Notícia

Pesquisadores testam estimulação elétrica para restaurar função oral perdida

Dr. Hangue Park

Fonte

Universidade do Texas A&M

Data

sexta-feira, 2 julho 2021 07:05

Áreas

Bioeletrônica. Biomecânica e Reabilitação. Engenharia Biomédica. Reabilitação.

Mesmo o simples ato de engolir um alimento requer uma movimentação bem coordenada de mais de 30 músculos da boca. A perda de função de até mesmo um deles devido a uma doença ou lesão pode ser debilitante. Para essas pessoas, a estimulação nervosa pode ser uma esperança para recuperar parte da função oral perdida.

Em um novo estudo, pesquisadores da Universidade do Texas A&M, nos Estados Unidos, estudaram a intensidade mínima das correntes elétricas necessárias para proporcionar reação em diferentes partes da boca. Os pesquisadores disseram que seu estudo é um primeiro (mas fundamental) passo para a construção de implantes com estimulação elétrica que podem restaurar funções intraorais essenciais que são perdidas devido a danos nos nervos ou danos cerebrais.

Os resultados do estudo foram publicados na revista científica IEEE Transactions on Biomedical Engineering.

Muitas funções corporais essenciais são coordenadas pelo sistema nervoso por meio de circuitos de feedback sensório-motor. Como o nome sugere, esses circuitos neurais envolvem o cérebro interpretando os sinais de entrada dos nervos sensoriais e, em seguida, comandando os nervos motores para executar um determinado movimento. Por exemplo, as alças sensório-motoras desempenham um papel vital nas funções voluntárias, como andar ou segurar um objeto, e movimentos involuntários, como espirrar ou piscar.

Dentro da boca – também conhecida como cavidade intraoral – há um rico suprimento de nervos sensoriais e motores. Em particular, os nervos sensório-motores no palato mole e na língua coordenam vários movimentos intraorais relacionados à deglutição, fala e respiração. E assim, danos nas fibras nervosas sensoriais ou motoras devido a um neurotrauma ou doença podem comprometer essas funções essenciais, reduzindo a qualidade de vida das pessoas acometidas.

A estimulação elétrica dos nervos pode ajudar a movimentar os nervos, da mesma forma que um marcapasso pode estimular eletricamente os nervos do coração, fazendo com que o músculo cardíaco se contraia. Mas, ao contrário de um marcapasso, os detalhes sobre a frequência e amplitude das correntes elétricas necessárias para a estimulação adequada de diferentes partes da boca não foram investigados.

“A estimulação elétrica pode modular as correntes nervosas ou potenciais de ação, que são o modo de comunicação de e para o cérebro”, explicou o Dr. Hangue Park, professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade do Texas A&M. “E então, a estimulação elétrica deve ser aplicada com cuidado, porque senão pode causar efeitos indesejáveis, ou pode não estimular nada”, continuou o pesquisador.

Para investigar as correntes de estimulação mínimas necessárias, o Dr. Hangue Park e sua equipe inseriram minúsculos eletrodos de metal em um retentor dentário padrão. Esses eletrodos foram posicionados em indivíduos para estimular o palato mole ou a lateral e a ponta da língua, que recebem um rico suprimento de nervos sensoriais. Para cada um desses locais, os pesquisadores mudaram lentamente a amplitude da corrente de estimulação, mantendo a frequência fixa. Em seguida, os participantes foram solicitados a relatar quando começaram a sentir alguma sensação e quando a sensação era desconfortável. Em seguida, eles repetiram o mesmo experimento para uma frequência de corrente mais alta.

Após compilar os dados, a equipe determinou os limiares médios de percepção e desconforto para a língua e palato mole. Além disso, eles produziram um circuito equivalente da cavidade intraoral para duplicar as propriedades elétricas daquela área. Este circuito, disseram os pesquisadores, pode servir como um modelo para estudar mais os efeitos da estimulação elétrica ‘offline’, sem a necessidade de seres humanos.

Os pesquisadores notaram que seus próximos passos seriam estimular eletricamente a região intraoral e investigar como essas simulações mudam a mastigação, deglutição e outros comportamentos.

“Os sistemas sensório-motores podem ser extremamente vulneráveis ​​a danos causados ​​por defeitos neurais, envelhecimento e doenças neurodegenerativas. Neste estudo, começamos a lançar as bases para as partes da boca com estimulação elétrica que controlam os movimentos involuntários e voluntários. Nosso trabalho é um estudo seminal e é importante para que possamos, em um futuro próximo, ajudar pessoas que enfrentam enormes desafios nas tarefas cotidianas que consideramos corriqueiras”, concluiu o Dr. Hangue Park.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade do Texas A&M (em inglês).

Fonte: Vandana Suresh, Escola de Engenharia da Universidade do Texas A&M. Imagem: Vista superior e inferior de um retentor contendo eletrodos para estimulação elétrica intraoral. Fonte: Dr. Hangue Park.

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