Pode Wearables rastrear convulsões epilépticas? MIT diz sim

Como os wearables podem rastrear as crises epilépticas e prevenir a morte súbita.

Rosalind Picard é professora de Artes e Ciências de Mídia no Massachusetts Institute of Technology e co-fundadora das startups Affectiva e Empatica. Na Terceira Cúpula Anual de Saúde e Desempenho do Cérebro apresentada pelo Instituto de Pesquisa em Neurociências do Centro Médico da Universidade Estadual de Ohio e pelo Centro Stanley D. e Joan H. Ross de Saúde e Desempenho Cerebral, o Dr. Picard falou sobre como os dispositivos de rastreio laboratório levou a um produto salva-vidas para pessoas com epilepsia.

Quando Picard, fundador e diretor do Grupo de Pesquisa em Computação Afetiva do Laboratório de Mídia do MIT, emprestou dois wearables de pulso que desenvolveram no laboratório para um de seus alunos, ela não tinha ideia de que isso levaria a uma descoberta que salvaria vidas.

O estudante queria usar os dispositivos, que medem mudanças na eletricidade na pele, para ajudar a rastrear respostas emocionais em seu irmão, que sofre de autismo. De seu laboratório, Picard notou um salto impressionante na atividade elétrica do garoto ao longo de alguns minutos. Mais tarde, ela descobriu que os espigões haviam ocorrido enquanto o usuário estava tendo uma convulsão. Picard percebeu que a condutância da pele, que resulta de sinais elétricos que o cérebro envia à pele, aumentava dramaticamente durante o episódio – mas que o pico só ocorria em um lado do corpo do usuário.

“Em nosso primeiro estudo controlado, 100 por cento das crises de grande mal tiveram uma resposta de condutância da pele significativamente alta”, explicou Picard. “Desde então, com muito mais estudos, aprendemos que nem sempre é 100% do tempo. Mas, a condutância é geralmente maior quando há mais supressão cerebral pós-convulsiva ”.

Isso tem implicações importantes para os pacientes com epilepsia. Crucialmente, Picard e sua equipe mostraram que combinar a condutância da pele com o movimento, ambos detectados no pulso, poderia fornecer um detector de convulsão mais sensível e específico do que os “detectores de tremor” que estavam no mercado.

“A maior condutividade da pele que já vimos foi resultado da Morte Súbita e Inesperada em Epilepsia (SUDEP)”, observou Picard. De forma angustiante, pouco se sabe sobre a SUDEP, uma condição fatal na qual o cérebro essencialmente falha em reiniciar após uma convulsão – “A convulsão termina e depois de algum tempo a pessoa pára de respirar e o cérebro é desligado”, explicou Picard. Os cientistas ainda precisam descobrir como ou por que isso acontece. E seu pedágio é enorme. As estimativas conservadoras de Picard sugerem que a SUDEP está perdendo apenas em relação ao número total de anos de expectativa de vida perdidos por suas vítimas. E há evidências de que a taxa real é pior, com a maioria dos estudos colocando a SUDEP em primeiro lugar. Globalmente, há uma morte relacionada à SUDEP a cada sete a nove minutos, de acordo com Picard.

Os wearables mostraram que, com uma convulsão típica, a eletricidade no nível da pele diminui à medida que o cérebro retorna ao estado de pré-convulsão. “O achatamento geralmente se resolve e as ondas cerebrais voltam ao normal”, disse Picard. “A duração do achatamento cortical antes que o cérebro se fixe está relacionada ao tamanho da resposta do suor no pulso.”

Depois de emprestar seu aluno a esses dois wearables meses antes, Picard e sua equipe se inspiraram para realizar mais pesquisas e testes. A partir dessa pesquisa, Picard co-fundou a Empatica, que significa “empatia” em italiano, que comercializava isso para uso do consumidor.

O produto inicial do Empatica, a pulseira “Embrace”, tornou-se o primeiro relógio inteligente aprovado pelo FDA para uso em neurologia. O Embrace usa AI e aprendizado de máquina para rastrear continuamente e detectar convulsões convulsivas, e alerta os cuidadores do paciente quando um episódio de convulsão está ocorrendo para que eles possam responder mais cedo e ajudar a prevenir incidentes de SUDEP.

Wearables que registram correntes elétricas, na pele podem fazer mais do que apenas indicar que uma convulsão está acontecendo. Há algumas evidências de que o dispositivo do Empatica poderia eventualmente ser usado para detectar o início de alguns tipos de convulsões, embora as pesquisas nesta área ainda estejam em andamento. Os dados sugerem que o dispositivo também pode impedir que uma convulsão progrida em gravidade por meio de detecção precoce, minimizando o tempo de resposta do início de uma convulsão.

Picard explicou que os wearables que medem a condutância da pele podem ter vários outros usos. Os padrões de atividade eletrodérmica fazem parte dos métodos de IA que sua equipe do MIT construiu para ajudar a prever o estresse, o humor e a saúde de uma pessoa. Se alguém estiver passando por estresse, é mais provável que tenha sentimentos depressivos no dia seguinte – e o aumento do estresse levaria a mudanças na condutância da pele que um wearable seria capaz de detectar. Dados de wearables podem ser baixados “em sistemas de aprendizado de máquina para poder prever com precisão o ‘clima’ emocional no dia seguinte”, disse Picard.

A Empatica também fabrica outro dispositivo, a pulseira E4, que é usada por inúmeros pesquisadores ao redor do mundo em estudos de estresse, sono, enxaquecas, depressão e muitas outras condições.

Picard explicou que os wearables lembram os pesquisadores de quão pouco os cientistas realmente sabem sobre o cérebro, ao mesmo tempo em que fornecem pistas fundamentais para futuras pesquisas que salvam vidas. “Não deixe esses mistérios de lado”, disse Picard, recordando os primeiros resultados intrigantes de seu primeiro experimento acidental com rastreamento de ataques usando vestíveis. “Vá atrás deles. Você pode ajudar as pessoas.