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Ressonância magnética funcional e deglutição: revisão crítica da literatura

RESUMO

INTRODUÇÃO:

Aspectos da representação neuroanatômica do funcionamento cortical que controla a deglutição têm sido investigados e identificados em humanos, utilizando-se técnicas de mapeamento cerebral, como a Ressonância Magnética funcional (RNMf).

OBJETIVO:

Esta revisão crítica qualitativa da literatura levantou publicações científicas sobre a funcionalidade do sistema nervoso central durante tarefas de deglutição, por meio da base de dados PubMed.

MÉTODO:

O levantamento realizado limitou-se a seres humanos, com idade superior a 18 anos, nos idiomas inglês e português, entre janeiro de 2002 e dezembro de 2013. Publicações sem acesso completo, repetidas por sobreposição das palavras chave, estudos de caso, revisões de literatura, cartas ao editor e não relacionadas diretamente ao tema foram excluídas.

RESULTADO:

Identificou-se 649 estudos, sendo que somente 21 se enquadraram aos critérios estabelecidos.

CONCLUSÃO:

Foram encontrados artigos que objetivaram, por meio da RNMf, estudar a função de deglutição em patologias; comparar a deglutição em diferentes idades; descrever a ativação cerebral em diferentes situações de estimulação. Estes estudos apontam múltiplas regiões corticais que participam no controle da deglutição. Conclui-se que a RNMf é um método não invasivo, quantitativo, que demonstra respostas, muitas vezes, não visíveis clinicamente.

Palavras-chave:
Deglutição; Transtornos de deglutição; Imagem por ressonância magnética

ABSTRACT

INTRODUCTION:

Aspects of the neuroanatomical representation of swallowing have been investigated in humans through brain mapping techniques, such as functional magnetic resonance imaging (fMRI).

OBJECTIVE:

This critical qualitative review of the literature analyzed international scientific publications in the PubMed database that investigated the activation of the central nervous system in humans during the act of swallowing.

METHODS:

This investigation was limited to articles that investigated adults older than 18 years, published in English or Portuguese, between January 2002 and December 2013. Publications that did not have access to the full text, that were repeated by overlapping keywords, case studies, literature reviews, letters to the editor, and those not directly related to the topic of the investigation were excluded.

RESULTS:

A total of 649 articles were identified, of which 21 matched the inclusion criteria.

CONCLUSION:

The main purpose of the manuscripts that investigate the swallowing process through fMRI were: to characterize swallowing in different pathologies; to compare swallowing in different age groups; to describe brain activation in different stimulation conditions. These studies indicate multiple cortical regions involved in swallowing control. Overall, the studies indicate that fMRI is a non-invasive and quantitative method that allows the investigation of characteristics that are quite often not clinically visible.

Keywords:
Deglutition; Deglutition disorders; Magnetic resonance imaging

Introdução

A deglutição é um processo sensório-motor complexo que envolve várias fases fisiológicas.11. Corbin-Lewis K, Liss JM, Sciortino KL. Controle da deglutição normal. In: Corbin-Lewis K, Liss JM, Sciortino KL, editors. Anatomia clínica e fisiologia do mecanismo de deglutição. São Paulo: Cengage Learning; 2009. p. 95-109. É provada a hipótese de que as múltiplas áreas cerebrais ativadas durante a deglutição, tanto em jovens quanto em adultos, refletem regiões responsáveis por diferentes aspectos do processo da deglutição.22. Malandraki GA, Perlman AL, Karampinos DC, Sutton BP. Reduced somatosensory activations in swallowing with age. Hum Brain Mapp. 2011;32:730-43.

Sabe-se que o córtex cerebral desempenha um papel funcional importante na regulação da deglutição.33. Martin RE, Sessle BJ. The role of the cerebral cortex in swallowing. Dysphagia. 1993;8:195-202. Os componentes reflexivos da deglutição dependem dos centros da deglutição do tronco cerebral, cujo início é uma ação voluntária, que depende da integridade de áreas motoras do córtex.44. Hamdy S, Rothwell JC, Aziz Q, Thompson DG. Organization and reorganization of human swallowing motor cortex: implications for recovery after stroke. Clin Sci. 2000;99:151-7.

Alguns aspectos da representação neuroanatômica do funcionamento cortical que controla a deglutição têm sido investigados e identificados em humanos com o uso de técnicas de mapeamento cerebral, como a ressonância magnética funcional (RNMf), que é considerada um dos mais recentes e avançados métodos de neuroimagem funcional, sem o uso de radiação ionizante.55. Mosier K, Patel R, Liu WC, Kalnin A, Maldjian J, Baredes S. Cortical representation of swallowing normal adults: functional implications. Laryngoscope. 1999;109:1417-23.

O advento da ressonância magnética funcional permite uma melhor detecção e quantificação das mudanças organizacionais na ativação cortical, com melhor resolução espacial e temporal.55. Mosier K, Patel R, Liu WC, Kalnin A, Maldjian J, Baredes S. Cortical representation of swallowing normal adults: functional implications. Laryngoscope. 1999;109:1417-23. A RNMf é um método seguro e não invasivo para investigação do cérebro humano, e tem sido indicada na pesquisa da disfagia após danos cerebrais.66. Ertekin C, Aydogdu I. Neurophysiology of swallowing. Clin Neurophysiol. 2003;114:2226-44.

O objetivo do presente estudo foi analisar, de forma crítica e sintética, artigos relevantes sobre os achados da RNMf durante tarefas de deglutição em diferentes grupos estudados na literatura internacional.

Método

Pela natureza não experimental da pesquisa, não houve necessidade de termos de consentimento nem parecer de ética institucional. Para o estabelecimento do método utilizado, foram seguidos os preceitos do Cochrane Hand book.77. The Cochrane Collaboration Cochrane handbook for systematic reviews of intervention; 2011.

Os artigos utilizados neste estudo foram selecionados por meio da base de dados PubMed utilizando os descritores "deglutition", "deglutition disorders", "magnetic resonance" e "magnetic resonance spectroscopy", limitando-se a pesquisas realizadas em indivíduos em idade adulta, nos idiomas português e inglês, e realizadas de janeiro de 2002 a dezembro de 2013.

A busca dos artigos no banco de dados foi realizada, de forma independente, pelos pesquisadores do estudo, visando minimizar possíveis perdas de citações. Cada artigo recuperado no banco de dados foi analisado com o mesmo critério, visando a pertinência da sua seleção e inclusão ou não no estudo. Artigos em línguas que não o português e inglês foram excluídos, assim como os artigos que não permitiram o acesso ao texto completo (obtidos no Portal de Periódicos da CAPES) e os repetidos por sobreposição das palavras-chave. Dos textos completos obtidos foram excluídos aqueles referentes aos estudos de caso, revisões de literatura, estudos com animais, cartas ao editor e textos que não se relacionavam diretamente ao tema. Foram analisados os textos que efetivamente se relacionavam à proposta da pesquisa. Todas as etapas do estudo foram conduzidas pelos pesquisadores também de forma independente. Quando houve discordância entre os pesquisadores, foram incluídos apenas os textos cuja posição final foi consensual. Pela natureza do estudo, a pesquisa não foi do modelo simples-cego.

Após os cruzamentos "deglutition 3 magnetic resonance", "deglutition 3 magnetic resonance spectroscopy", "deglutition disorders 3magnetic resonance" e "deglutition disorders 3 magnetic resonance spectroscopy" foram encontrados 649 artigos, sendo que151 deles tinham resumos indisponíveis. Dos 498 restantes, 189 estavam repetidos. Sendo assim, 309 artigos foram avaliados, e apenas 21 foram incluídos no presente estudo.

O motivo da exclusão dos 288 artigos do estudo encontra-se descrito na tabela 1. Os 21 artigos selecionados foram avaliados de forma crítica quanto a: objetivos, número e gênero dos participantes, faixa etária, critérios e métodos de avaliação, resultado; e conclusões.

Tabela 1
Motivos de exclusão dos artigos

Resultados

Os resultados do estudo encontram-se sumariamente descritos na tabela 2.

Tabela 2
Resumo dos artigos utilizados no estudo

Discussão

Foram identificados 13 grupos de autores diferentes. Não foi encontrada prevalência ou diferenciação de resultados entre os sexos. Todos os artigos apresentaram análise quantitativa, com apoio em resultados estatísticos. Dos 21 artigos estudados, em apenas um2323. Humbert IA, McLaren DG, Kosmatka K, Fitzgerald M, John- son S, Porcaro E, et al. Early deficits in cortical control of swallowing in Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2010;9: 1185-97 houve a participação de juízes, no intuito de dar confiabilidade à avaliação videofluroscópica.

Dos artigos estudados, nove22. Malandraki GA, Perlman AL, Karampinos DC, Sutton BP. Reduced somatosensory activations in swallowing with age. Hum Brain Mapp. 2011;32:730-43.,1010. Mosier K, Liu WC, Behin B, Lee C, Baredes S. Cortical adaptation following partial glossectomy with primary closure: implications for reconstruction of the oral tongue. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2005;114:681-7.,1515. Humbert IA, Fitzgerald ME, McLaren DG, Johnson S, Porcaro E, Kosmatka K, et al. Neurophysiology of swallowing: effects of age and bolus type. Neuroimage. 2009;44:982-91.,1717. Li S, Chen Q, Yu B, Xue K, Luo C, Xu Y, et al. Structural and functional changes mapped in the brains of amyotrophic lateral sclerosis patients with/without dysphagia: a pilot study. Amyotroph Lateral Scler. 2009;10:280-7. C.

18. Li S, Luo C, Yu B, Yan B, Gong Q, He C, et al. Functional magnetic resonance imaging study on dysphagia after unilateral hemispheric stroke: a preliminary study. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2009;80:1320-9. C.

18 19. Malandraki GA, Sutton BP, Perlman AL, Karampinos DC, Conway C. Neural activation of swallowing and swallowing-related tasks in healthy young adults: an attempt to separate the components of deglutition. Hum Brain Mapp. 2009;30:3029-226.

20. Malandraki GA, Sutton BP, Perlman AL, Karampinos DC. Age- related differences in laterality of cortical activations in swallowing. Dysphagia. 2010;25:238-49.
-2121. Haupage S, Peck KK, Branski RC, Hsu M, Holodny A, Kraus D. Functional MRI of tongue motor tasks in patients with tongue cancer: observations before and after partial glossectomy. Neu- roradiology. 2010;52:1185-91.,2323. Humbert IA, McLaren DG, Kosmatka K, Fitzgerald M, John- son S, Porcaro E, et al. Early deficits in cortical control of swallowing in Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2010;9: 1185-97,2424. Humbert IA, McLaren DG, Malandraki G, Johnson SC, Robbins J. Swallowing intentional off-state in aging and Alzheimer's disease: preliminary study. J Alzheimers Dis. 2011;26: 347-54. utilizaram grupos controle para realizar comparações. Em 20 artigos,22. Malandraki GA, Perlman AL, Karampinos DC, Sutton BP. Reduced somatosensory activations in swallowing with age. Hum Brain Mapp. 2011;32:730-43.,88. Suzuki M, Asada Y, Ito J, Hayashi K, Inoue H, Kitano H. Activation of cerebellum and basal ganglia on volitional swallowing detected by functional magnetic resonance imaging. Dysphagia. 2003;18:71-7.

9. Martin RE, MacIntosh BJ, Smith RC, Barr AM, Stevens TK, Gati JS, et al. Cerebral areas processing swallowing and tongue movement are overlapping but distinct: a functional magnetic resonance imaging study. J Neurophysiol. 2004;92:2428-93.

10. Mosier K, Liu WC, Behin B, Lee C, Baredes S. Cortical adaptation following partial glossectomy with primary closure: implications for reconstruction of the oral tongue. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2005;114:681-7.

11. Toogood JA, Barr AM, Stevens TK, Gati JS, Menon RS, Martin RE. Discrete functional contributions of cerebral cortical foci in voluntary swallowing: a functional magnetic resonance imaging (fMRI) go, no-go study. Exp Brain Res. 2005;161:81-90.

12. Shibamoto I, Tanaka T, Fujishima I, Katagiri N, Uematsu H. Cortical activation during solid bolus swallowing. J Med Dent Sci. 2007;54:25-30.

13. Martin R, Barr A, MacIntosh B, Smith R, Stevens T, Taves D, et al. Cerebral cortical processing of swallowing in older adults. Exp Brain Res. 2007;176:12-22.

14. Lowell SY, Poletto CJ, Knorrr-Chung BR, Reynolds RC, Simonyan K, Ludlow CL. Sensory stimulation activates both motor and sensory components the swallowing system. Neuroimage. 2008;42:285-95.

15. Humbert IA, Fitzgerald ME, McLaren DG, Johnson S, Porcaro E, Kosmatka K, et al. Neurophysiology of swallowing: effects of age and bolus type. Neuroimage. 2009;44:982-91.

16. Kawai T, Watanabe Y, Tonogi M, Yamane G, Abe S, Yamada Y, et al. Visual and auditory stimuli associated with swallowing: an fMRI study. Bull Tokyo Dent Coll. 2009;50: 169-81.

17. Li S, Chen Q, Yu B, Xue K, Luo C, Xu Y, et al. Structural and functional changes mapped in the brains of amyotrophic lateral sclerosis patients with/without dysphagia: a pilot study. Amyotroph Lateral Scler. 2009;10:280-7. C.

18. Li S, Luo C, Yu B, Yan B, Gong Q, He C, et al. Functional magnetic resonance imaging study on dysphagia after unilateral hemispheric stroke: a preliminary study. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2009;80:1320-9. C.

18 19. Malandraki GA, Sutton BP, Perlman AL, Karampinos DC, Conway C. Neural activation of swallowing and swallowing-related tasks in healthy young adults: an attempt to separate the components of deglutition. Hum Brain Mapp. 2009;30:3029-226.
-2020. Malandraki GA, Sutton BP, Perlman AL, Karampinos DC. Age- related differences in laterality of cortical activations in swallowing. Dysphagia. 2010;25:238-49.,2222. Babaei A, Kern M, Antonik S, Mepani R, Ward BD, Li SJ, et al. Enhancing effects of flavored nutritive stimuli on cortical swal- lowing network activity. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2010;299:G422-9.,2323. Humbert IA, McLaren DG, Kosmatka K, Fitzgerald M, John- son S, Porcaro E, et al. Early deficits in cortical control of swallowing in Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2010;9: 1185-97

24. Humbert IA, McLaren DG, Malandraki G, Johnson SC, Robbins J. Swallowing intentional off-state in aging and Alzheimer's disease: preliminary study. J Alzheimers Dis. 2011;26: 347-54.

25. Stice E, Yokum S, Burger KS, Epstein LH, Small DM. Youth at risk for obesity show greater activation of striatal and somatosensory regions to food. J Neurosci. 2011;23:4360-6.

26. Babaei A, Ward BD, Ahmad S, Patel A, Nencka A, Li SJ, et al. Reproducibility of swallow-induced cortical BOLD positive and negative fMRI activity. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2012;303:600-9.
-2727. Babaei A, Ward BD, Siwiec RM, Ahmad A, Kern M, Nencka A, et al. Functional connectivity of the cortical swallowing network in humans. Neuroimage. 2013;76:33-44. o desenho do estudo foi transversal, com avaliação/realização do exame pontual, e em apenas um2121. Haupage S, Peck KK, Branski RC, Hsu M, Holodny A, Kraus D. Functional MRI of tongue motor tasks in patients with tongue cancer: observations before and after partial glossectomy. Neu- roradiology. 2010;52:1185-91. o desenho foi longitudinal, tendo sido realizada a avaliação/realização do exame nos momentos pré e pós-operatório. De acordo com o desenho metodológico deste estudo, todos os artigos utilizaram o exame de RNMf; porém, também foram identificados outros exames utilizados em associação, como a eletromiografia (EMG) e a videoflouroscopia da deglutição (VDF).

Os parâmetros considerados para a avaliação durante o exame de RNMf não foram unânimes. Alguns estudos avaliaram a função de deglutição de saliva, água e bário1515. Humbert IA, Fitzgerald ME, McLaren DG, Johnson S, Porcaro E, Kosmatka K, et al. Neurophysiology of swallowing: effects of age and bolus type. Neuroimage. 2009;44:982-91.,1616. Kawai T, Watanabe Y, Tonogi M, Yamane G, Abe S, Yamada Y, et al. Visual and auditory stimuli associated with swallowing: an fMRI study. Bull Tokyo Dent Coll. 2009;50: 169-81.,2323. Humbert IA, McLaren DG, Kosmatka K, Fitzgerald M, John- son S, Porcaro E, et al. Early deficits in cortical control of swallowing in Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2010;9: 1185-97,2424. Humbert IA, McLaren DG, Malandraki G, Johnson SC, Robbins J. Swallowing intentional off-state in aging and Alzheimer's disease: preliminary study. J Alzheimers Dis. 2011;26: 347-54.; outros deglutição de saliva e/ou água;22. Malandraki GA, Perlman AL, Karampinos DC, Sutton BP. Reduced somatosensory activations in swallowing with age. Hum Brain Mapp. 2011;32:730-43.,99. Martin RE, MacIntosh BJ, Smith RC, Barr AM, Stevens TK, Gati JS, et al. Cerebral areas processing swallowing and tongue movement are overlapping but distinct: a functional magnetic resonance imaging study. J Neurophysiol. 2004;92:2428-93.,1010. Mosier K, Liu WC, Behin B, Lee C, Baredes S. Cortical adaptation following partial glossectomy with primary closure: implications for reconstruction of the oral tongue. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2005;114:681-7.,1313. Martin R, Barr A, MacIntosh B, Smith R, Stevens T, Taves D, et al. Cerebral cortical processing of swallowing in older adults. Exp Brain Res. 2007;176:12-22.,1717. Li S, Chen Q, Yu B, Xue K, Luo C, Xu Y, et al. Structural and functional changes mapped in the brains of amyotrophic lateral sclerosis patients with/without dysphagia: a pilot study. Amyotroph Lateral Scler. 2009;10:280-7. C.

18. Li S, Luo C, Yu B, Yan B, Gong Q, He C, et al. Functional magnetic resonance imaging study on dysphagia after unilateral hemispheric stroke: a preliminary study. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2009;80:1320-9. C.

18 19. Malandraki GA, Sutton BP, Perlman AL, Karampinos DC, Conway C. Neural activation of swallowing and swallowing-related tasks in healthy young adults: an attempt to separate the components of deglutition. Hum Brain Mapp. 2009;30:3029-226.

20. Malandraki GA, Sutton BP, Perlman AL, Karampinos DC. Age- related differences in laterality of cortical activations in swallowing. Dysphagia. 2010;25:238-49.
-2121. Haupage S, Peck KK, Branski RC, Hsu M, Holodny A, Kraus D. Functional MRI of tongue motor tasks in patients with tongue cancer: observations before and after partial glossectomy. Neu- roradiology. 2010;52:1185-91. enquanto outro a deglutição de sólido, líquido e pastoso para diferenciar as consistências.1212. Shibamoto I, Tanaka T, Fujishima I, Katagiri N, Uematsu H. Cortical activation during solid bolus swallowing. J Med Dent Sci. 2007;54:25-30. Quanto à forma de instrução para a realização das tarefas, foram utilizados comandos verbais, como "degluta" e "não degluta",88. Suzuki M, Asada Y, Ito J, Hayashi K, Inoue H, Kitano H. Activation of cerebellum and basal ganglia on volitional swallowing detected by functional magnetic resonance imaging. Dysphagia. 2003;18:71-7.,1111. Toogood JA, Barr AM, Stevens TK, Gati JS, Menon RS, Martin RE. Discrete functional contributions of cerebral cortical foci in voluntary swallowing: a functional magnetic resonance imaging (fMRI) go, no-go study. Exp Brain Res. 2005;161:81-90. assim como a estimulação visual e/ou auditiva e/ou gustativa.1414. Lowell SY, Poletto CJ, Knorrr-Chung BR, Reynolds RC, Simonyan K, Ludlow CL. Sensory stimulation activates both motor and sensory components the swallowing system. Neuroimage. 2008;42:285-95.,2222. Babaei A, Kern M, Antonik S, Mepani R, Ward BD, Li SJ, et al. Enhancing effects of flavored nutritive stimuli on cortical swal- lowing network activity. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2010;299:G422-9.,2525. Stice E, Yokum S, Burger KS, Epstein LH, Small DM. Youth at risk for obesity show greater activation of striatal and somatosensory regions to food. J Neurosci. 2011;23:4360-6.

26. Babaei A, Ward BD, Ahmad S, Patel A, Nencka A, Li SJ, et al. Reproducibility of swallow-induced cortical BOLD positive and negative fMRI activity. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2012;303:600-9.
-2727. Babaei A, Ward BD, Siwiec RM, Ahmad A, Kern M, Nencka A, et al. Functional connectivity of the cortical swallowing network in humans. Neuroimage. 2013;76:33-44.

Para a análise dos resultados do exame de RNMf, de forma geral, foram utilizados os critérios de BOLD (Blood Oxygenation Level Dependant), de ROI (Regions of Interest), de lateralização cortical, de DTI (Diffusion Tensor Imaging) e de tempo de latência.

Após a análise crítica dos artigos, observou-se que os estudos que apresentavam os achados da RNMf durante tarefas de deglutição podiam ser divididos em três grupos: estudos que descreviam a ativação cerebral em indivíduos hígidos em diferentes condições e com diferentes estímulos;88. Suzuki M, Asada Y, Ito J, Hayashi K, Inoue H, Kitano H. Activation of cerebellum and basal ganglia on volitional swallowing detected by functional magnetic resonance imaging. Dysphagia. 2003;18:71-7.,1111. Toogood JA, Barr AM, Stevens TK, Gati JS, Menon RS, Martin RE. Discrete functional contributions of cerebral cortical foci in voluntary swallowing: a functional magnetic resonance imaging (fMRI) go, no-go study. Exp Brain Res. 2005;161:81-90.

12. Shibamoto I, Tanaka T, Fujishima I, Katagiri N, Uematsu H. Cortical activation during solid bolus swallowing. J Med Dent Sci. 2007;54:25-30.

13. Martin R, Barr A, MacIntosh B, Smith R, Stevens T, Taves D, et al. Cerebral cortical processing of swallowing in older adults. Exp Brain Res. 2007;176:12-22.
-1414. Lowell SY, Poletto CJ, Knorrr-Chung BR, Reynolds RC, Simonyan K, Ludlow CL. Sensory stimulation activates both motor and sensory components the swallowing system. Neuroimage. 2008;42:285-95.,1616. Kawai T, Watanabe Y, Tonogi M, Yamane G, Abe S, Yamada Y, et al. Visual and auditory stimuli associated with swallowing: an fMRI study. Bull Tokyo Dent Coll. 2009;50: 169-81.,1918 19. Malandraki GA, Sutton BP, Perlman AL, Karampinos DC, Conway C. Neural activation of swallowing and swallowing-related tasks in healthy young adults: an attempt to separate the components of deglutition. Hum Brain Mapp. 2009;30:3029-226.,2222. Babaei A, Kern M, Antonik S, Mepani R, Ward BD, Li SJ, et al. Enhancing effects of flavored nutritive stimuli on cortical swal- lowing network activity. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2010;299:G422-9.,2626. Babaei A, Ward BD, Ahmad S, Patel A, Nencka A, Li SJ, et al. Reproducibility of swallow-induced cortical BOLD positive and negative fMRI activity. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2012;303:600-9.,2727. Babaei A, Ward BD, Siwiec RM, Ahmad A, Kern M, Nencka A, et al. Functional connectivity of the cortical swallowing network in humans. Neuroimage. 2013;76:33-44. estudos realizados com pacientes portadores de alguma doença/comorbidades, que foram comparados à indivíduos hígidos,1010. Mosier K, Liu WC, Behin B, Lee C, Baredes S. Cortical adaptation following partial glossectomy with primary closure: implications for reconstruction of the oral tongue. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2005;114:681-7.,1717. Li S, Chen Q, Yu B, Xue K, Luo C, Xu Y, et al. Structural and functional changes mapped in the brains of amyotrophic lateral sclerosis patients with/without dysphagia: a pilot study. Amyotroph Lateral Scler. 2009;10:280-7. C.,1818. Li S, Luo C, Yu B, Yan B, Gong Q, He C, et al. Functional magnetic resonance imaging study on dysphagia after unilateral hemispheric stroke: a preliminary study. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2009;80:1320-9. C.,2121. Haupage S, Peck KK, Branski RC, Hsu M, Holodny A, Kraus D. Functional MRI of tongue motor tasks in patients with tongue cancer: observations before and after partial glossectomy. Neu- roradiology. 2010;52:1185-91.,2323. Humbert IA, McLaren DG, Kosmatka K, Fitzgerald M, John- son S, Porcaro E, et al. Early deficits in cortical control of swallowing in Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2010;9: 1185-97

24. Humbert IA, McLaren DG, Malandraki G, Johnson SC, Robbins J. Swallowing intentional off-state in aging and Alzheimer's disease: preliminary study. J Alzheimers Dis. 2011;26: 347-54.
-2525. Stice E, Yokum S, Burger KS, Epstein LH, Small DM. Youth at risk for obesity show greater activation of striatal and somatosensory regions to food. J Neurosci. 2011;23:4360-6. sendo as comorbidades doença de Alzheimer (DA),2323. Humbert IA, McLaren DG, Kosmatka K, Fitzgerald M, John- son S, Porcaro E, et al. Early deficits in cortical control of swallowing in Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2010;9: 1185-97,2424. Humbert IA, McLaren DG, Malandraki G, Johnson SC, Robbins J. Swallowing intentional off-state in aging and Alzheimer's disease: preliminary study. J Alzheimers Dis. 2011;26: 347-54. obesidade,2525. Stice E, Yokum S, Burger KS, Epstein LH, Small DM. Youth at risk for obesity show greater activation of striatal and somatosensory regions to food. J Neurosci. 2011;23:4360-6. câncer de língua,1010. Mosier K, Liu WC, Behin B, Lee C, Baredes S. Cortical adaptation following partial glossectomy with primary closure: implications for reconstruction of the oral tongue. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2005;114:681-7.,2121. Haupage S, Peck KK, Branski RC, Hsu M, Holodny A, Kraus D. Functional MRI of tongue motor tasks in patients with tongue cancer: observations before and after partial glossectomy. Neu- roradiology. 2010;52:1185-91. esclerose lateral amiotrófica (ELA)1717. Li S, Chen Q, Yu B, Xue K, Luo C, Xu Y, et al. Structural and functional changes mapped in the brains of amyotrophic lateral sclerosis patients with/without dysphagia: a pilot study. Amyotroph Lateral Scler. 2009;10:280-7. C. e acidente vascular cerebral (AVC) isquêmico1818. Li S, Luo C, Yu B, Yan B, Gong Q, He C, et al. Functional magnetic resonance imaging study on dysphagia after unilateral hemispheric stroke: a preliminary study. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2009;80:1320-9. C.; e estudos que comparavam a ativação cerebral em diferentes idades.22. Malandraki GA, Perlman AL, Karampinos DC, Sutton BP. Reduced somatosensory activations in swallowing with age. Hum Brain Mapp. 2011;32:730-43.,1515. Humbert IA, Fitzgerald ME, McLaren DG, Johnson S, Porcaro E, Kosmatka K, et al. Neurophysiology of swallowing: effects of age and bolus type. Neuroimage. 2009;44:982-91.,2020. Malandraki GA, Sutton BP, Perlman AL, Karampinos DC. Age- related differences in laterality of cortical activations in swallowing. Dysphagia. 2010;25:238-49.,2424. Humbert IA, McLaren DG, Malandraki G, Johnson SC, Robbins J. Swallowing intentional off-state in aging and Alzheimer's disease: preliminary study. J Alzheimers Dis. 2011;26: 347-54.

Para melhor apresentação e discussão dos achados deste estudo, foi realizada a aglutinação das temáticas conforme apontamento dos grupos citados acima. Nos casos de DA, verificou-se, de forma resumida, resposta significativamente inferior (BOLD) em muitas áreas corticais que são tradicionalmente envolvidas na deglutição normal. Um dos estudos2323. Humbert IA, McLaren DG, Kosmatka K, Fitzgerald M, John- son S, Porcaro E, et al. Early deficits in cortical control of swallowing in Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2010;9: 1185-97 concluiu que, embora o distúrbio de deglutição seja geralmente observado nos estágios finais da DA, mudanças no controle cortical da deglutição podem começar muito antes de a disfagia se tornar aparente.

Os estudos realizados com pacientes com câncer de língua1010. Mosier K, Liu WC, Behin B, Lee C, Baredes S. Cortical adaptation following partial glossectomy with primary closure: implications for reconstruction of the oral tongue. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2005;114:681-7.,2121. Haupage S, Peck KK, Branski RC, Hsu M, Holodny A, Kraus D. Functional MRI of tongue motor tasks in patients with tongue cancer: observations before and after partial glossectomy. Neu- roradiology. 2010;52:1185-91. buscaram determinar os mecanismos de adaptação do sistema nervoso após a glossectomia. Os achados da RNMf dos glossectomizados evidenciaram uma maior ativação no córtex parietal e de respostas adaptativas (em áreas do córtex associadas ao planejamento do movimento da língua durante a deglutição) do Sistema Nervoso Central após a glossectomia.

O estudo que explorou as mudanças funcionais e estruturais em pacientes com esclerose lateral amiotrófica, com ou sem disfagia,1717. Li S, Chen Q, Yu B, Xue K, Luo C, Xu Y, et al. Structural and functional changes mapped in the brains of amyotrophic lateral sclerosis patients with/without dysphagia: a pilot study. Amyotroph Lateral Scler. 2009;10:280-7. C. verificou que, durante a deglutição voluntária de saliva, todos tiveram a mesma área cortical ativada; porém, os pacientes disfágicos apresentaram uma diminuição da ativação. Foi descrito ainda que, mesmo nos casos em que a doença não pôde ser detectada por meio da ressonância magnética convencional, a RNMf evidenciou alterações da funcionalidade cerebral durante a deglutição, apontando possíveis alterações na deglutição, mesmo que futuras.

Os achados dos artigos88. Suzuki M, Asada Y, Ito J, Hayashi K, Inoue H, Kitano H. Activation of cerebellum and basal ganglia on volitional swallowing detected by functional magnetic resonance imaging. Dysphagia. 2003;18:71-7.,99. Martin RE, MacIntosh BJ, Smith RC, Barr AM, Stevens TK, Gati JS, et al. Cerebral areas processing swallowing and tongue movement are overlapping but distinct: a functional magnetic resonance imaging study. J Neurophysiol. 2004;92:2428-93.,1111. Toogood JA, Barr AM, Stevens TK, Gati JS, Menon RS, Martin RE. Discrete functional contributions of cerebral cortical foci in voluntary swallowing: a functional magnetic resonance imaging (fMRI) go, no-go study. Exp Brain Res. 2005;161:81-90.

12. Shibamoto I, Tanaka T, Fujishima I, Katagiri N, Uematsu H. Cortical activation during solid bolus swallowing. J Med Dent Sci. 2007;54:25-30.

13. Martin R, Barr A, MacIntosh B, Smith R, Stevens T, Taves D, et al. Cerebral cortical processing of swallowing in older adults. Exp Brain Res. 2007;176:12-22.
-1414. Lowell SY, Poletto CJ, Knorrr-Chung BR, Reynolds RC, Simonyan K, Ludlow CL. Sensory stimulation activates both motor and sensory components the swallowing system. Neuroimage. 2008;42:285-95.,1616. Kawai T, Watanabe Y, Tonogi M, Yamane G, Abe S, Yamada Y, et al. Visual and auditory stimuli associated with swallowing: an fMRI study. Bull Tokyo Dent Coll. 2009;50: 169-81.,1918 19. Malandraki GA, Sutton BP, Perlman AL, Karampinos DC, Conway C. Neural activation of swallowing and swallowing-related tasks in healthy young adults: an attempt to separate the components of deglutition. Hum Brain Mapp. 2009;30:3029-226.,2222. Babaei A, Kern M, Antonik S, Mepani R, Ward BD, Li SJ, et al. Enhancing effects of flavored nutritive stimuli on cortical swal- lowing network activity. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2010;299:G422-9.,2626. Babaei A, Ward BD, Ahmad S, Patel A, Nencka A, Li SJ, et al. Reproducibility of swallow-induced cortical BOLD positive and negative fMRI activity. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2012;303:600-9.,2727. Babaei A, Ward BD, Siwiec RM, Ahmad A, Kern M, Nencka A, et al. Functional connectivity of the cortical swallowing network in humans. Neuroimage. 2013;76:33-44. que estudaram apenas a ativação cerebral de pacientes hígidos frente a diferentes estímulos (consistência, sabor, diferentes instruções para realização da tarefa de deglutir, diferentes idades e diferentes focos no Sistema Nervoso Central) evidenciaram: 1- maior ativação cerebral durante a deglutição de líquido quando comparado ao sólido; durante a deglutição de água quando comparada à deglutição de saliva; quando o alimento ofertado apresenta sabor, em comparação à saliva e à água; quando há o comando verbal para que ocorra a deglutição; quando se utilizam estímulos olfativos, gustativos e visuais associados à deglutição; e quando se utiliza estímulo sensorial com injeção de ar na cavidade oral ar durante a deglutição (quando comparada aos momentos em que não se realiza a injeção de ar); 2- maior ativação nas áreas de interesse (programação e performance) quando estímulos visuais e auditivos relacionados à deglutição são utilizados em associação à realização da função; 3- que os córtices sensório-motores orais dentro dos hemisférios esquerdo e direito não são equivalentes funcionalmente; e 4- que a deglutição espontânea envolve o ativação do cerebelo e dos gânglios da base, bem como as estruturas corticais.

Ao analisar os padrões de normalidade da ativação cerebral durante as tarefas de deglutição, verificou-se que, embora a análise de contraste não tenha conseguido identificar os focos de ativação específicos para deglutição, mapas de ativação sobrepostos sugerem que a extensão mais lateral do córtex pré-central e parietal anterior, córtex cingulado anterior rostral, precuneus e opérculo parietal esquerdo são preferencialmente ativados na deglutição.99. Martin RE, MacIntosh BJ, Smith RC, Barr AM, Stevens TK, Gati JS, et al. Cerebral areas processing swallowing and tongue movement are overlapping but distinct: a functional magnetic resonance imaging study. J Neurophysiol. 2004;92:2428-93. Já Suzuki et al. (2003)88. Suzuki M, Asada Y, Ito J, Hayashi K, Inoue H, Kitano H. Activation of cerebellum and basal ganglia on volitional swallowing detected by functional magnetic resonance imaging. Dysphagia. 2003;18:71-7. encontraram que as regiões ativadas durante a deglutição foram observadas no córtex sensório-motor, ínsula, cerebelo, putâmen, globo pálido, tálamo, giro cingulado anterior, área motora suplementar, giro temporal superior e na substância nigra; o cerebelo foi ativado bilateralmente, especialmente no lado esquerdo; ativação dos globus palidus e putâmen foi encontrada bilateralmente.

Durante os últimos anos, o crescente número de estudos de neuroimagem em indivíduos saudáveis tem evidenciado múltiplas regiões corticais que participam do controle da deglutição. Imagens cerebrais funcionais podem ajudar a elucidar os mecanismos neurais relevantes, identificando os padrões neurais que governam essa ação sensório-motora complexa, provendo evidências de mudanças funcionais no córtex cerebral após alguma comorbidade (como as citadas nessa revisão), e auxiliando na identificação e reabilitação correta da disfagia.

Esta revisão crítica mostrou que o exame é de grande importância na identificação precoce, ou não, de alterações cerebrais, facilitando a escolha de uma melhor abordagem de reabilitação para os pacientes disfágicos ou com risco de desenvolver disfagia, possibilitando a melhora no quadro ou a prevenção de riscos.

Conclusão

Este estudo permitiu concluir que a RNMf é um método não invasivo, quantitativo, que demonstra respostas pontuais, às vezes não identificadas clinicamente.

Pode ser utilizado de forma associada e/ou complementarmente a outros exames de imagem, no intuito de confirmação dos resultados ou de validação de métodos. Como aspecto negativo, este estudo evidenciou que, para a realização dos exames, todos os pacientes deveriam deglutir na posição supina, o que pode influenciar a adequada realização da função de deglutição. Outro aspecto que deve ser considerado é que não houve uma padronização das metodologias utilizadas nos artigos analisados, tanto na seleção da casuística como nos materiais e métodos de estudo.

References

  • 1
    Corbin-Lewis K, Liss JM, Sciortino KL. Controle da deglutição normal. In: Corbin-Lewis K, Liss JM, Sciortino KL, editors. Anatomia clínica e fisiologia do mecanismo de deglutição. São Paulo: Cengage Learning; 2009. p. 95-109.
  • 2
    Malandraki GA, Perlman AL, Karampinos DC, Sutton BP. Reduced somatosensory activations in swallowing with age. Hum Brain Mapp. 2011;32:730-43.
  • 3
    Martin RE, Sessle BJ. The role of the cerebral cortex in swallowing. Dysphagia. 1993;8:195-202.
  • 4
    Hamdy S, Rothwell JC, Aziz Q, Thompson DG. Organization and reorganization of human swallowing motor cortex: implications for recovery after stroke. Clin Sci. 2000;99:151-7.
  • 5
    Mosier K, Patel R, Liu WC, Kalnin A, Maldjian J, Baredes S. Cortical representation of swallowing normal adults: functional implications. Laryngoscope. 1999;109:1417-23.
  • 6
    Ertekin C, Aydogdu I. Neurophysiology of swallowing. Clin Neurophysiol. 2003;114:2226-44.
  • 7
    The Cochrane Collaboration Cochrane handbook for systematic reviews of intervention; 2011.
  • 8
    Suzuki M, Asada Y, Ito J, Hayashi K, Inoue H, Kitano H. Activation of cerebellum and basal ganglia on volitional swallowing detected by functional magnetic resonance imaging. Dysphagia. 2003;18:71-7.
  • 9
    Martin RE, MacIntosh BJ, Smith RC, Barr AM, Stevens TK, Gati JS, et al. Cerebral areas processing swallowing and tongue movement are overlapping but distinct: a functional magnetic resonance imaging study. J Neurophysiol. 2004;92:2428-93.
  • 10
    Mosier K, Liu WC, Behin B, Lee C, Baredes S. Cortical adaptation following partial glossectomy with primary closure: implications for reconstruction of the oral tongue. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2005;114:681-7.
  • 11
    Toogood JA, Barr AM, Stevens TK, Gati JS, Menon RS, Martin RE. Discrete functional contributions of cerebral cortical foci in voluntary swallowing: a functional magnetic resonance imaging (fMRI) go, no-go study. Exp Brain Res. 2005;161:81-90.
  • 12
    Shibamoto I, Tanaka T, Fujishima I, Katagiri N, Uematsu H. Cortical activation during solid bolus swallowing. J Med Dent Sci. 2007;54:25-30.
  • 13
    Martin R, Barr A, MacIntosh B, Smith R, Stevens T, Taves D, et al. Cerebral cortical processing of swallowing in older adults. Exp Brain Res. 2007;176:12-22.
  • 14
    Lowell SY, Poletto CJ, Knorrr-Chung BR, Reynolds RC, Simonyan K, Ludlow CL. Sensory stimulation activates both motor and sensory components the swallowing system. Neuroimage. 2008;42:285-95.
  • 15
    Humbert IA, Fitzgerald ME, McLaren DG, Johnson S, Porcaro E, Kosmatka K, et al. Neurophysiology of swallowing: effects of age and bolus type. Neuroimage. 2009;44:982-91.
  • 16
    Kawai T, Watanabe Y, Tonogi M, Yamane G, Abe S, Yamada Y, et al. Visual and auditory stimuli associated with swallowing: an fMRI study. Bull Tokyo Dent Coll. 2009;50: 169-81.
  • 17
    Li S, Chen Q, Yu B, Xue K, Luo C, Xu Y, et al. Structural and functional changes mapped in the brains of amyotrophic lateral sclerosis patients with/without dysphagia: a pilot study. Amyotroph Lateral Scler. 2009;10:280-7. C.
  • 18
    Li S, Luo C, Yu B, Yan B, Gong Q, He C, et al. Functional magnetic resonance imaging study on dysphagia after unilateral hemispheric stroke: a preliminary study. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2009;80:1320-9. C.
  • 18
    19. Malandraki GA, Sutton BP, Perlman AL, Karampinos DC, Conway C. Neural activation of swallowing and swallowing-related tasks in healthy young adults: an attempt to separate the components of deglutition. Hum Brain Mapp. 2009;30:3029-226.
  • 20
    Malandraki GA, Sutton BP, Perlman AL, Karampinos DC. Age- related differences in laterality of cortical activations in swallowing. Dysphagia. 2010;25:238-49.
  • 21
    Haupage S, Peck KK, Branski RC, Hsu M, Holodny A, Kraus D. Functional MRI of tongue motor tasks in patients with tongue cancer: observations before and after partial glossectomy. Neu- roradiology. 2010;52:1185-91.
  • 22
    Babaei A, Kern M, Antonik S, Mepani R, Ward BD, Li SJ, et al. Enhancing effects of flavored nutritive stimuli on cortical swal- lowing network activity. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2010;299:G422-9.
  • 23
    Humbert IA, McLaren DG, Kosmatka K, Fitzgerald M, John- son S, Porcaro E, et al. Early deficits in cortical control of swallowing in Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2010;9: 1185-97
  • 24
    Humbert IA, McLaren DG, Malandraki G, Johnson SC, Robbins J. Swallowing intentional off-state in aging and Alzheimer's disease: preliminary study. J Alzheimers Dis. 2011;26: 347-54.
  • 25
    Stice E, Yokum S, Burger KS, Epstein LH, Small DM. Youth at risk for obesity show greater activation of striatal and somatosensory regions to food. J Neurosci. 2011;23:4360-6.
  • 26
    Babaei A, Ward BD, Ahmad S, Patel A, Nencka A, Li SJ, et al. Reproducibility of swallow-induced cortical BOLD positive and negative fMRI activity. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2012;303:600-9.
  • 27
    Babaei A, Ward BD, Siwiec RM, Ahmad A, Kern M, Nencka A, et al. Functional connectivity of the cortical swallowing network in humans. Neuroimage. 2013;76:33-44.
  • Como citar este artigo: de Lima MS, Mangilli LD, Sassi FC, de Andrade CRF. Functional magnetic resonance and swallowing: critical literature review. Braz J Otorhinolaryngol. 2015;81:671-80.
  • ☆ ☆
    Instituição: Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP), São Paulo, SP, Brasil.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    Nov-Dec 2015

Histórico

  • Recebido
    31 Mar 2014
  • Aceito
    01 Fev 2015
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