Utilizando o fNIRS para Explorar o Envelhecimento Neurocognitivo

Uma entrevista com a Dra. Claudia Gonzalez

Dra. Claudia Gonzalez atualmente trabalha como Professora Assistente de Psicologia na Thompson Rivers University, com foco em envelhecimento neurocognitivo.

Sua pesquisa examina como as mudanças neurológicas e cognitivas influenciam o envelhecimento, com o objetivo de compreender os fatores que podem proteger contra ou levar a doenças neurológicas.

A Dra. Gonzalez utiliza técnicas de neuroimagem, incluindo fNIRS, fMRI, TMS e rastreamento ocular, para conectar a função cerebral com o comportamento. Sua formação acadêmica inclui graus em Engenharia Biomédica, Comportamento e Controle Motor e Psicologia.

Para mais informações, visite a página da Dra. Gonzalez.

Poderia começar se apresentando e compartilhando sua experiência de pesquisa?

Eu sou Claudia Gonzalez e sou Professora Assistente no departamento de psicologia da Thompson Rivers University (TRU) na Colúmbia Britânica, Canadá. No entanto, não comecei como psicóloga. Tenho um diploma de graduação em Engenharia Biomédica do meu país, o México, um mestrado em Cinesiologia, nas áreas de controle motor e eletrofisiologia, da McMaster University em Ontário, Canadá, e depois concluí um doutorado em psicologia, na área de neurociência cognitiva, na Universidade de Leeds, no Reino Unido. Sou definitivamente uma pesquisadora interdisciplinar e gosto muito de trabalhar com equipes que vêm de diferentes origens, que oferecem perspectivas distintas para responder a importantes questões de pesquisa.

Atualmente, minha pesquisa se concentra em compreender as mudanças neurocognitivas que ocorrem à medida que envelhecemos e meu objetivo é caracterizar melhor as trajetórias de envelhecimento saudável e distingui-las das mudanças que progridem para doenças neurocognitivas, como a doença de Alzheimer. Portanto, implemento técnicas de neuroimagem e neuroestimulação para vincular padrões de atividade cerebral ao desempenho cognitivo em populações que envelhecem.

Quais são os principais objetivos e projetos atuais do Laboratório de Neurociência Cognitiva e Envelhecimento Cerebral (ABC Neuro Lab)?

O ABC Neuro Lab tem como objetivo avançar nosso entendimento das mudanças neurocognitivas ao longo da vida. Um objetivo importante é identificar e caracterizar essas mudanças no envelhecimento saudável e, potencialmente, encontrar marcadores precoces que distingam o envelhecimento normal de sinais de doenças neurocognitivas. Esse trabalho é vital para o desenvolvimento de intervenções precoces e o apoio ao envelhecimento saudável.

Também nos concentramos em treinar estudantes de pesquisa em técnicas de neuroimagem, como fNIRS, fornecendo-lhes experiência prática para se prepararem para carreiras em pesquisa, prática clínica ou indústria. Esse treinamento garante que eles estejam equipados com habilidades práticas e conhecimento interdisciplinar.

Uma parte fundamental de nossa missão é traduzir a pesquisa em educação comunitária para desmistificar mitos e informar adultos mais velhos sobre as mudanças cognitivas relacionadas à idade. Queremos preencher a lacuna entre a ciência e a compreensão pública, capacitando adultos mais velhos com informações precisas.

Somos um laboratório muito colaborativo e interdisciplinar. Por exemplo, colaboramos com departamentos como ciência de dados para enriquecer nossa pesquisa. Além de nossa pesquisa sobre envelhecimento, estamos atualmente conduzindo dois importantes estudos de fNIRS em colaboração com outros pesquisadores, como a Dra. Jenni Karl (TRU, Psicologia) e colaboradores do Reino Unido, como Uma Shahani da Universidade Caledonian de Glasgow:

• Estudo de Neurocognição do Desenvolvimento: Este projeto acompanha as mudanças cerebrais e comportamentais em bebês (6 meses a 2 anos) usando fNIRS e avaliações comportamentais, lançando luz sobre o desenvolvimento cerebral precoce.
• Correlações Neurais da Ataxia Óptica em Adultos e Crianças com Impairment Visual Cerebral: Este estudo explora a base neural da ataxia óptica para relacionar a atividade cerebral com o comportamento e encontrar possíveis intervenções para os afetados.

Em geral, integramos pesquisa, treinamento de estudantes, trabalho em equipe interdisciplinar e divulgação comunitária para impulsionar o campo da neurociência cognitiva e oferecer insights sobre o envelhecimento saudável e o desenvolvimento.

O que o motivou a utilizar o fNIRS para estudar as mudanças neurocognitivas, particularmente em populações que envelhecem? Poderia fornecer exemplos de como o fNIRS desempenha um papel crucial na obtenção de insights?

Minha experiência com o fMRI forneceu uma base sólida para a transição para o fNIRS, que trouxe vantagens significativas para nossa pesquisa. O fNIRS não apenas é portátil, permitindo-nos compartilhar equipamentos entre laboratórios e coletar dados em vários locais, mas também é altamente eficaz em diversos estudos, incluindo aqueles envolvendo bebês e idosos. Sua natureza não invasiva e sua capacidade de acomodar movimentos naturais o tornam ideal para capturar a atividade neural em cenários do mundo real, como “brincadeiras livres” com bebês e paradigmas de tarefas duplas e memória de trabalho com idosos. O fNIRS tem sido especialmente valioso no estudo de bebês, onde o conforto e o comportamento natural são cruciais. Além disso, o fNIRS fornece aos nossos alunos de pesquisa experiência prática em imagem cerebral, permitindo-lhes explorar seu potencial e desenvolver habilidades valiosas para suas futuras carreiras.

Estamos entusiasmados com as capacidades do sistema e animados com o potencial inexplorado que ele oferece, proporcionando oportunidades para aprendizado contínuo e novos insights em nosso trabalho. Por exemplo, estamos atualmente implementando métodos baseados em dados para identificar padrões de envelhecimento.

Você integra o fNIRS com outras técnicas em sua pesquisa? Poderia explicar como essas modalidades se complementam?

Em nossa pesquisa, integramos o fNIRS com várias técnicas para obter uma compreensão abrangente de outras variáveis que influenciam os processos neurocognitivos. Estamos atualmente implementando medidas de saúde vascular juntamente com o fNIRS para avaliar a interação entre o acoplamento neurovascular, a saúde vascular e a função cognitiva. Além disso, combinamos o rastreamento ocular com o fNIRS, permitindo-nos vincular perfeitamente a atividade cerebral ao comportamento, como o controle da atenção. Essa abordagem multimodal fornece uma visão mais matizada dos mecanismos cognitivos. Além disso, reconhecendo as capacidades do sistema, planejamos incorporar EEG em estudos futuros para enriquecer ainda mais nossos dados e insights sobre padrões cerebrais neurocognitivos relacionados à idade.

O que torna o sistema Brite particularmente adequado para estudar as relações cérebro-comportamento em suas populações-alvo? Como você compararia os benefícios do fNIRS com outras técnicas que você usou?

Como mencionado, o sistema Brite é revolucionário para nossa pesquisa. Sua portabilidade significa que podemos facilmente compartilhá-lo entre laboratórios e coletar dados em diversos ambientes, como uma comunidade de aposentados, por exemplo. Essa flexibilidade é uma grande vantagem, especialmente quando se trabalha com bebês e idosos. A interface amigável é ótima para nossos alunos, dando-lhes experiência prática com imagens cerebrais e ajudando-os a desenvolver habilidades valiosas para suas futuras carreiras. Em comparação com a fMRI, o fNIRS oferece uma opção mais prática e confortável para os participantes, permitindo-nos conduzir estudos em uma gama mais ampla de ambientes.

Como você vê o papel da imagem multimodal, incluindo o fNIRS, evoluindo na compreensão do envelhecimento neurológico e cognitivo? Suas descobertas influenciaram alguma estratégia para prevenir ou mitigar doenças neurológicas?

Ao combinar o fNIRS com outros métodos de neuroimagem, podemos aprofundar nossa compreensão dos mecanismos compensatórios que podem se desenvolver em cérebros que envelhecem. Nossa pesquisa está em seus estágios iniciais, mas já identificamos padrões neurais que desafiam teorias dominantes, levando-nos a repensar modelos existentes. Como membro do Centro de Pesquisa Rural sobre Envelhecimento e Saúde Populacional (PHARR) da TRU, liderado pela Dra. Juanita-Dawne Bacsu, estamos ativamente engajados em esforços de tradução do conhecimento com adultos mais velhos na Colúmbia Britânica. Essas iniciativas visam preencher a lacuna entre a pesquisa e as aplicações do mundo real, capacitando indivíduos com insights para promover o envelhecimento saudável.

Post original: https://www.artinis.com/blogpost-all/fnirs-to-research-neurocognitive-aging

Dispositivos fNIRS Artinis