A licenciatura em enfermagem é o começo de um trajeto por outras áreas e outros saberes, e pela investigação em neurociências. Como surge e se desenvolve este trajeto singular?

Dr. Miguel Pais Vieira (MPV): Na verdade a licenciatura em enfermagem não é de todo o começo do meu trajeto. Desde muito novo que me lembro de ter um enorme interesse pela saúde e pela ciência em geral. Tive a felicidade de ter um ambiente familiar extremamente estimulante (apesar de ninguém trabalhar em ciência ou em saúde) e de encontrar professores e orientadores do mais alto nível ao longo da minha formação. Durante o ensino básico, médio e secundário vários professores me apoiaram e permitiram realizar trabalhos extracurriculares relacionados com ciência (organização e classificação de minerais, análise química de compostos, emparelhamento de genes, etc.). É óbvio que estes mentores foram muito além daquilo que é exigido a um professor, pelo que lhes estou enormemente agradecido. Creio, no entanto, que o momento mais determinante se deu no ensino médio quando, graças à enorme generosidade dos Professores Vasco Galhardo e Deolinda Lima, na Faculdade de Medicina do Porto (FMUP), tive a oportunidade de estar envolvido num trabalho de caracterização estrutural de neurónios na medula espinal. Esta foi a primeira vez em que vivenciei o contexto de investigação e foi onde compreendi que cada parcela de conhecimento que está presente num livro de texto resulta do trabalho de muitas pessoas ao longo de vários anos.

É só após estas experiências que surge a licenciatura na Escola Superior de Enfermagem da Imaculada Conceição (atualmente parte do Instituto de Ciências da Saude da Universidade Católica do Porto). A experiência clínica em enfermagem foi, sem dúvida alguma, um período determinante na minha formação como cientista e como pessoa. Foi durante este tempo que vi seres humanos nascerem, morrerem e a terem de aprender a viver com doenças crónicas extremamente debilitantes. Foi também durante este tempo que convivi com os extremos da pobreza e da riqueza. Mais uma vez, também aqui tive o apoio de ótimos professores, que nutriram o meu interesse pela investigação e me aconselharam a continuar os meus estudos. Estas experiências constituem a grande influência da enfermagem no meu percurso e dão sentido a todos os trabalhos que faço.

Pouco depois de terminar a licenciatura em Enfermagem comecei a fazer o mestrado em Ciências Cognitivas/Filosofia na Universidade Católica Portuguesa em Braga (UCP), centrado no estudo da resposta placebo, sob a orientação do Professor Alfredo Dinis. Em simultâneo fazia investigação em dor, no Instituto de Biologia Molecular e Celular do Porto (IBMC), sob a orientação do Professor Vasco Galhardo. Apos este período, continuei a trabalhar no mesmo grupo de investigação e fiz o doutoramento na FMUP (Faculdade de Medicina da Universidade do Porto), centrado nos défices cognitivos induzidos pela dor em modelos animais, e ao mesmo tempo comecei a lecionar na UCP em Braga.

Como surge a oportunidade de integrar a equipa de um investigador que é referência mundial nas neurociências, Miguel Nicolelis?

MPV: Já no final dos meus trabalhos de doutoramento realizei registos da atividade neuronal através de multielétrodos, uma técnica que permite analisar em simultâneo a atividade de múltiplos neurónios em sujeitos acordados, para estudar a tomada de decisão em roedores com dor crónica. Esta técnica foi desenvolvida pelo Professor Miguel Nicolelis da Universidade de Duke, nos EUA, que, por esta altura, tinha posições abertas para doutorados. Como o Professor Nicolelis sempre tinha sido uma referência importante para o meu trabalho científico, concorri a uma destas posições e, felizmente, fui aceite.

Que importância a Enfermagem teve e continua a ter para a atividade de neurocientista?

MPV: A enfermagem é uma profissão nobre e extremamente bela onde o ser humano pode atingir os mais altos níveis de realização pessoal. Creio que a possibilidade de o profissional de saúde interferir na vida de um individuo de forma significativa em períodos críticos (nascimento, morte, doença, etc.) constitui uma fonte de poder que, se for adequadamente utilizado, proporciona um enorme bem-estar e crescimento pessoal, tanto para o cuidador, como para o individuo cuidado.

O trabalho que eu realizo neste momento tem muito de ciência básica (por exemplo: estou a estudar o sistema somatosensitivo em roedores e macacos). No entanto, em todos os trabalhos que são realizados tento avaliar qual seria a viabilidade de manipular os mecanismos descritos de forma a desenvolver uma nova terapia ou aplicação. Portanto, uma boa compreensão do funcionamento de um sistema é definitivamente um avanço importante para que se possa começar a pensar em abordagens clínicas. Assim, tento sempre não me esquecer de que a ciência básica pode contribuir de forma significativa para as grandes questões com que os profissionais de saúde se deparam.

Quais os grandes desafios que hoje se lhe colocam?

MPV: Estamos num período extremamente interessante na história das neurociências. Existe uma abertura geral do público para a saúde mental, assim como para os potenciais benefícios que os avanços nas neurociências podem trazer. Isto faz com que, tanto a classe política, como alguns particulares, apoiem a investigação nesta área. Alguns exemplos desta abertura e interesse massivo são os dois megaprojetos que visam o estudo do cérebro realizados na Europa (‘Human Brain Project’) e nos EUA (‘The Brain Initiative’).

De certa forma, os grandes desafios que me são colocados neste momento continuam a ser os mesmos que se colocam a todos os outros investigadores. Como tratar condições como o autismo, lesões da espinal medula, epilepsia, dor cronica e esquizofrenia? Apesar de estarem a ser realizados enormes avanços técnicos e clínicos em múltiplas áreas, continuamos a ter situações extremamente graves para as quais não há cura.

Tenho uma enorme esperança de que a maior consciencialização do público e do poder político para a importância das neurociências, em conjunto com estes novos megaprojectos e outros, venham a dar frutos no futuro. Estes frutos irão aparecer, não só nas aplicações diretas que estão a ser geradas, mas também pelo facto de se começar a pensar sobre o funcionamento do cérebro de uma forma totalmente nova e mais complexa.

Como vê o seu trajeto profissional daqui a 10, 20 ou 30 anos? A Enfermagem terá lugar?

MPV: No meu trajeto pessoal, creio que ainda vou ter muitas surpresas. Neste momento gostava de desenvolver os meus atuais projetos, onde tentamos compreender como múltiplas regiões do cérebro processam informação em tempo real, e de que forma isto pode ser utilizado, quer para descrever as funções do cérebro, quer para o desenvolvimento de novos tratamentos. Creio que estes objetivos são suficientemente amplos e, até certo ponto, realistas para me manter ocupado durante os próximos 30 anos.

Relativamente à enfermagem, creio que esta terá sempre um lugar privilegiado em tudo o que faço, uma vez que faz parte da minha história e da minha formação. É interessante verificar que os desenvolvimentos da neuroengenharia começam agora a chegar ao grande publico. Por exemplo, começam a aparecer os primeiros exoesqueletos comerciais para locomoção, assim como as primeiras aplicações controladas diretamente por EEG (electroencefalografia). À medida que estes objetos passem a fazer parte do nosso quotidiano eles também vão lentamente entrar no quotidiano do profissional de saúde.

Vai ser certamente interessante ver as primeiras equipas de saúde a reunirem-se para discutir, por exemplo, qual vai ser o protocolo aplicado a um paciente diabético e com úlceras de pressão que comece a utilizar um exoesqueleto. Por exemplo, quanto tempo por dia deve o indivíduo utilizar a prótese? Como se controla a pressão arterial de um individuo que esteve anos acamado e que agora pode estar em pé? Que intervenções de enfermagem são necessárias para que se avalie diariamente a evolução da plasticidade cerebral num paciente que adquiriu uma neuroprotese? Qual é o grau de independência que se considera como sucesso ou insucesso na utilização de uma neuroprotese? Há inúmeras questões extremamente interessantes que irão surgir e que, sem dúvida, irão criar todo um novo campo dentro da enfermagem e, de forma mais geral, nos cuidados de saúde. Neste momento parece-me que seria aqui que eu poderia ter uma maior ligação à enfermagem, portanto como um facilitador da comunicação entre os elementos da equipa saúde. Isto envolveria tentar prever diagnósticos e intervenções de enfermagem a partir de uma perspetiva de quem estudou os mecanismos fisiológicos e desenvolveu os engenhos utilizados no tratamento.

Nos últimos tempos a sua equipa surpreendeu a comunidade científica com os resultados de uma experiência de comunicação cerebral à distância entre dois ratos, e posteriormente reeditada com cérebros humanos. Pode-a explicar sumariamente?

MPV: É interessante e importante referir a “equipa” porque de facto todos estes trabalhos resultam do esforço de muitas pessoas ao longo de vários anos.

No final dos anos 90 a equipa do Professor Nicolelis tinha demonstrado em ratos e em macacos que era possível utilizar a atividade neuronal para controlar braços mecânicos ou alavancas. Estas provas de princípio demonstravam que, mesmo que houvesse uma incapacidade de o cérebro comunicar com uma determinada estrutura (como acontece por exemplo após uma lesão completa da medula espinal), o cérebro ainda retinha a capacidade de produzir esses comandos. Esta noção é de extrema importância porque indica que é possível descodificar um output do cérebro para controlar uma máquina e esta realizar uma ação específica.

Por outro lado, sabia-se que a microestimulação do tecido cerebral, através da injeção de corrente elétrica, era suficiente para gerar cativação de neurónios e, por exemplo, induzir movimentos ou sensações específicas. Esta observação é um indicador claro de que através de uma técnica de estimulação (elétrica ou outra) é possível gerar inputs diretamente para o cérebro. Em 2011, no livro Muito para além do nosso Eu (Beyond Boundaries), o Professor Nicolelis propôs que se combinassem estas duas técnicas, de tal forma a que atividade neuronal relacionada com a experiencia táctil de um rato a realizar uma tarefa fosse registada, descodificada e enviada em tempo real para um segundo rato numa localização diferente. Este segundo sujeito receberia a informação relevante diretamente no seu córtex somatosensitivo através de estimulação elétrica. Depois de interpretar esta informação, o segundo sujeito deveria realizar exatamente a mesma ação que foi realizada pelo primeiro sujeito.

O objetivo desta experiencia era demonstrar a possibilidade de criar um novo canal de comunicação artificial onde dois cérebros podem partilhar informação sem que seja necessário o uso dos sentidos. Apesar de a aplicação clínica mais óbvia ser o síndrome de locked in e algumas doenças neurodegenerativas (onde os indivíduos estão conscientes, mas são incapazes de comunicar), existe um grande numero de aplicações que ainda estão a ser testadas e/ou idealizadas.

Referem ser uma nova forma de comunicação que não existe na natureza. O princípio de algo que se poderia vir a designar de computador orgânico...?

MPV: Sim, este é um novo tipo de comunicação que utiliza um canal artificial. Um aspeto extremamente interessante, e que esperamos que venha a dar frutos nos próximos tempos, é a possibilidade de estender o interface cérebro-a-cérebro (Brain-to-Brain Interface) a múltiplos cérebros, de tal forma que a informação possa ser processada à semelhança do que se verifica num computador. A vantagem neste caso seria a de que o cérebro é capaz de solucionar determinados problemas em que os computadores têm imensa dificuldade.

Uma investigação que cria a esperança de, no futuro, se poder realizar a reparação eletrónica de tecidos cerebrais. Que, por exemplo, faça com que tetraplégicos voltem a andar, que permita a recuperação de cegueira, dos danos do AVC…?

MPV: Felizmente a investigação em neuroengenharia começa a ser cada vez mais reconhecida e, neste momento, já se começam a verificar vários avanços importantes. Por exemplo, neste momento já dois outros grupos de investigação reproduziram o princípio básico apresentado no nosso resultado, tendo demonstrado em humanos a possibilidade de comunicação cérebro-a-cérebro não invasiva. Por outro lado, utilizando a mesma noção de registo-descodificação-estimulação, vários outros grupos já desenvolveram neuropróteses para restituir a memória (em ratos e em macacos), para melhorar a atividade motora num modelo animal de AVC (em ratos), e para restabelecer a comunicação entre o cérebro e a medula espinhal (em macacos).

A nível de humanos, no ano passado o grupo do Professor Nicolelis apresentou na abertura do campeonato do mundo de futebol um exosqueleto (i.e. uma veste robótica) controlado por atividade neuronal registada com EEG. Este exosqueleto é dotado de feedback táctil que permitiu a Juliano Pinto, um indivíduo com paraplegia, andar e pontapear uma bola de futebol. A particularidade deste exoesqueleto, relativamente a outros, era o facto de os sensores colocados no exosqueleto transferirem informação para o tronco do indivíduo em tempo real. Isto permitia ao indivíduo sentir no seu tronco em que momentos é que o exoesqueleto tinha tocado no chão. Aos poucos os vários sujeitos testados aprenderam a utilizar este feedback para controlarem o exosqueleto, e verificou-se uma melhoria de múltiplos parâmetros clínicos inesperados (por exemplo presença de movimentos dos membros inferiores em indivíduos diagnosticados com lesão total da medula espinhal). No dia da abertura do campeonato do mundo, espantosamente, o comentário dele foi “Eu senti!”. Estes avanços dão-nos uma enorme esperança e satisfação de poder dar um pequeno contributo para a ciência e, de facto, criam esperança no futuro.

Que outros campos de aplicação se perspetivam para os resultados da investigação da sua equipa?

MPV: Nestes últimos dois anos temos estado a trabalhar e a pensar em vários campos de aplicação destes novos interfaces. Algumas aplicações são óbvias e já estão a surgir, quer através do nosso trabalho, quer através de outros grupos. Estes avanços, só por si, são extremamente interessantes e indicadores de que esta tecnologia vai ser determinante para a sociedade num futuro não muito distante.

No entanto, creio que as ideias atuais ainda não esgotam totalmente as possibilidades deste novo canal artificial de comunicação. Repare-se que a transferência de informação está, na sociedade atual, envolvida em quase todas as nossas ações e, no entanto, os avanços que referi apenas abordam uma pequena parcela do conhecimento. Como tal, é óbvio que ainda há um sem número de possibilidades de transferência de informação que podem ser exploradas. A questão fulcral agora será: “Em que condições em que poderá haver um maior beneficio em transferir a informação diretamente através do cérebro em vez de utilizar os canais sensoriais regulares?” A resposta a esta questão irá determinar o sentido em que a busca do conhecimento ira prosseguir neste momento imediato, mas certamente num futuro mais distante outras questões serão mais relevantes.

Encara o regresso a Portugal? Qual a sua visão geral da investigação em Portugal? E nas Neurociências?

MPV: Relativamente à investigação em Portugal, creio que está com um nível muitíssimo elevado. É frequente ouvir-se falar a nível internacional de resultados de artigos científicos de grupos portugueses ou de investigadores portugueses residentes no estrangeiro, o que confere um selo de qualidade e aprovação à nossa investigação e à nossa formação. Creio que esta qualidade da investigação portuguesa se está a verificar, não só na área das neurociências, mas em múltiplos domínios científicos. É verdade que alguns aspetos poderiam ser melhorados, mas verifico que muitas pessoas, a todos os níveis, se estão a esforçar seriamente para continuar a elevar o nível da nossa investigação.

Relativamente ao regresso à pátria. Portugal é o meu país e nada pode mudar isso. Como tal, a ideia do regresso é sempre uma possibilidade presente. Uma vez que o nosso país está com um nível elevado de investigação, esta vontade de regressar torna-se ainda mais apeladora e realista. Tenho, por outro lado, de compatibilizar esta vontade com as oportunidades de carreira e com as necessidades da família. Como tal, a data do meu regresso é ainda uma incógnita.

Se pudesse alterar, o que tornaria diferente na Saúde para os portugueses? Qual é hoje a sua visão dos cuidados de Enfermagem?

MPV: Eu estou fora do país há quase 6 anos e já não exerço enfermagem há 12 anos, pelo que tenho uma enorme dificuldade em propor alguma medida que considere útil e que seja baseada numa opinião informada. Das conversas que vou tendo com amigos e colegas que trabalham em Saúde, verifico que têm passado por enormes dificuldades, não só pelas pressões que a situação económica esta a gerar dentro do ambiente de trabalho, como pelos efeitos que está a ter na sua vida pessoal. 

No entanto, fico extremamente feliz por verificar que, dentro destas enormes dificuldades, a maior parte destas pessoas ainda consegue encontrar força para fazer um bom trabalho e glorificar a sua profissão como algo de precioso e importante para os restantes cidadãos.

Links uteis:

Conferencia TED do Professor Miguel Nicolelis

http://www.ted.com/talks/miguel_nicolelis_brain_to_brain_communication_has_arrived_how_we_did_it?language=en

Primeira demonstracao de comunicacao cerebro-a-cerebro

http://www.nature.com/srep/2013/130228/srep01319/full/srep01319.html

Nota Biográfica:

Miguel Pais-Vieira nasceu no Porto, mas prefere assumir-se como natural de São João da Madeira.

Em 2003 terminou a licenciatura em Enfermagem na Escola Superior de Enfermagem da Imaculada Conceição (atualmente Instituto de Ciências da Saúde da Universidade Católica do Porto). Em 2005 terminou o mestrado em Ciências Cognitivas na Faculdade de Filosofia de Braga, onde estudou a resposta Placebo sob a orientação dos Professores Alfredo Dinis e Vasco Galhardo. Em 2009 terminou o doutoramento na Faculdade de Medicina da Universidade do Porto, onde estudou défices cognitivos induzidos por dor crónica, sob a orientação dos Professores Vasco Galhardo e Deolinda Lima. Entre e 2009 e 2014 trabalhou como pós-doutor no laboratório do Professor Miguel Nicolelis na Universidade de Duke, nos Estados Unidos da América, estudando a integração sensoriomotora em roedores e macacos. Desde 2014 que é cientista associado no mesmo laboratório.