Connettività funzionale dello stato di riposo nella cefalea a grappolo

L’elettroencefalogramma (EEG) è ampiamente disponibile come potente mezzo per studiare in modo non invasivo la connettività cerebrale. L'EEG ad alta densità (HD-EEG), consente di registrare l'attività elettrica del cervello con un'elevata risoluzione temporale e spaziale. Attraverso l'analisi delle oscillazioni cerebrali su diverse bande di frequenza (da alfa a delta), è in grado di valutare la sensorialità, l'elaborazione del dolore e l'integrazione delle informazioni, rilevando così potenziali marcatori o predittori per interventi terapeutici.

Precedenti studi neurofisiologici si sono concentrati sull’EEG e sulla valutazione della connettività funzionale o dell’analisi spettrale nei pazienti con emicrania, senza dati sulla cefalea a grappolo. Studi convenzionali hanno riscontrato una maggiore attività delle onde lente (prevalentemente theta) nella fase inter-ictale e una maggiore eccitabilità nella corteccia visiva durante l'aura visiva.

Nel 2016 uno studio sullo stato di riposo ha mostrato una predominanza delle bande a bassa frequenza nella fase ictale. I pazienti nelle fasi interictale e ictale presentavano anche una coerenza diffusa e inferiore, suggerendo una bassa connettività funzionale. Inoltre, è stata riscontrata un'alterata connettività spaziale per le attività della banda alfa inferiore nelle fasi interictali durante la stimolazione sensoriale mediante HD-EEG, suggerendo una disritmia talamocorticale.

Lo scopo primario dello studio è valutare i cambiamenti nella connettività funzionale nei pazienti con cefalea a grappolo episodica, confrontando la fase attiva con la fase di remissione. Inoltre, verrà eseguita un'analisi esplorativa della connettività funzionale nei pazienti con cefalea a grappolo cronica.

Progettazione dello studio:

I pazienti con cefalea a grappolo episodica (eCH) saranno valutati in due momenti temporali separati: durante la fase attiva (T0), definita come almeno una settimana di periodo attivo, e nella fase di remissione (T1), definita come almeno 14 giorni senza cefalea e senza alcun farmaco preventivo in corso. Durante ogni visita verranno raccolti i dati clinici e verrà eseguito un HD-EEG.

I pazienti con cefalea a grappolo cronica (cCH) verranno valutati in un unico momento e i controlli sani verranno sottoposti alla registrazione HD-EEG una volta.

Registrazione HD-EEG:

I partecipanti eseguiranno 4 registrazioni (6 minuti ciascuna) in condizioni di riposo, 2 con gli occhi aperti e 2 con gli occhi chiusi, in ordine casuale.

I ricercatori analizzeranno la FC dello stato di riposo tra sei reti di stato di riposo (rete in modalità predefinita, rete di attenzione dorsale, rete di attenzione ventrale, rete linguistica, rete somatomotoria e rete visiva) nelle seguenti bande di frequenza: alfa 8-12 Hz, beta 13- 30 Hz, gamma 31-80 Hz, theta 4-7 Hz. delta 1-3 Hz.

I parametri di acquisizione saranno: Passa alto: 0,5 Hz; Passa basso: 100 Hz; Tacca: 50 Hz. Per l'analisi dei dati HD-EEG, verrà eseguita una pipeline di analisi su misura precedentemente sviluppata e validata per ricostruire fonti neurali dalla materia grigia corticale/sottocorticale. I segnali EEG verranno filtrati passa banda (1-80 Hz) e sottocampionati a 250 Hz. Gli artefatti biologici verranno rifiutati utilizzando l'analisi delle componenti indipendenti (ICA). I segnali EEG verranno referenziati con una versione personalizzata della tecnica di standardizzazione degli elettrodi di riferimento (REST). Una matrice stimerà la relazione tra i potenziali misurati del cuoio capelluto e i dipoli corrispondenti alle sorgenti cerebrali. La ricostruzione delle sorgenti sarà eseguita con l'algoritmo esatto di tomografia elettromagnetica cerebrale a bassa risoluzione (eLORETA).

Piano statistico:

La dimensione del campione è stata calcolata con la piattaforma online freeware www.openepi.com. Poiché non esistono studi precedenti sulla connettività funzionale HD-EEG nella cefalea a grappolo, la nostra analisi della dimensione del campione si è basata sul lavoro di Bjork (Bjork et al., 2009). Una differenza tra i gruppi nella fascia di potenza relativa theta pari a 0,04 (±0,04) sarà considerata clinicamente significativa. Considerando un t-test a due code per il confronto con intervallo di confidenza 95%; potenza: 80%, la dimensione minima del campione suggerita era di 20 soggetti per gruppo.

Verrà effettuata un'analisi preliminare di normalità per decidere se utilizzare metodi parametrici o non parametrici, attraverso il test di Shapiro Wilk.

Le variabili numeriche saranno descritte come media e deviazione standard (o mediana e quartili se appropriato), le variabili categoriali come numeri grezzi e percentuali.

Verranno condotte analisi di connettività funzionale per bande separate e registrazione ad occhi chiusi.