Current insights into physiologic signals to measure body-brain interactions in neuroimaging

Current insights into physiologic signals to measure body-brain interactions in neuroimaging

Current insights into physiologic signals to measure body-brain interactions in neuroimaging

Os avanços na exploração das interações corpo-cérebro através da neuroimagem foram significativamente potencializados pela integração de sinais fisiológicos nas metodologias de pesquisa. Essa abordagem multidisciplinar, que combina técnicas de neuroimagem com a medição de diversos parâmetros fisiológicos, fornece insights mais profundos sobre como o corpo e o cérebro se comunicam e se influenciam mutuamente. Aqui estão alguns sinais fisiológicos comumente medidos e sua importância para entender as interações corpo-cérebro:

1. Frequência Cardíaca (FC) e Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC)

- **Frequência Cardíaca (FC)** reflete o número de batimentos cardíacos por minuto, enquanto a **Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC)** mede a variação nos intervalos de tempo entre os batimentos. Ambos são cruciais para estudar estresse, respostas emocionais e atividade do sistema nervoso autônomo. Por exemplo, as diminuições na VFC têm sido associadas ao estresse psicológico e ansiedade.

- **Correlação com Neuroimagem**Mudanças na FC e VFC podem ser correlacionadas com atividade cerebral em regiões envolvidas na resposta ao estresse, regulação emocional e controle autonômico, como o córtex pré-frontal e a amígdala.

2. Taxa Respiratória

- A taxa de respiração pode influenciar e ser influenciada por estados emocionais e carga cognitiva. Por exemplo, a ansiedade pode aumentar a taxa respiratória, enquanto técnicas de respiração focada podem induzir relaxamento e afetar padrões de atividade cerebral.

- **Correlação com Neuroimagem**: Observar mudanças nos padrões respiratórios juntamente com a imagem cerebral pode revelar como os exercícios de respiração impactam áreas do cérebro relacionadas à emoção e regulação do estresse.

3. Resposta da Condutância da Pele (RCP)

- A RCP, também conhecida como resposta galvânica da pele (RGP), mede a condutância elétrica da pele, que varia com o nível de umidade devido à transpiração. É um indicador sensível de excitação emocional e estresse.

- **Correlação com Neuroimagem**Mudanças na RCP podem ser vinculadas à atividade cerebral em áreas de processamento emocional e regulação da excitação, como a ínsula e o córtex cingulado anterior.

4. Sinal Dependente do Nível de Oxigênio no Sangue (BOLD) em fMRI

- Embora não seja um sinal fisiológico periférico, o sinal BOLD em Ressonância Magnética Funcional (fMRI) reflete mudanças no fluxo sanguíneo relacionadas à atividade neural, oferecendo insights sobre como as regiões cerebrais interagem durante vários estados de emoção, cognição e repouso.

- **Integração com Medidas Fisiológicas**Correlacionar sinais BOLD com medidas fisiológicas periféricas como FC, VFC e RCP pode elucidar os substratos neurais das dinâmicas de interação corpo-cérebro.

5. Dilatação da Pupila

- O tamanho da pupila pode variar em resposta à excitação emocional, carga cognitiva e mudanças na luz. É um marcador indireto da atividade do sistema nervoso autônomo.

- **Correlação com Neuroimagem** Medidas de dilatação pupilar, combinadas com neuroimagem, podem destacar como processos cognitivos e emocionais afetam o sistema nervoso autônomo e vice-versa.

Técnicas Emergentes e Considerações

- **Neuroimagem Multimodal**: Combinação de diferentes técnicas de neuroimagem, como fMRI com eletroencefalografia (EEG) ou magnetoencefalografia (MEG), para uma compreensão mais abrangente da atividade cerebral.

- **Aprendizado de Máquina e Big Data**: Uso de métodos computacionais avançados para integrar e analisar conjuntos de dados complexos de neuroimagem e medições fisiológicas, revelando padrões e interações que não são aparentes através da análise tradicional.

Medindo esses sinais fisiológicos juntamente com a neuroimagem, os pesquisadores podem obter uma visão mais abrangente da intrincada rede de interações entre o cérebro e o corpo. Esta abordagem holística é crucial para entender a base fisiológica dos transtornos de saúde mental, desenvolver biomarcadores para diagnóstico precoce e criar intervenções direcionadas.