Caratterizzazione del sistema DELPhI nella valutazione della funzionalità del cervello in diversi disturbi neurologici

La valutazione della plasticità della rete cerebrale si è dimostrata ampiamente essenziale per la comprensione e il monitoraggio dei cambiamenti funzionali cerebrali e dei disturbi cerebrali. Tuttavia, i metodi di imaging utilizzati clinicamente esistenti non sono in grado di indicare in modo affidabile la plasticità o i cambiamenti di plasticità. Pertanto, vi è una grande necessità di sviluppare un tale strumento di imaging per la valutazione funzionale del cervello. Nella ricerca di base delle neuroscienze la valutazione della plasticità viene eseguita conducendo misurazioni elettrofisiologiche in vivo. Utilizzando l'EEG, combinato con la stimolazione TMS, questa metodologia può essere trasformata in una valutazione della plasticità e della connettività utilizzata clinicamente per la valutazione dello stato funzionale del cervello. Questo studio può quindi introdurre un metodo nuovo, non invasivo ed efficiente per l'imaging funzionale del cervello. La valutazione DELPhI offrirà un vero imaging multimodale combinando EEG e TMS che consente un obiettivo quantitativo e l'identificazione diretta della valutazione della malattia. C'è un reale bisogno insoddisfatto di una valutazione accurata e obiettiva che insieme alla comune pratica clinica fornisca a neurologi e psichiatri una prescrizione terapeutica più definita e personalizzata.

Studi che integrano TMS con EEG (TMS-EEG) hanno dimostrato che TMS produce onde di attività che si riverberano in tutta la corteccia e che sono riproducibili e affidabili fornendo così informazioni dirette sull'eccitabilità corticale e sulla connettività con un'eccellente risoluzione temporale. Valutando la propagazione dell'attività evocata in diversi stati comportamentali e in diversi compiti, TMS-EEG è stato utilizzato per sondare in modo causale la connettività dinamica effettiva delle reti del cervello umano. Quando si applica la bobina TMS sopra la corteccia motoria, viene avviato un effetto a cascata chiamato potenziale evocato dal motore (MEP). L'eurodeputato è misurabile a muscoli periferici. La corteccia motoria è una struttura cerebrale situata tra la corteccia frontale e quella parietale. I neuroni piramidali nella corteccia motoria, il motoneurone superiore che passa attraverso il tronco encefalico, inviano segnali al motoneurone inferiore nel midollo spinale che stimolano le fibre muscolari. Lo stimolo TMS alla corteccia motoria evoca una risposta cerebrale che si propaga a diverse regioni cerebrali oltre ai muscoli degli arti periferici [20]. Una caratteristica importante della topografia TEP è che anche se viene stimolato un solo emisfero corticale, le risposte evocate dall'EEG biemisferico sono evocate con caratteristiche diverse. L'attività evocata dalla TMS si propaga dal sito di stimolazione ipsilateralmente tramite fibre di associazione e controlateralmente tramite fibre transcallosali e alle strutture sottocorticali tramite fibre di proiezione. Questi potenziali corticali evocati da TMS (TEP) durano fino a 300 ms sia in prossimità della stimolazione che in aree cerebrali interconnesse remote riflettono cambiamenti a lungo termine nell'equilibrio di eccitazione-inibizione della rete corticale rialimentati come plasticità della rete cerebrale. Un singolo impulso TMS erogato sulla corteccia motoria primaria (M1) si traduce in una sequenza di picchi EEG positivi e negativi a latenze specifiche (ad esempio, P25, N45, P70, N100 e P180).

In questo studio verrà reclutata un'ampia popolazione di soggetti. questa popolazione includerà diverse condizioni neurologiche e soggetti sani, che arriveranno al centro iperbarico dell'ospedale Asaf-Harophe. Ogni soggetto verrà testato una volta prima dell'inizio del trattamento e i test successivi verranno eseguiti anche dopo la fine del trattamento o nei momenti di follow-up. Ogni valutazione durerà fino a 90 minuti e includerà un protocollo di stimolazione apposto che va fino a 1000 impulsi TMS, con intensità comprese tra il 60 e il 130% della soglia motoria (MT). La frequenza inter-stimoli cambierà da 0,01 a 20 Hz. I dati clinici esistenti come scansioni MRI, valutazioni neurocognitive e valutazioni cliniche saranno raccolti dalle cartelle dei pazienti. I dati EEG registrati saranno analizzati e saranno testate le correlazioni ai dati clinici.