Estimulación No Invasiva del Nervio Vago Auricular por Ultrasonido (SONIC)

El nervio vago es el nervio craneal más largo que viaja desde la médula hasta el colon y está involucrado en los sistemas autónomo, cardiovascular, respiratorio, gastrointestinal, inmunológico y endocrino. Los nervios vagos son parte del sistema nervioso del cuerpo y controlan funciones corporales específicas como el estado de ánimo, la respiración y la frecuencia cardíaca, el sistema digestivo y el sistema inmunológico. Estas respuestas son involuntarias y no se controlan conscientemente. El nervio vago es uno de los doce nervios craneales que conectan el cerebro con el cuerpo. Se extiende desde el tronco encefálico hasta el intestino y forma parte del sistema de descanso y digestión, crucial para desbloquear la respuesta de relajación del sistema nervioso parasimpático.

La estimulación del nervio vago (VNS) está establecida como tratamiento terapéutico para la epilepsia y promete como tratamiento en afecciones neuropsiquiátricas como la depresión resistente a fármacos y los dolores de cabeza. La estimulación del nervio vago puede realizarse de forma invasiva mediante un implante quirúrgico o no invasiva (transcutánea). La VNS transcutánea puede administrarse a través del oído, estimulando la rama auricular del nervio vago, o en el cuello, estimulando la rama cervical. La VNS invasiva implica la implantación de un dispositivo generador de pulsos conectado a electrodos colocados alrededor del nervio vago cervical; la implantación puede provocar infección alrededor del sitio de la herida, dolor y hematoma peri-incisional.

Tradicionalmente, la VNS es eléctrica, lo que presenta limitaciones técnicas ya que las corrientes de estimulación se conducen de manera diferente según el tejido, y controlar el enfoque y la dirección de la corriente es desafiante a medida que se difunde. En la tVNS es imposible determinar con absoluta certeza si la corriente eléctrica administrada llega al nervio vago y en qué medida.

La estimulación por ultrasonido del nervio vago es una alternativa a la estimulación eléctrica mediante el uso de ondas sonoras de alta frecuencia, que estimulan el sistema nervioso central. El dispositivo ZenBud utiliza estimulación por ultrasonido en la rama del nervio vago que atraviesa la región del oído. Aplicar pulsos en lugar de una corriente eléctrica supera problemas técnicos relacionados con la conductividad eléctrica. La estimulación por ultrasonido permite una activación dirigida, aumentando la probabilidad de que la estimulación llegue a su sitio previsto. Los dispositivos ZenBud han demostrado ser seguros de usar en adultos sanos y han recibido el marcado CE tras evaluaciones realizadas en la Universidad de Nottingham.

Estudios anatómicos proponen que la estimulación directa de las fibras del nervio vago en la región del oído puede producir efectos similares a la VNS invasiva y reducir los síntomas somáticos de la depresión leve a moderada y la epilepsia, evitando la necesidad de cirugía, que es una característica común de la VNS invasiva. La presencia de tVNS se ha asociado con mejoras en el bienestar psicológico. Estudios en animales sugieren que la estimulación del área del oído y sus fibras del nervio vago produce cambios fisiológicos como la disminución de la frecuencia cardíaca y la presión arterial. Estudios han demostrado que la VNS puede ser efectiva en el tratamiento de la epilepsia y la depresión, y hay evidencia de que puede ser útil en el manejo del dolor y trastornos autoinmunes o inflamatorios; sin embargo, se requiere una mayor comprensión de sus efectos en el cuerpo.

La investigación indica que la estimulación auricular del nervio vago puede influir en la actividad EEG y EMG en individuos sanos y sugiere potencial como tratamiento no invasivo para diversas afecciones clínicas.

El propósito de este estudio es investigar la eficacia, seguridad y usabilidad del auricular portátil e identificar cambios en biomarcadores debido al uso de la VNS por ultrasonido. Identificar cambios fisiológicos, cognitivos o emocionales podría ayudar a determinar usos terapéuticos futuros potenciales para la U-VNS.

Para este estudio, los participantes asistirán a múltiples visitas, con un límite máximo de cinco. Los participantes serán asignados aleatoriamente para recibir U-VNS en la primera cita y simulación en la segunda, o viceversa. La simulación consistirá en usar el dispositivo sin que se administre estimulación.

En la primera cita, se confirmará el cribado de seguridad utilizando el cuestionario de seguridad U-VNS, y se obtendrá el consentimiento informado. Se registrará la frecuencia cardíaca y la presión arterial de los participantes. Luego, los participantes insertarán un monitor continuo de glucosa (CGM, Dexcom) y se les dará un reloj inteligente Fitbit para usar durante el monitoreo de señales fisiológicas, actividad y sueño a lo largo del estudio.

Para la segunda cita, se pedirá a los participantes que eviten el ejercicio y ayunen de alimentos durante 12 horas antes de llegar. Se registrarán marcadores fisiológicos (frecuencia cardíaca y presión arterial), cognitivos y emocionales. Puede realizarse un ECG pre, durante y post estimulación. Los datos de EEG también pueden registrarse antes, durante y después de la estimulación el mismo día. También pueden registrarse marcadores fisiológicos adicionales como temperatura corporal, conductancia de la piel (a través de GSR) o electrodos de oído ubicados en la concha cimba mediante un electrodo bipolar.

Los participantes completarán cuestionarios sobre bienestar emocional y sueño, como el STAI y un breve Inventario de Sentimientos y Experiencias de Oxford-Liverpool (O-Life) y se someterán a evaluaciones cognitivas. Estas tareas se completarán usando PsychoPy o una aplicación similar y se centrarán en la atención, la emoción y la memoria. Todas las tareas involucran estímulos visuales con respuestas registradas a través del teclado o el ratón, y cada una toma aproximadamente 5-10 minutos en completarse. Estas tareas proporcionan una evaluación integral del funcionamiento cognitivo y emocional y están adaptadas para medir dominios influenciados por la VNS.

Después de esto, los participantes recibirán la intervención usando el dispositivo ZenBud o simulación durante hasta 30 minutos. Después de 30 minutos, el dispositivo se apagará automáticamente. Los participantes volverán a completar las evaluaciones fisiológicas, cognitivas y emocionales 10 minutos después del inicio de la estimulación y después de su finalización. Los participantes también completarán los cuestionarios de efectividad del cegamiento y efectos adversos.

Después de un período de lavado de una semana, los participantes asistirán a una tercera cita. Se preguntará a los participantes sobre cualquier cambio en la elegibilidad y se confirmará el consentimiento continuado. Como en la segunda cita, los participantes ayunarán y se abstendrán de ejercicio durante 12 horas antes de someterse a la intervención alternativa (U-VNS o simulación) durante 30 minutos. Se repetirán las mismas evaluaciones y cuestionarios.

Durante la segunda y tercera visita, los participantes usarán el dispositivo ZenBud durante hasta 30 minutos. Si los participantes recibieron U-VNS real primero, recibirán simulación después, y viceversa. El dispositivo se apaga automáticamente después de 30 minutos.

Además de recopilar datos demográficos e historial médico durante la primera visita, la segunda y tercera visitas incluirán las mismas evaluaciones físicas, cognitivas y emocionales antes, durante y después de la U-VNS. Los participantes usarán un Fitbit durante todo el estudio para monitorear la frecuencia cardíaca y los patrones de sueño.