Cambiamenti di eccitabilità corticale sulla corteccia sensomotoria indotti dal consumo di caffeina: uno studio TMS

La caffeina è un farmaco psicostimolante ampiamente utilizzato e agisce come un antagonista competitivo dei recettori dell'adenosina. Il suo effetto è sui neuroni e sulle cellule gliali di tutte le aree cerebrali. Il consumo cronico di caffeina porta alla tolleranza che potrebbe essere associata a un aumento del numero di siti di legame nel cervello. Nella stimolazione cerebrale profonda (DBS), la produzione di adenosina in seguito al rilascio di adenosina trifosfato (ATP) spiega la riduzione del tremore. Il legame dell'adenosina al recettore A1 dell'adenosina sopprime la trasmissione eccitatoria nel talamo e quindi riduce gli effetti collaterali indotti sia dal tremore che dalla DBS. Inoltre, l'effetto dell'adenosina è stato attenuato in seguito alla somministrazione dell'antagonista del recettore dell'adenosina A1 8-ciclopentil-1,3-dipropilxantina (DPCPX). Pertanto, è stato suggerito che la presenza di un antagonista del recettore come la caffeina riduca l'efficacia della stimolazione cerebrale profonda (DBS) nel trattamento del tremore e di altri disturbi del movimento.

Alla luce di questa scoperta, prevediamo che l'effetto antagonista della caffeina sia responsabile della riduzione dell'efficacia di qualsiasi protocollo di stimolazione nella stimolazione non invasiva (NIBS). In particolare gli effetti eccitatori di un protocollo NIBS possono provvisoriamente essere bloccati in presenza di caffeina.

In questo studio verranno esaminati gli effetti del consumo di caffeina sull'eccitabilità corticale a livello della corteccia sensomotoria sulla plasticità focale e non focale. La plasticità focale sarà indotta dalla stimolazione accoppiata associata (PAS) e la plasticità corticale globale dalla stimolazione con corrente alternata transcranica (tACS). In caso di stimolazione tACS, 1) un protocollo eccitatorio (tACS, 140 Hz, 1 mA) e 2) un protocollo inibitorio (tACS, 140 Hz, 0,4 mA) con l'elettrodo attivo sopra M1 e l'elettrodo di ritorno sopra la corteccia orbitofrontale essere usato. I cambiamenti nell'eccitabilità corticale vengono valutati mediante registrazioni di stimolazione magnetica transcranica (TMS).

Gli obiettivi della ricerca sono esaminare gli effetti del consumo di caffeina sull'eccitabilità corticale sensomotoria e sulla plasticità indotta dalla stimolazione. Inoltre, questo studio esplora ulteriori fattori che di solito contribuiscono alla variabilità negli studi sull'eccitabilità corticale. I risultati dovrebbero fornire un'utile raccomandazione ai ricercatori per ridurre i fattori di confusione e quindi migliorare la ripetibilità.