Respostas neurais diferenciais a protocolos de TMS rítmicos e padronizados: Insights da análise espectral de EEG

Por que os padrões de estimulação cerebral importam

Muitas pessoas com depressão maior não obtêm alívio suficiente apenas com medicamentos. A Estimulação Magnética Transcraniana Repetitiva (rTMS) oferece nova esperança ao usar pulsos magnéticos no couro cabeludo para orientar a atividade cerebral em direções úteis. Mas a rTMS pode ser aplicada em diferentes “ritmos”, e pacientes frequentemente respondem bem a um estilo, mas não a outro. Este estudo fez uma pergunta simples, porém importante: diferentes padrões de pulsos de rTMS realmente conduzem o cérebro de maneiras distintas, e isso poderia ajudar a explicar por que algumas pessoas melhoram enquanto outras não?

Duas maneiras de atuar no cérebro

Os pesquisadores concentraram-se em duas formas comuns de aplicar rTMS na frente do cérebro, sobre uma área chamada córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo, um ponto-chave no humor e no pensamento. Um método usou pulsos constantes, como batidas de tambor, em um único compasso, chamado estimulação rítmica. O outro usou rajadas breves de pulsos muito rápidos agrupados em padrões, chamado estimulação padronizada. Dezesseis adultos com depressão de difícil tratamento receberam dezenas de curtas séries de ambos os tipos em uma única sessão, cobrindo uma ampla gama de velocidades de pulso. Durante essa sessão de “interrogação”, a equipe registrou a atividade elétrica em todo o couro cabeludo usando um capacete de EEG de 64 canais para ver como cada padrão e velocidade de pulso alteravam os ritmos cerebrais e a forma como as regiões se comunicavam.

Escutando os ritmos do cérebro

As células cerebrais disparam naturalmente em ondas repetitivas, ou oscilações, em diferentes velocidades que se associam a estados como sonolência, atenção focada ou processamento emocional. A equipe dividiu esses ritmos em quatro bandas, do muito lento ao mais rápido (delta, teta, alfa e beta). Para cada curta série de rTMS, compararam os sinais de EEG no segundo antes e no segundo depois da estimulação. Usando ferramentas matemáticas avançadas, estimaram onde no cérebro esses sinais se originavam e quão fortemente a área pré-frontal alvo estava influenciando cerca de 100 outras regiões. Em seguida, usaram modelos estatísticos capazes de separar efeitos amplos da estimulação de diferenças entre pacientes individuais.

Mudanças compartilhadas e contrastes claros

Tanto os pulsos rítmicos quanto os padronizados produziram efeitos generalizados, embora tenham atingido o mesmo ponto no couro cabeludo. Na maioria das condições, ritmos muito lentos (delta) e lentos (teta) diminuíram após a estimulação, enquanto ritmos mais rápidos, como beta, frequentemente aumentaram, especialmente para as séries padronizadas. Contudo, os dois estilos ficaram longe de ser idênticos. A estimulação padronizada produziu os maiores aumentos na potência beta e provocou mudanças em áreas “internas” específicas, como partes do córtex cingulado e do precuneus, regiões envolvidas no foco interno e na mente autorreferente. A estimulação rítmica, especialmente em velocidades mais altas, afetou com mais intensidade a atividade próxima ao local de estimulação e em faixas mais amplas do córtex. Em vários casos, as sub-regiões pré-frontais exatas e estruturas mediais mais profundas que responderam diferiram claramente entre os dois padrões.

Reconfigurando as linhas de comunicação

Além das mudanças locais de potência, o estudo examinou como a estimulação alterou os caminhos de comunicação. Ambos os estilos fortaleceram a influência da área pré-frontal alvo sobre o córtex orbitofrontal e uma região medial ligada à regulação do humor, sugerindo uma via compartilhada pela qual a rTMS pode atenuar sintomas depressivos. Ainda assim, apenas os pulsos rítmicos aumentaram a conectividade dentro de regiões frontais próximas, enquanto apenas as séries padronizadas reduziram a conectividade com o precuneus esquerdo e certas áreas visuais. À medida que a velocidade dos pulsos rítmicos aumentou de mais lenta para mais rápida, as mudanças de conectividade se espalharam mais amplamente, particularmente nas bandas de resposta de frequência mais alta. Em resumo, ao ajustar quão rápido e em que padrão os pulsos eram entregues, os pesquisadores puderam direcionar o mesmo “volante” pré-frontal para conjuntos distintos de regiões a jusante.

Rumo a uma estimulação cerebral mais personalizada

Para um observador leigo, todas as sessões de rTMS podem parecer iguais: uma bobina magnética clicando sobre a testa. Este trabalho mostra que, por baixo da superfície, diferentes padrões e velocidades de pulso podem engajar circuitos cerebrais parcialmente distintos, mesmo quando direcionados ao mesmo local. Tanto as abordagens rítmica quanto padronizada parecem capazes de fortalecer conexões fronto-límbicas úteis, mas também esculpem vias separadas em redes envolvidas na autorreflexão, atenção e emoção. Essas diferenças mecanísticas podem ajudar a explicar por que um protocolo funciona para alguns pacientes e não para outros. No futuro, sessões curtas de “interrogação” como a usada aqui poderiam mapear como o cérebro de um indivíduo responde a várias configurações de rTMS, permitindo que os clínicos escolham o padrão e a frequência que melhor corrijam os desequilíbrios de rede dessa pessoa e, em última instância, melhorem suas chances de recuperação.

Citação: Valles, T.E., Shamas, M., Hawkins, H. et al. Differential neural responses to rhythmic and patterned TMS protocols: Insights from EEG spectral analysis. Neuropsychopharmacol. 51, 813–821 (2026). https://doi.org/10.1038/s41386-025-02306-w

Palavras-chave: estimulação magnética transcraniana, transtorno depressivo maior, redes cerebrais, oscilações de EEG, neuromodulação