Mirare a stati cerebrali personalizzati che riflettono l'output forte e debole del tratto corticospinale in tempo reale

Gli interventi di stimolazione magnetica transcranica (TMS) potrebbero rafforzare le connessioni residue del tratto corticospinale (CST) e migliorare il recupero della funzione paretica della mano dopo un ictus. Per massimizzare gli effetti terapeutici di tali interventi, devono essere somministrati durante i modelli di attività cerebrale post-ictus durante i quali la TMS attiva al meglio il tratto corticospinale residuo e migliora la trasmissione neurale al suo interno (cioè, TMS dipendente dallo stato cerebrale). In questo studio, i ricercatori testeranno la fattibilità di una TMS personalizzata in tempo reale, dipendente dallo stato cerebrale, negli adulti neurotipici.

I partecipanti visiteranno il laboratorio per una giornata di test. All'arrivo i partecipanti forniranno il proprio consenso informato; successivamente, completeranno lo screening di idoneità. Gli investigatori posizioneranno quindi gli elettrodi di registrazione sul cuoio capelluto utilizzando una cuffia da nuoto e sui primi muscoli interosseo dorsale sinistro, abduttore breve del pollice ed estensore delle dita comuni. Dopo aver determinato la posizione in cui la TMS suscita al meglio le contrazioni muscolari nel primo interosseo dorsale sinistro, i ricercatori determineranno l'intensità più bassa possibile alla quale la TMS suscita contrazioni muscolari almeno la metà delle volte in questo muscolo. Quindi, gli investigatori erogheranno 6 blocchi di 100 singoli impulsi TMS mentre il partecipante riposa tranquillamente con gli occhi aperti; la stimolazione verrà erogata a un'intensità maggiore del 20% rispetto all'intensità più bassa possibile alla quale la TMS suscita contrazioni muscolari almeno la metà delle volte. Successivamente, i ricercatori utilizzeranno le registrazioni dell'attività muscolare e cerebrale acquisite durante questi 6 blocchi per costruire un modello matematico personalizzato che identifichi quali modelli di attività cerebrale corrispondono alle più grandi contrazioni muscolari evocate dalla TMS. I ricercatori utilizzeranno quindi questo modello per rilevare il verificarsi di questi modelli di attività cerebrale in tempo reale; quando vengono rilevati questi modelli, verranno erogati singoli impulsi TMS. Successivamente, tutti gli elettrodi di registrazione verranno rimossi, la partecipazione sarà completa e i partecipanti lasceranno il laboratorio.

I ricercatori recluteranno un totale di 16 adulti neurotipici per questo studio.