Efectos moduladores de la estimulación cerebral profunda sobre la actividad de la corteza cerebral

La estimulación cerebral profunda (DBS, por sus siglas en inglés) es una terapia estándar de atención aprobada por la FDA para la enfermedad de Parkinson (EP, por sus siglas en inglés) y el temblor, y más de 1,000 pacientes han sido implantados en la Clínica Cleveland en los últimos 20 años. La terapia implica la implantación estereotáctica de uno o más cables en regiones específicas del cerebro sensoriomotor, y cada cable consta de una matriz de cuatro a ocho contactos. El extremo proximal del cable se canaliza a un generador de impulsos implantable (IPG) colocado debajo de la piel del tórax. Después de la operación, un profesional de la salud programa cuidadosamente el GII: ajusta la ubicación de administración (es decir, la selección de contacto) y titula la frecuencia, la amplitud y el ancho de los pulsos de estímulo para maximizar el beneficio terapéutico y minimizar los efectos secundarios. Se plantea la hipótesis de que la estimulación eléctrica crónica de la región objetivo tiene efectos tanto locales como en todo el circuito, cuyo efecto neto es interrumpir la actividad neuronal fisiopatológica presente en las regiones cerebrales tanto corticales como subcorticales que se cree que subyacen a la manifestación de la enfermedad.

Las actividades relacionadas con el estudio comenzarán por la mañana, y los participantes se presentarán en el mostrador de la clínica para pacientes ambulatorios del Centro de Restauración Neurológica en el edificio S. A los participantes con un diagnóstico de la enfermedad de Parkinson se les pedirá que lleguen en el estado "prácticamente definido APAGADO" (es decir, vendrán para la prueba habiendo tomado medicamentos para la EP como de costumbre hasta la medianoche del día anterior, y ninguno en la mañana de la prueba) . Para ayudar a minimizar los riesgos fuera de la medicación, a los pacientes con EP se les ofrecerá la opción de pasar la noche en un hotel del campus sin costo alguno. Los pacientes recibirán almuerzo y descansos adicionales, según sea necesario, durante todo el día.

Un técnico aplicará electrodos clínicos en el cuero cabelludo de Ag/AgCl o un gorro elástico precargado con electrodos, después de lo cual se controlará y registrará la actividad electroencefalográfica (EEG) durante el resto del estudio. Los participantes se someterán a una evaluación del umbral de estimulación inicial para establecer los umbrales de efectos secundarios sensoriomotores relacionados con DBS.

Durante la prueba, los participantes estarán sentados cómodamente en una habitación tranquila. Se realizarán registros continuos de EEG y EMG a medida que se modifican sistemáticamente los parámetros del GII del paciente (es decir, cambios en la frecuencia del pulso, amplitud, amplitud y contactos activos) con el paciente en reposo y, para configuraciones específicas, de nuevo mientras el paciente realiza un tarea motora simple y continua usando la extremidad superior (p. ej., seguimiento de seno generado por computadora). Los potenciales evocados visuales y auditivos se obtendrán utilizando estímulos entregados a través de gafas (u otra fuente de luz) y auriculares, respectivamente. Los potenciales evocados somatosensoriales se obtendrán a través de la estimulación eléctrica del nervio tibial posterior o mediano utilizando técnicas clínicas estándar a aproximadamente el 125 % del umbral motor. Las tareas de potenciales relacionados con eventos incluirán tiempo de reacción simple y de elección, NoGo, así como tareas auditivas extrañas repetidas en una o más condiciones de DBS. Tenga en cuenta que el orden preciso de administración de la prueba se puede aleatorizar para minimizar los efectos del orden. También tenga en cuenta que a los pacientes diagnosticados con EP se les indicará que tomen su dosis habitual de medicación anti-EP aproximadamente a la mitad de la sesión de prueba, después de lo cual se repetirá un subconjunto de la prueba de potencial evocado.

En este estudio, los investigadores utilizarán múltiples métricas fisiológicas no invasivas, incluida la electroencefalografía del cuero cabelludo y la electromiografía de superficie, para caracterizar el patrón espaciotemporal de modulación cortical y corticomuscular asociado con parámetros terapéuticos, no terapéuticos y que inducen efectos secundarios de DBS para abordar los objetivos específicos.