Ricerca di nuovi fenotipi biologici nei pazienti con emicrania resistenti ai trattamenti (SPHERA_WP1_2)

L'elettroencefalogramma ad alta densità (HD-EEG) e la risonanza magnetica funzionale (fMRI) sono ampiamente disponibili come potenti mezzi per studiare in modo non invasivo le caratteristiche di connettività cerebrale nei pazienti con emicrania.

Entrambi consentono di registrare l'attività cerebrale con un'elevata risoluzione spaziale. L'HD-EEG contribuisce anche a un'elevata risoluzione temporale, mentre la fMRI contribuisce alla valutazione precisa delle aree corticali e sottocorticali profonde, rilevanti nella fisiopatologia dell'emicrania.

Lo scopo dello studio è valutare i cambiamenti nella connettività funzionale allo stato di riposo in pazienti sottoposti a trattamento preventivo con mAbs utilizzando HD-EEG e fMRI. Questi risultati consentiranno l'identificazione di un pannello multibiomarcatori di pazienti con emicrania che resistono a trattamenti preventivi specificamente mirati e potrebbero svelare altri bersagli molecolari per approcci terapeutici.

PROGETTAZIONE DELLO STUDIO:

Questo studio fa parte del progetto SPHERA che riceve finanziamenti dal Ministero della Salute italiano (GR-2021-12372429). I pazienti saranno arruolati tra quelli frequentanti l'ambulatorio dell'IRCCS Istituto Mondino (Pavia) e il Dipartimento di Neurologia dell'Università degli Studi dell'Aquila (Avezzano).

I ricercatori raccoglieranno dati clinici ed eseguiranno la profilazione neurofunzionale dei pazienti con emicrania al basale (T0) e dopo tre mesi di trattamento con mAbs (T3).

METODI:

Tutti i pazienti saranno sottoposti a una valutazione funzionale in stato di riposo mediante EEG ad alta densità e anche un sottoinsieme di 40 pazienti sarà studiato in parallelo con la fMRI al basale.

- HD-EEG: gli investigatori acquisiranno casualmente 4 registrazioni (6 minuti ciascuna) in condizioni di riposo, 2 con gli occhi aperti e 2 con gli occhi chiusi. I ricercatori prenderanno in considerazione le seguenti bande di frequenza: delta (1-4 Hz), theta (4-8 Hz), alfa (8-13 Hz), beta (13-30 Hz), gamma (30-80 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, i ricercatori utilizzeranno una pipeline di analisi su misura che è stata precedentemente sviluppata e convalidata per ricostruire fonti neurali dalla materia grigia corticale/sottocorticale (Semprini, 2021). 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) ​​(Mantini, 2007). 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).

- fMRI in stato di riposo: l'ICA verrà applicata alla fMRI in stato di riposo per caratterizzare le RSN. Per ogni soggetto e per ogni RSN individuato verrà calcolata la connettività funzionale media. Verrà applicata un'analisi delle componenti basata sul seme al fine di ottenere un'intera mappa del cervello per descrivere la forza della connettività di ciascun voxel dell'immagine del cervello con la regione di interesse (seme). La selezione della regione di interesse si baserà sulla letteratura disponibile e sull'esperienza precedente.