Influencia de la TMS dependiente de la oscilación cerebral en la función motora

Descripción del estudio:

Estudiaremos si la excitabilidad corticoespinal (medida de resultado primaria) varía a lo largo de diferentes fases de oscilación de la forma de onda del EEG alfa sensoriomotor en adultos mayores sanos y pacientes con accidente cerebrovascular crónico. Los picos neuronales corticales sensoriomotores son más altos en los valles de oscilación sensoriomotora alfa y más bajos en los picos de oscilación sensoriomotora alfa (Haegens et al. 2011), lo que sugiere que la excitabilidad cortical es mayor en los valles de oscilación sensoriomotora alfa en relación con los picos. Abordaremos estas preguntas utilizando TMS de circuito cerrado. Con base en este trabajo anterior, planteamos la hipótesis de que la excitabilidad corticoespinal (medida de resultado principal) aumentará en los valles de oscilación sensoriomotora alfa en comparación con los picos en adultos mayores sanos (Experimento 1) y pacientes con accidente cerebrovascular crónico (Experimento 2).

Objetivos:

La estimulación magnética transcraneal (TMS) es una terapia complementaria potencial para la neurorrehabilitación posterior al accidente cerebrovascular. Hasta ahora, se ha aplicado habitualmente desacoplado de la actividad oscilatoria del cerebro (medida mediante formas de onda de EEG), lo que da como resultado una variabilidad en la respuesta biológica a cada estímulo, tamaños de efecto pequeños y una variabilidad interindividual significativa. La actividad oscilatoria del cerebro (es decir, la actividad oscilatoria de la forma de onda del EEG) en la banda alfa (8-12 Hz) está relacionada con la inhibición cortical (Haegens et al. 2011; Mathewson et al. 2011), la función motora y el procesamiento cognitivo (Sauseng et al. 2005; Busch et al. 2009; Dugue et al. 2011), y por lo tanto influye en la función cerebral (Klimesch 1999). Las limitaciones en los sistemas de circuito abierto que dependen de la clasificación de pruebas post-hoc basadas en el estado de EEG han mostrado resultados mixtos (Schulz et al. 2014, Keil et al. 2014, Iscan et al. 2016). Por ejemplo, la excitabilidad corticoespinal (medida con TMS) en humanos sanos varía según la fase de oscilación sensoriomotora alfa durante la cual se administra TMS: la excitabilidad corticoespinal es mayor cuando se administra TMS durante los valles de oscilación sensoriomotora alfa (es decir, la negatividad superficial máxima) y menor cuando se administra TMS durante los picos de oscilación sensoriomotora alfa (es decir, positividad de superficie máxima) (Zrenner et al. 2016; Triesch et al. 2016). Un estudio previo de circuito cerrado mostró solo un efecto de la potencia pero no del ángulo de fase en la excitabilidad cortical (Madsen et al. 2019), pero usando una configuración similar, pero hemos replicado el hallazgo de una mayor excitabilidad cortical durante los valles sensoriomotores alfa en jóvenes sanos. adultos (ver Apéndice A). Por lo tanto, nuestro objetivo es extender estos hallazgos a dos nuevas poblaciones: adultos mayores sanos (Experimento 1) y pacientes con accidente cerebrovascular crónico (Experimento 2). Estudios previos han demostrado que los adultos mayores exhiben diferencias significativas en la fisiología de la corteza motora en comparación con los adultos jóvenes (Peinemann et al. 2001; Oliviero et al. 2006; Fathi et al. 2010), por lo que se realizará el Experimento 1 para determinar si existe una asociación entre La fase oscilatoria sensoriomotora alfa y la excitabilidad corticoespinal están presentes en el envejecimiento saludable. Además, se realizará el Experimento 2 para determinar si la asociación esperada entre la fase oscilatoria sensoriomotora alfa y la excitabilidad corticoespinal también está presente después de un accidente cerebrovascular crónico. Es importante destacar que la adquisición de información sobre cómo el cerebro envejecido y dañado responde al TMS de bucle cerrado dependiente de la oscilación de la forma de onda del EEG será fundamental para desarrollar intervenciones basadas en TMS (es decir, de bucle cerrado) más eficaces. En ambos experimentos, la entrega de TMS se sincronizará con fases específicas de oscilación alfa sensoriomotora. Esperamos que los resultados de este trabajo brinden nuevos conocimientos sobre cómo la excitabilidad corticoespinal se ve afectada por la fase de oscilación sensoriomotora alfa en el cerebro envejecido y después de un accidente cerebrovascular, lo que podría conducir a un uso más efectivo de los protocolos TMS neuromoduladores dependientes de la oscilación sensoriomotora alfa en el futuro. .

Puntos finales:

Para ambos experimentos, la medida de resultado principal es la excitabilidad corticoespinal. Las medidas de resultado exploratorias incluyen la variabilidad de amplitud de MEP y las oscilaciones inducidas por TMS.

Población de estudio:

Hasta 24 voluntarios mayores sanos (mayores de 50 años) y hasta 28 pacientes con accidente cerebrovascular (mayores de 18 años).

Fase:

N / A

Descripción de los sitios/instalaciones que inscriben a los participantes:

Este es un estudio de un solo centro, que se realiza en el Centro Clínico NIH

Descripción de la intervención del estudio:

N / A

Duración del estudio:

6 años

Duración del participante:

Hasta 1 año