Mejora de los déficits del campo visual con estimulación cerebral no invasiva

Estimulación con corriente transcraneal La estimulación con corriente transcraneal no invasiva (TCS) se ha utilizado de forma segura en humanos durante décadas. Las técnicas de estimulación de corriente no invasivas utilizan dispositivos generadores de corriente alimentados por batería que tienen un circuito integrado para limitar la corriente por encima de un cierto nivel, normalmente 2 mA (miliamperios). tCS ha sido ampliamente utilizado durante la última década demostrando un riesgo no significativo para los participantes (Antal et al., 2017; Brunoni et al., 2011; Iyer et al., 2005; Nitsche et al., 2008; Nitsche & Paulus, 2011). ) Este estudio utiliza ruido aleatorio (es decir, tRNS), lo que da como resultado que se aplique menos carga neta que en tDCS (estimulación transcraneal de corriente continua). Hay informes limitados de efectos secundarios de tCS usando corrientes alternas (tACS) o ruido aleatorio (tRNS) en la literatura. Los estudios que han utilizado tACS también han informado efectos adversos de naturaleza similar a los efectos descritos en la literatura de tDCS, por ejemplo, dolor de cabeza, sensaciones debajo de los electrodos y sensaciones visuales (Antal et al., 2017; Antal et al., 2008; Brignani et al., 2013). Los efectos adversos que se han descrito en la literatura sobre tCS se describen aquí para ofrecer una evaluación conservadora de los posibles efectos adversos. Los efectos secundarios más comunes asociados con tCS según los datos más recientes disponibles son: (Antal et al., 2017; Nitsche & Paulus, 2011; Feurra et al., 2013)

Sensaciones reportadas por sujetos bajo el electrodo para tDCS:

(Estas sensaciones a veces pueden continuar a lo largo y durante un breve período después de completar el tCS, pero generalmente se resuelven poco después del inicio del tCS)

Hormigueo leve (20-70 %) Picazón leve (30-40 %) Ardor leve (10-22 %) Molestias o dolor leve (10-18 %)

Efectos informados que ocurren solo durante tCS:

Sensación visual durante el encendido y apagado de la estimulación (11%)

Otros efectos que pueden ocurrir durante y después de tCS incluyen:

Cansancio moderado (35%) Enrojecimiento de la piel (30%) Dolor de cabeza (10-15%) Dificultades de concentración (11%)

Además, se han descrito los siguientes efectos secundarios raros:

Náuseas (3 %) Nerviosismo (<5 %) Zumbido en el oído (<1 %) Se informó hipomanía en algunos participantes que recibieron tDCS para el trastorno bipolar y la depresión, pero nunca en los controles normales. Los sujetos con antecedentes de un trastorno psiquiátrico serán excluidos del estudio.

Aunque nunca se ha informado en tCS, las convulsiones son un riesgo teórico. Un documento de consenso respalda que una convulsión relacionada con tCS (incluido el tRNS utilizado en el presente protocolo) nunca se ha informado en la literatura, incluidos los estudios realizados en sujetos mayores y sujetos después de un accidente cerebrovascular (Antal et al., 2017).

Visitas de tRNS: Las visitas de estudio de tRNS se realizarán en BIDMC. Los participantes podrán perderse hasta un 15% de las visitas. Se agregarán sesiones adicionales para alcanzar la cantidad esperada de visitas si es dentro de un período de tiempo razonable según lo determine el investigador.

La revisión de los efectos secundarios y eventos adversos de tRNS se completará diariamente antes y después de la estimulación. Cualquier cambio en la medicación o el historial médico se evaluará diariamente.

Configuración para tRNS que incluye colocar una gorra y/o banda con electrodos en la cabeza del participante y aplicar gel debajo de los electrodos; la estimulación se iniciará una vez que el programa de entrenamiento visual esté configurado y listo para iniciarse (o inmediatamente si el participante no está en el grupo de estimulación visual) Se administrará estimulación/falsa. Esto durará de 20 a 30 minutos. Si el participante está en el grupo de entrenamiento visual, realizará la tarea basada en computadora durante esta estimulación/simulacro.

Dentro de cada grupo, la mitad de la cohorte será estimulada con tRNS y la otra mitad será estimulada de forma simulada. El hemisferio cerebral lesionado por V1 en sujetos VFD y el área homóloga en el hemisferio sano serán objeto de atención. Para tRNS, se administrarán 20 a 30 minutos de corriente de 1,0 mA a los electrodos colocados bilateralmente sobre O1/O2 (Herpich et al., 2019). La dirección de la corriente oscilará aleatoriamente dentro de un rango de alta frecuencia (101-640 Hz). Para la simulación, se utilizarán los mismos parámetros de estimulación que en la condición activa, excepto que el estimulador se programará para apagarse después de un aumento de 20 s a 1,0 mA. Con este procedimiento de "aparición gradual", los participantes informan una sensación similar en el cuero cabelludo tanto para la estimulación real como para la estimulación simulada. Todos los dispositivos utilizados para la estimulación tienen "modos ciegos", en los que el investigador y el participante no conocen el tipo de estimulación.

Plan de seguimiento y seguridad Los efectos adversos se recogerán desde el inicio del protocolo experimental hasta el final de la participación en el estudio. Todos los eventos adversos, independientemente de la atribución a tRNS o evaluaciones previas o posteriores, se recopilarán y registrarán mediante un formulario estándar de eventos adversos. Se preguntará a los participantes, de manera abierta, sobre la presencia de tales eventos diariamente. La intensidad de cada evento adverso se calificará como leve, moderada o grave. Si ocurre un evento que no se espera (p. ej., no se describe en el protocolo de investigación), que indica un cambio con respecto al valor inicial en la cognición o la visión y/o requiere atención inmediata, como una convulsión, el médico del estudio (o el investigador responsable) será informado en tiempo real para evaluar el evento, asesorar sobre la atención inmediata del participante y determinar los pasos necesarios para la notificación. Cualquier evento que sea serio o inesperado en naturaleza, gravedad o frecuencia en comparación con los riesgos descritos en el plan del estudio será revisado por el investigador principal para determinar la relación del evento con el estudio. Los eventos notificables se enviarán a BIDMC según las políticas determinadas.

Un médico con licencia, acreditado en BIDMC, estará disponible por buscapersonas durante todas las visitas de tRNS en BIDMC. Además, la persona que aplica tRNS está capacitada para evaluar continuamente a los participantes durante las sesiones para controlar la incomodidad, para identificar los primeros síntomas de síncope (p. sudoración, palidez) y reconocimiento de convulsiones. Además, todo el personal está capacitado para aplicar las medidas básicas para mantener la seguridad de los participantes. Por ejemplo, si un participante experimenta síntomas presincopales o un evento sincopal, se brindará atención inmediata para aliviar los síntomas (por ejemplo, se colocará en una posición reclinada). Además, las enfermeras de investigación del Centro están disponibles para ayudar con una evaluación rápida del participante, la implementación de medidas de recuperación y el seguimiento según sea necesario.

Reclutamiento Los pacientes con accidentes cerebrovasculares serán reclutados de la Unidad de Accidentes Cerebrovasculares del Centro Médico Beth Israel Deaconess. Un triaje inicial determinará el nivel original de déficit del campo visual en la fase aguda mediante la inspección retrospectiva de las historias clínicas de los participantes y la observación de los elementos de la NIH Stroke Scale (NIHSS) para detectar déficits visuales. Los pacientes que presenten déficit de campo visual y cumplan con los criterios de inclusión y exclusión serán contactados e invitados a participar.

Se solicita a las personas interesadas en el estudio que se comuniquen con el Centro de estimulación cerebral no invasiva del BIDMC. Un asistente de investigación explicará el objetivo y el diseño del estudio. Si el participante está interesado en el estudio, se realizará una entrevista telefónica para descartar algunos criterios de exclusión. Si el participante califica para el estudio, se le invitará a BIDMC donde se le explicará nuevamente el estudio en detalle y se le pedirá al participante que lea atentamente y finalmente firme el formulario de consentimiento por escrito antes de ingresar al estudio. Se anima al participante a hacer preguntas.

Tamaño de la muestra y divisiones de cohortes Este estudio está diseñado para evaluar: (1) la utilidad de diferentes pruebas visuales, incluidas las pruebas psicofísicas típicas, en la evaluación de los déficits visuales después del daño cortical visual en adultos; y (2) el efecto del reentrenamiento visual junto con la estimulación cerebral no invasiva en la recuperación de la percepción visual después del daño cortical visual en participantes adultos. Según los resultados preliminares, se inscribirán 92 participantes con defectos del campo visual. Estos números se basan en un cálculo del tamaño de la muestra a partir de los resultados publicados, según el cual la incidencia de participantes que respondieron positivamente fue del 60 % (Herpich et al., 2019). Se anticipa que el grupo de estudio mostrará una incidencia del 75%, con un alfa de .05 y una potencia del 80%. El tamaño de muestra estimado es de 78. Sin embargo, dada la alta tasa potencial de deserción (15%), se inscribirán 92 participantes.

Se reclutarán 92 participantes de VFD inducidos por accidentes cerebrovasculares isquémicos para dar cuenta de las deserciones/descartes con el objetivo de completar 78 sujetos evaluables (tasa de deserción del 15 %). Los participantes crónicos y subagudos de VFD serán reclutados para ambos grupos. Dentro del Grupo 1 (Entrenamiento + Estimulación), habrá 36 sujetos crónicos y 10 subagudos. Dentro del Grupo 2 (Solo estimulación) habrá 36 sujetos crónicos y 10 subagudos. Dentro de todos los subgrupos, los sujetos tendrán un 50 % de posibilidades de estimulación real frente a estimulación simulada. Subaguda se define como menos de 6 meses después del accidente cerebrovascular antes de ingresar al estudio. Crónico se define como más de 6 meses después del accidente cerebrovascular antes de ingresar al estudio.

Análisis estadístico Se utilizarán las estadísticas de la prueba t de Student y los diseños ANOVA multifactoriales para demostrar la importancia de los efectos. Basado en experimentos similares en animales y humanos normales, y dados los objetivos científicos, el tamaño de la muestra es apropiado y suficiente. El criterio principal de valoración es: mejora en la tarea de discriminación de movimiento después del entrenamiento dentro del campo visual deficiente. Los criterios de valoración secundarios son: (a) mejora en el Cuestionario de función visual de 25 ítems del Instituto Nacional del Ojo (NEI-VFQ-25); (b) reducción del área ciega en los campos visuales medida por perimetría de Humphrey. El análisis se realizará utilizando MATLAB. Los datos se almacenarán en la unidad R en el BIDMC. Análisis de datos de EEG: la inspección fuera de línea y la eliminación de todas las épocas de EEG con artefactos (p. ej., parpadeos y movimientos oculares) se realizarán antes del promedio. Habrá 60-100 repeticiones de cada condición con <15% de intentos rechazados en todos los sujetos. Se calcularán los promedios para cada sujeto para cada electrodo y cada condición de estímulo. Las respuestas promediadas se utilizarán para identificar los componentes de forma de onda de interés (P1, N1, N2, P2 y picos tardíos). Las amplitudes máximas y las latencias del componente N200 en relación con el inicio del movimiento se analizarán por separado para estímulos horizontales (izquierda, derecha) y radiales (dentro, fuera). Las amplitudes y latencias máximas de N200 de todos los sitios se ingresarán en diseños ANOVA de medidas mixtas con el grupo como un factor entre sujetos y el sitio del electrodo (p. Fz, FCz, Cz, CPz, Pz, Oz) como un factor dentro de los sujetos. El ajuste de Greenhouse-Geisser para los grados de libertad se utilizará para el factor del sitio de registro debido a las violaciones inherentes de los supuestos de esfericidad de medidas repetidas. Cuando corresponda, se realizarán análisis post-hoc utilizando las pruebas HSD de Tukey y una tasa de error tipo I familiar de 0,05.

Seguridad y auditoría de datos Para salvaguardar la confidencialidad y privacidad de la información de salud protegida, a cada sujeto del estudio se le asignará un número de código único. Se mantendrá un registro separado que vincule el nombre del participante con el número del estudio y los identificadores en un archivo de datos protegido con contraseña, al que solo podrán acceder los investigadores del estudio. No se proporcionarán nombres a fuentes externas que no sean el personal del protocolo de resonancia magnética del Center for Brain Science una vez que los sujetos hayan firmado el consentimiento y aceptado participar en el estudio si es necesario. No se publicará información identificatoria en la que se pueda distinguir a un participante. Los datos de este estudio se ingresarán y almacenarán en una unidad segura disponible para los investigadores en el estudio detrás del firewall BIDMC. Toda la información necesaria en otro centro se proporcionará a través de correo electrónico seguro y/o transferencia segura de archivos.