Effetto di taVNS sull'attivazione del tronco cerebrale nei pazienti con malattia di Parkinson precoce e tardiva: uno studio fMRI

Partecipanti:

Saranno inclusi 40 partecipanti con diagnosi di pazienti con malattia di Parkinson (PD) di età> 45 anni. I pazienti saranno reclutati dalle cliniche ambulatoriali e ospedaliere. Il PD sarà diagnosticato secondo i criteri della UK PD Society Brain Bank: 20 pazienti con PD in stadio iniziale e 20 pazienti con PD in stadio avanzato. Criteri di inclusione: (1) stadio HY 1-2 (n=20) o stadio HY 3-4 (n=20); (2) capacità di camminare autonomamente per almeno 2 minuti; (3) deterioramento cognitivo che potrebbe impedire la cooperazione durante i test (4) farmaci antiparkinsoniani stabili durante il mese precedente. Criteri di esclusione: (1) tremore a riposo o discinesie resistenti ai farmaci; (2) storia di convulsioni; (3) dispositivi medici impiantati o impianti metallici; (5) gravidanza; (6) claustrofobia; (7) qualsiasi condizione che impedirebbe ai pazienti di restare fermi per 1 ora in posizione supina (es. dolori muscolari, malattie degenerative delle articolazioni…).

TaVNS:

L'elettrostimolazione non invasiva verrà applicata all'orecchio sinistro. L'elettrodo sarà posizionato nella cymba conchae, tuttavia la corrente sarà applicata solo durante taVNS e non durante xVNS. Sia taVNS che xVNS sono stati applicati attraverso l'elettrodo Nemos® con i seguenti parametri: impulso pseudobifasico di forma quadrata, durata dell'interimpulso 80μs, ampiezza dell'impulso 300μs, intensità dell'impulso 0,1mA sopra la soglia percettiva (figura 1). taVNS25 sarà applicato a 25Hz e taVNS100 sarà applicato a 100Hz. L'intensità per ciascuna stimolazione separata verrà regolata per ciascun partecipante all'inizio dell'esperimento. L'ordine di stimolazione non sarà rivelato fino ai dati automatizzati e all'analisi statistica.

Raccolta dati RM

La risonanza magnetica verrà eseguita presso il Centro di fisiologia clinica presso la facoltà di medicina di Lubiana (Center za klinično fiziologijo; CKF), utilizzando un 3T Philips Achieva 3TX dStream (Best, Paesi Bassi).

Gli investigatori acquisiranno volumi del cervello pesati in T1 e T2 ad alta risoluzione (0,7 x 0,7 x 0,7 mm^3). L'area del tronco encefalico e del cervelletto sarà scansionata utilizzando una sequenza di pre-saturazione spettrale pesata in T1 con recupero di inversione (SPIR) per migliorare il contrasto delle strutture di neuromelanina (e delineare meglio la LC). Le tre scansioni strutturali saranno intervallate da 3 fasce orarie, contenenti 3 sessioni di 8 minuti di design a blocchi dipendenti dal livello di ossigeno nel sangue (BOLD MRI; fMRI) (~1,75 mm^3 voxel isometrico), durante ogni slot i partecipanti riceveranno un tipo diverso di stimolazione (taVNS,25, taVNS100 e xVNS). Per ridurre qualsiasi effetto di riporto gli investigatori randomizzeranno l'ordine delle 3 sessioni di fMRI.

La sequenza temporale della sessione di imaging completa sarebbe la seguente: Scansione del sondaggio - Slot 1 - T1 - Slot 2 - T2 - Slot 3 - sequenza neuromelanina. La sessione dovrebbe durare fino a 60 min. Le immagini pesate in T1 saranno prima segmentate in compartimenti di tessuto grigio, bianco e liquido cerebrospinale (CSF) utilizzando DARTEL, implementato in SPM12. Ciò fornisce anche la normalizzazione spaziale e la co-registrazione allo spazio MNI standard. Le immagini di altre modalità verranno prima co-registrate alle scansioni strutturali pesate in T1 e accanto al modello MNI come immagini secondarie utilizzando lo stesso algoritmo di trasformazione. Dai dati fMRI gli investigatori analizzeranno (i) modelli di attivazione del tronco cerebrale (analisi del ROI); e (ii) connettività di progettazione a blocchi tra le strutture NTS e CNS. Le analisi fMRI saranno effettuate con gli strumenti di Analysis of Functional NeuroImages (AFNI).