdém alheio.

Na semana passda, surpreendendo a todos os seus colegas primatas (humanos e não humanos), Guava realizou algo que nem a grande Aurora jamais imaginou realizar. Beneficiando-se dos resultados obtidos por duas de suas primas distantes, Thumper e Pocie (veja NeuroLog de 17/11/2006), Guava se tornou o primeiro ser vivo a operar a mais nova interface cérebro-máquina criada pelos pesquisadores do Centro de Neuroengenharia da Universidade Duke.

O detalhe é que essa não é uma interface cérebro-máquina qualquer; trata-se da primeira interface cérebro-máquina-cérebro, algo que poucos acreditavam ser possível desenvolver. Pelo menos nessa década.

A primeira vista pode parecer pouco, mas uma breve explicação da operação básica dessa nova variedade de interface explica a relevância da conquista de Guava.

Até a semana passada todas as interfaces cérebro-máquina testadas mundo afora se baseavam no modelo utilizado por Aurora e seus colegas símios (veja NeuroLog 04/06/2007 para uma explicação mais detalhada). Usando a atividade elétrica, gerada por centenas de células cerebrais, localizadas em diferentes regiões do córtex, Aurora e seus discípulos foram capazes de controlar diretamente os movimentos de um braço mecânico.

Isso foi possível porque uma interface computacional foi capaz de extrair dessa atividade elétrica cerebral os comandos motores necessários para mover o braço mecânico. Nesses experimentos, Aurora era informada sobre os movimentos desse braço mecânico graças aos deslocamentos de um cursor numa tela de computador, colocada na frente do campo visual da nossa heroína.

Como os deslocamentos desse cursor pela tela correspondiam aos movimentos da mão do braço robótico, o cérebro de Aurora se valeu de estímulos visuais descrevendo as excursões do cursor para confirmar que os movimentos do braço mecânico correspondiam à intenção voluntária original de Aurora. Vale notar que essa intenção voluntária era sempre expressa pelos padrões de atividade elétrica neural do cérebro de Aurora, gerados algumas centenas de millisegundos antes do começo do movimento do braço mecânico.

Para que esses estímulos visuais (descrevendo os movimentos do cursor) chegassem ao cérebro de Aurora, fotorreceptores, localizados nas retinas dos seus olhos, tiveram que ser ativados pela luz refletida da tela do computador. A cada momento a ativação desses fotoreceptores, por sua vez, gerava uma tempestade de impulsos elétricos que, transmitida por milhões de nervos, levava algumas centenas de millisegundos para alcançar várias regioes do córtex cerebral da nossa heroína.

A ativação dessas regiões corticais (e algumas outras subcorticais) eram responsáveis pela percepção visual que Aurora experimentou, aquela que lhe permitia julgar se os movimentos do cursor (e do braço mecânico) eram adequados para a realização da tarefa em questão.

Como se pode imaginar, sincronizar toda essa operação não foi brincadeira.

Todavia, os experimentos com Guava vão alterar toda essa história.

Isso porque a nossa nova heroína símia não precisou usar seu sistema visual para operar uma interface cérebro-máquina. Ao invés disso, usando a mesma técnica testada com as macaquinhas Thumper e Pocie, Guava foi capaz de identificar mensagens elétricas transmitidas diretamente ao seu cérebro (sem necessidade de ativar fotoreceptores ou vias neurais) e usar essas mensagens para guiar a geração de movimentos de um cursor de computador.

Tudo isso usando sua atividade cerebral e mais nada. E sem gerar movimentos dos próprios braços.

Esse experimento inédito, completado e repetido algumas vezes nas últimas três semanas, seguiu o seguinte roteiro:

Usando pequenos microfilamentos, implantados meses atrás no córtex somestésico (aquele que nos permite experimentar sensações tácteis) de Guava, Joseph O’Doherty, pós-graduando do departamento de Engenharia Biomédica da Universidade Duke, foi capaz de transmitir padrões elétricos que informavam a nossa colaboradora sobre qual a direção (esquerda ou direita) que um cursor de computador, projetado numa mesa colocada na sua frente deveria se deslocar. Caso o cursor se movimentasse na direção indicada, Guava recebia uma porção generosa de suco de laranja brasileiro.

Como todos os movimentos desse cursor eram controlados pela atividade cerebral de Guava, para operar essa interface corretamente ela tinha que primeiro decodificar a informação (movimento para esquerda ou para direita) transmitida diretamente ao seu cérebro pela estimulação elétrica. Uma vez decodificada a direção do movimento (em menos de 100 millisegundos), Guava tinha então que “imaginar o movimento”, pois só assim outros microfilamentos, localizados em regiões motoras do seu córtex, seriam capazes de registar a atividade elétrica neural, que definia esse “pensamento motor”, e transmitir essa informação para a interface responsável por mover o cursor de computador.

Depois de pouco mais de 30 dias de treino diário, Guava se transformou na primeira primata a realizar essa complexa operação mental e operar a primeira interface cérebro-máquina-cérebro. A demonstração preliminar desse novo paradigma sugere que, num futuro próximo, será possível criar-se artefatos onde o tecido neural estabeleça um vínculo bidirecional com próteses mecânicas, desenhadas para reproduzir todos os comportamentos motores perdidos como decorrência de trauma ou doenças degenerativas do sistema nervoso.

No último final de semana, eu tive a oportunidade de apresentar os primeiros vídeos desses experimentos durante um simpósio organizado pelo Aspen Ideas Forum, um encontro anual voltado a debater vários aspectos da sociedade contemporânea.

Enquanto a platéia, recheada de membros da aristocracia americana, deliciava-se atônita com os vídeos que documentavam a realizacão de mais um experimento, qualificado por muitos, poucos anos atrás, como impossível de realizar, eu só conseguia me lembrar de algo que minha querida avó Lygia Maria sempre dizia:

“O impossível é só o possível no qual ninguém pôs tempo e esforço suficientes para realizar”.

Guava, que muitos achavam não ser do time da Aurora, não fez por menos.

Fez história!

Quem viver, verá.