TMS - Electrodos Intracraneales

En los últimos años, las técnicas de estimulación cerebral no invasiva, como la estimulación magnética transcraneal (TMS), la estimulación con corriente transcraneal y la estimulación multimodal periférica, han mostrado aplicaciones clínicas generalizadas. La estimulación magnética transcraneal (TMS) es un método no invasivo de estimulación focal del cerebro que utiliza la inducción electromagnética y no requiere cirugía. Hay optimismo de que TMS y otras formas de NIBS revolucionarán la forma en que tratamos los trastornos neurológicos y psiquiátricos, como lo demuestran más de 1000 ensayos clínicos registrados con TMS. Gran parte de este optimismo proviene del uso exitoso de TMS como tratamiento para la depresión. A pesar del gran número de ensayos clínicos que utilizan NIBS, el número de indicaciones terapéuticas se ha estancado, limitándose a la depresión mayor y, más recientemente, al trastorno obsesivo-compulsivo. Hay preguntas fundamentales sobre los mecanismos de acción subyacentes de NIBS que será fundamental comprender para avanzar en esta modalidad de tratamiento. Aquí, proponemos un proyecto de colaboración único entre neurología y neurocirugía que permitirá una ventana sin precedentes para comprender cómo NIBS afecta el cerebro humano. Específicamente, realizaremos varias formas de TMS dirigidas en pacientes neuroquirúrgicos con monitoreo de electroencefalografía intracraneal (iEEG) para registrar los efectos en tiempo real de NIBS en áreas cerebrales locales y remotas con una combinación incomparable de resolución espacial y temporal en relación con otros estudios humanos. TMS puede presentar el mayor riesgo para los pacientes con electrodos intracraneales y ya hemos demostrado la seguridad de este enfoque utilizando un cerebro fantasma basado en gel y tenemos resultados de siete pacientes que demuestran seguridad y resultados preliminares. Para la propuesta actual, nuestro objetivo es: 1) caracterizar la respuesta de NIBS en el cerebro humano según lo registrado en iEEG entre condiciones activas y simuladas, y 2) relacionar las respuestas electrofisiológicas remotas de NIBS con medidas de conectividad cerebral entre los sitios de estimulación y registro evaluados con resonancia magnética de conectividad funcional en estado de reposo (rs-fcMRI). Esto nos permitirá evaluar la relación entre las respuestas iEEG evocadas por NIBS y la fuerza de la conectividad funcional al sitio de estimulación en un modelo de regresión. Para la parte de TMS del estudio, planteamos la hipótesis de que 1) TMS tendrá efectos focales detectados a partir de electrodos de superficie subyacentes al sitio de estimulación, así como compromiso a nivel de red detectado en sitios remotos, 2) TMS repetitivo inducirá efectos específicos de frecuencia que difieren entre protocolos de estimulación de 0,5 y 10 Hz, y 3) la magnitud de las respuestas iEEG evocadas por TMS repetitivas a través de los electrodos se relacionará con la fuerza de rs-fcMRI entre los sitios de estimulación y registro. Al investigar las respuestas electrofisiológicas de TMS con alta precisión espaciotemporal en humanos, este estudio proporcionará nuevos conocimientos sobre los mecanismos de los efectos de TMS en el compromiso del objetivo y relacionará estos hallazgos con los métodos de imagen que ya se utilizan ampliamente. Además, el TMS se aplicará de una manera clínicamente significativa al enfocarse en la corteza prefrontal dorsolateral izquierda en un protocolo utilizado para tratar la depresión. Generar resultados para estos objetivos será clave para avanzar en nuestra comprensión de cómo TMS y otras formas de NIBS interactúan con las redes cerebrales, que pueden aprovecharse para desarrollar racionalmente NIBS terapéuticos personalizados y guiados por imágenes para la depresión y otros trastornos.