Neuroimagem Óptica e Cognição (ONAC)

Existem vários tipos diferentes de demência, incluindo a Doença de Alzheimer (AD) e a Demência com Corpos de Lewy (DLB). Devido à sintomatologia sobreposta entre os tipos de demência e à falta de biomarcadores objetivos atualmente disponíveis para demência, as taxas de diagnósticos incorretos são altas. Além disso, a transição do que é comumente considerado um estágio intermediário, denominado Comprometimento Cognitivo Leve (MCI), para a demência, não está bem definida. A disfunção neurovascular e metabólica tem sido fortemente ligada à neurodegeneração e demência, no entanto, uma compreensão mecanicista desta ligação não foi totalmente desenvolvida.

A espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS) é uma técnica de neuroimagem não invasiva, não ionizante e portátil que usa a luz para quantificar as mudanças na concentração de hemoglobina oxigenada e desoxigenada no cérebro. Como tal, é uma alternativa altamente atraente à ressonância magnética funcional, pois permite o acesso a uma variedade maior de indivíduos, pode ser usada à beira do leito ou nas próprias casas dos pacientes e é significativamente menos intrusiva.

Para identificar como a hemodinâmica e o metabolismo do cérebro são alterados na demência, este estudo usará o NIRS em 25 pacientes com DA, 25 pacientes com DLB, 50 pacientes com MCI e 100 controles saudáveis ​​pareados por idade. Este estudo será conduzido pela Escola de Tecnologia e pela Escola de Medicina Clínica da Universidade de Cambridge.

Em primeiro lugar, os pesquisadores realizarão vários testes cognitivos nesses grupos de pacientes enquanto medem a atividade cerebral usando um dispositivo NIRS de alta densidade e comprimento de onda duplo para mapear como a hemodinâmica do cérebro é alterada na demência. Em segundo lugar, os investigadores realizarão mais testes cognitivos usando NIRS de banda larga para medir como o neurometabolismo é alterado nos grupos de pacientes. Os pesquisadores também relacionarão os dados óticos a várias facetas da cognição que esses testes cognitivos medirão, incluindo memória, atenção e função motora. Vários questionários também serão administrados para avaliar sintomas não cognitivos, como depressão e distúrbios do sono. Se os participantes dos grupos de pacientes não tiverem uma ressonância magnética (MRI), ou fizeram há mais de dois anos, eles também farão uma ressonância magnética para permitir a localização da atividade cerebral, medida pelo NIRS, levando em conta as diferenças individuais em estrutura cerebral e padrões de atrofia.

Os investigadores devem comparar todos os grupos de pacientes (AD, DLB, MCI) com controles saudáveis ​​para determinar como a hemodinâmica e o metabolismo do cérebro são alterados na demência, bem como isso se relaciona com os escores comportamentais (coletados durante o teste cognitivo) e os escores clínicos ( usando dados coletados de questionários ou o próprio histórico clínico do paciente). Através da combinação das duas técnicas NIRS, os investigadores devem também determinar a natureza da relação entre a oxigenação do sangue na vasculatura circundante e a atividade metabólica intraneuronal, e como esta relação pode ser alterada na demência e em diferentes tipos de demência. Além disso, os investigadores devem aplicar métodos computacionais, como aprendizado de máquina, para identificar assinaturas hemodinâmicas e/ou metabólicas para uso como biomarcadores na clínica.