Investigación Cerebelar en Estimulación por Ultrasonidos (CERBERUS)

Experimento 1: Modulación del Temblor Fisiológico en Voluntarios Sanos Este es un estudio aleatorizado, doble ciego, cruzado que involucra a 30 voluntarios sanos. Los voluntarios sanos serán reclutados en el campus mediante folletos y utilizando plataformas de redes sociales. Cada participante se someterá a dos condiciones: estimulación de ultrasonido focalizado transcraneal (TUS) dirigida al núcleo dentado y estimulación fuera del objetivo (simulada). La selección inicial se realizará por teléfono, después de lo cual se firmará un consentimiento informado. El experimento completo consistirá en cuatro días de visita separados, de los cuales solo el primero tendrá lugar en el departamento de Radiología del UZ Leuven. Los días de visita 2-4 se realizarán completamente en la instalación KU Leuven Brainshub en el edificio De Nayer.

• Visita 1: Imágenes En la primera visita, los participantes se someterán a resonancias magnéticas para obtener imágenes de resonancia magnética estructurales (ponderadas en T1) y de tiempo de eco ultracorto (UTE). Estas exploraciones ayudarán a reconstruir modelos individuales de la cabeza para estimar las características del cráneo y optimizar el compromiso del objetivo de TUS. Utilizando los datos de resonancia magnética, se realizarán simulaciones para calcular la posición, forma, tamaño y presión óptimos del haz de ultrasonido. Esto asegura un objetivo preciso del núcleo dentado a nivel individual durante las sesiones de estimulación posteriores.
• Visita 2: Efectos inmediatos en la Modulación del Temblor y el Enclavamiento de Fase Durante esta visita, los participantes realizarán una tarea para inducir temblor fisiológico (por ejemplo, sostener un peso en su dedo). La amplitud del temblor se medirá utilizando un acelerómetro. Se aplicará TUS en dos condiciones: estimulación dirigida al núcleo dentado y estimulación simulada fuera del objetivo. La estimulación seguirá un protocolo a corto plazo (1 minuto encendido, 1 minuto apagado, repetido durante 12 minutos). Se registrará EEG para evaluar los cambios en las oscilaciones neuronales y el enclavamiento de fase en la red cerebelo-tálamo-cortical. Esta visita tiene como objetivo evaluar los efectos inmediatos de TUS en la modulación del temblor y la actividad neuronal.
• Visita 3: Efectos prolongados en la Modulación del Temblor Esta visita evaluará los efectos a largo plazo de TUS en la modulación del temblor. El protocolo de estimulación se extenderá a 30 minutos de sonicación para observar si la estimulación prolongada resulta en una reducción del temblor más fuerte o sostenida. Como en la Visita 2, se recopilarán datos del acelerómetro para medir la amplitud del temblor, y se registrará EEG para monitorear los cambios en la actividad cerebral durante el período de estimulación extendido. El objetivo es evaluar la durabilidad de los efectos y refinar la duración óptima de la estimulación.
• Visita 4: Estimulación en Bucle Cerrado para la Supresión del Temblor En la cuarta visita, se probará un protocolo de estimulación en bucle cerrado. Esto implica sincronizar la entrega de TUS con el pico o el valle de la oscilación del temblor para determinar si la estimulación específica de fase mejora la modulación del temblor. Se recopilarán datos de temblor en tiempo real utilizando un acelerómetro, y se utilizará EEG para rastrear las respuestas neuronales. Esta visita tiene como objetivo explorar si TUS en bucle cerrado puede proporcionar un control más preciso sobre la amplitud del temblor en comparación con la estimulación estándar de encendido/apagado.

Experimento 2: Modulación del Temblor en Pacientes con Temblor Esencial Basándose en los resultados del Experimento 1, 30 pacientes con TE participarán en un diseño cruzado similar. Los pacientes serán reclutados por un neurólogo colaborador en este proyecto. Los parámetros optimizados de TUS del Experimento 1 se utilizarán para apuntar al núcleo dentado. El protocolo más óptimo para la reducción del temblor se seleccionará durante este experimento. Por lo tanto, el experimento 2 consistirá en un día de visita para imágenes y otro día de visita para probar el protocolo de TUS más óptimo. De manera similar, la amplitud del temblor se medirá utilizando un acelerómetro, y EEG monitoreará la actividad neuronal durante la estimulación.