Análise da variação de GABA durante estímulo visual usando Gannet

Análise da variação de GABA durante estímulo visual usando Gannet
P. Oliveira1, R. C. G. Landim1, R. A. E. Edden2, B. Foerster3, T. B. S. Costa1, E. L. Silva1, L.
M. Li4, R. J. M. Covolan1, G. Castellano1 (Orientador)
¹Grupo de Neurofísica, Departamento de Raios Cósmicos e Cronologia (DRCC), IFGW, UNICAMP
²Johns Hopkins Univ. School of Medicine, USA
³Philips Medical Systems, Brasil
4
Departamento de Neurologia, FCM, UNICAMP, Brasil
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Introdução: O ácido gama-aminobutírico (GABA) é o principal neurotransmissor inibitório do
sistema nervoso central, e tem sido bastante estudado recentemente em experimentos de
espectroscopia por ressonância magnética (MRS). Já se sabe que a concentração de GABA
no córtex visual é inversamente correlacionada com a magnitude do sinal BOLD durante um
estímulo visual [1]. Por outro lado, muitos trabalhos têm demonstrado uma dependência entre
o sinal BOLD e a frequência de oscilação do estímulo visual, com um pico da amplitude do
BOLD em 8Hz [2]. Em trabalho anterior [3] realizou-se um experimento funcional de MRS
(fMRS) para avaliar a variação da concentração de GABA no córtex visual de voluntários
sujeitos a estímulos visuais de 4, 8 e 16Hz, com a hipótese de que haveria um decréscimo de
GABA no bloco de 8Hz quando comparado com os demais. O objetivo deste trabalho foi
quantificar essa variação de GABA, usando o método Gannet.
Métodos: O paradigma usado consistiu na aplicação de um estímulo visual (padrão xadrez radial)
piscando a 4, 8 e 16Hz, em 7 blocos (de 4min e 15 espectros): repouso-4Hz-repouso-8Hzrepouso-16Hz-repouso. Dezesseis indivíduos sadios (com idade média de 26 ± 8 anos, 13
homens) participaram do estudo. Os dados foram coletados com um scanner de 3T da Philips
usando a sequência de pulsos MEGA-PRESS de edição espectral, com um pulso de seleção
no pico de GABA em 1,9ppm, o qual resulta em um espectro "editado" (sem sobreposição) no
pico de GABA em 3ppm. A quantificação dos dados foi feita com o software Gannet (GABAMRS Analysis Tool), específico para este tipo de espectros. Este método de quantificação é
feito por meio de scripts de Matlab, de forma a permitir a interação do usuário e usa técnicas
de ajuste não lineares para integrar a área do pico de
GABA, em 3ppm, e assim estimar a concentração deste.
Resultados: Cinco voluntários foram descartados devido a
problemas de compilação com o Gannet. Seguindo a
hipótese inicial de que haveria um decréscimo maior no
bloco de estímulo de 8Hz, os indivíduos foram divididos
em dois grupos (Fig. 1), sendo que a maioria (7 de 11)
apresentou o comportamento esperado.
Discussão: Apesar dos resultados serem positivos, estes não são
conclusivos. A variação de GABA, envolve mecanismos
complexos, extremamente variáveis, que associados à
baixa sensibilidade da técnica de MRS e da baixa
estatística, podem levar a conclusões equivocadas.
Figura 1: Variação percentual de GABA
com relação ao 1° bloco de repouso para
cada um dos estímulos a) Aumento e B)
diminuição no bloco de 8Hz.
References: [1] Muthukumaraswamy SD et al., PNAS 106: 8
356-8361, 2009. [2] Emir UE et al., Neurosci Let 436: 185-188, 2008. [3] Landim et al., I Cong
FALAN Neuroci Neurobiol, 256-TH150, 2012.