Estimulación Cerebral Profunda Adaptativa de 24 Horas, Simplificada y Escalable, en la Enfermedad de Parkinson (Subgaleal aDBS)

La enfermedad de Parkinson (EP) afecta al 1% de las personas mayores de 60 años, es altamente discapacitante y representa una gran carga económica. Las opciones terapéuticas incluyen el reemplazo dopaminérgico y la DBS convencional (cDBS) para la enfermedad avanzada. Sin embargo, la terapia cDBS actualmente no responde a los estados clínicos dinámicos de los pacientes, lo que resulta en un control subóptimo de los síntomas durante el día. La DBS adaptativa (aDBS) busca resolver esto a través de la modulación dinámica personalizada de la estimulación según las señales neuronales. Los primeros estudios de aDBS (completados por los Dres. Little, Starr y otros grupos de investigación) proporcionan una prueba de principio de que la aDBS puede mejorar los síntomas motores y reducir los efectos secundarios. Nuestro equipo también ha probado la aDBS naturalística crónica completamente integrada en un estudio aleatorizado y cegado para mostrar mejoras en los síntomas motores diurnos y la calidad de vida en comparación con la cDBS. Además, recientemente también hemos validado la aDBS específica para la etapa del sueño de Movimientos Oculares No Rápidos (NREM), que aumentó las ondas lentas corticales (vinculadas a la ralentización de la progresión de la enfermedad). Sin embargo, el aprovechamiento total de estas terapias muy prometedoras actualmente está limitado por: 1) Falta de métodos prácticos (mínimamente invasivos) para las grabaciones corticales crónicas. 2) Complejidad de la programación de la aDBS debido a un gran espacio de parámetros. 3) Fluctuaciones en las señales neuronales en múltiples escalas de tiempo, incluidos los cambios circadianos y la no estacionariedad a largo plazo de las señales. Nuestro objetivo a largo plazo es avanzar la aDBS desde los laboratorios de investigación especializados hasta las clínicas del mundo real a través de una implementación eficiente y escalable con los siguientes avances: 1) Reducir el riesgo y la complejidad de la detección cortical crónica colocando los electrodos corticales en el espacio subgaleal en lugar de dentro del cráneo. 2) Utilizar el aprendizaje automático (ML) y técnicas de optimización y biomarcadores basados en datos para minimizar la complejidad de la programación de la aDBS. 3) Optimizar la aDBS a lo largo de todo el ciclo de 24 horas, incluido el sueño, con métodos para la actualización a largo plazo de los ajustes de la aDBS. El dispositivo del estudio será el sistema de DBS Medtronic Percept RC, recargable, con capacidad de detección y aDBS, recientemente disponible comercialmente; conectado a electrodos corticales frontales subgaleales y a electrodos direccionales de los ganglios basales. Nuestra etapa UG3 apoyará la aprobación regulatoria para la aDBS subgaleal con Percept RC. En UH3-

1, implantaremos a 24 pacientes con EP, optimizaremos la cDBS e identificaremos subgrupos para la aDBS diurna y nocturna. En UH3-2, obtendremos grabaciones neuronales naturalísticas diurnas en la clínica y en el hogar y realizaremos una evaluación ciega de la aDBS crónica basada en datos frente a la cDBS, para el tratamiento de las fluctuaciones motoras diurnas. En UH3-3, obtendremos grabaciones naturalísticas nocturnas en la clínica (laboratorio del sueño) y en el hogar y realizaremos una evaluación ciega de la aDBS crónica para el sueño frente a la cDBS, para mejorar la duración del sueño NREM y aumentar la amplitud de las ondas lentas. Anticipamos que estas técnicas serán la base para un controlador de aDBS simple "llave en mano", para permitir una aDBS generalizada, simple, escalable y personalizada para todo el ciclo de 24 horas en la EP, y proporcionar una base racional para la neuromodulación adaptativa en otras enfermedades neurológicas y psiquiátricas.