Stimolazione transcranica a corrente continua sulla voce del cantante

La raccolta dei dati viene condotta presso il Laboratorio di Neuroscienze Applicate (LANA) dell'Università Federale di Pernambuco (UFPE). La videolaringoscopia viene eseguita presso l'Ospedale UFPE, nell'ambulatorio di laringologia.

Questa fase dello studio include individui vocalmente sani che sono cantanti senza musica formale o formazione di canto. Residenti nella città di Recife e nella Regione Metropolitana, di età compresa tra 18 e 45 anni. La fascia di età è stata scelta considerando il periodo di massima efficienza vocale. Per determinare la dimensione del campione, nella fase 2, è stato condotto uno studio pilota con 15 partecipanti che servirà come parametro per il calcolo della dimensione del campione. Ciò verrà fatto utilizzando il programma G*Power 3.1, considerando una potenza statistica (β) dell'80% e un livello di significatività (α) del 5%. Per questa analisi, verranno prese in considerazione le variabili primarie dei risultati vocali (profilo dell'estensione vocale) e la dimensione del campione sarà considerata il valore più grande tra i risultati selezionati.

Sono inclusi i cantanti senza formazione musicale formale e senza disturbi vocali. Per valutare la salute vocale, tutti i cantanti sono stati sottoposti a videolaringoscopia, eseguita da un otorinolaringoiatra. Dopo l'esame vengono selezionati i soggetti che, secondo la relazione dell'otorinolaringoiatra, presentavano condizioni anatomo-fisiologiche funzionali. Gli individui con alterazioni strutturali minime (MSA) non saranno esclusi, purché la chiusura glottale sia completa e con vibrazione glottale regolare alla stroboscopia.

Sono esclusi dal campione gli individui che sono fumatori o che presentano segni e sintomi di patologie laringee, faringee o respiratorie al momento della raccolta dei dati. Verranno esclusi anche i volontari che utilizzano regolarmente farmaci neuroattivi, che hanno impianti metallici nella regione cervicale o superiore e che hanno precedenti di convulsioni o epilessia.

Il campione dei cantanti viene costituito per convenienza attraverso individui cantanti senza disturbi vocali di entrambi i sessi, reclutati tramite inserzioni sui media elettronici. Il primo contatto con i volontari avviene attraverso uno screening per verificare i criteri di ammissibilità.

Gli stessi strumenti di raccolta dati della fase 1 vengono utilizzati nella fase 2 di questo studio. A questo si aggiunge l'esercizio vocale, eseguito con l'ausilio di un tubo in silicone delle seguenti dimensioni: 35 cm di lunghezza, 1 cm di diametro e 2 mm di spessore, e con l'estremità distale immersa a una distanza di 3 cm dal fondo di una provetta da 500 ml. bottiglia di plastica contenente 2/3 di acqua e con gli spazi delimitati. Questo studio cerca di indagare gli effetti combinati della tDCS e degli esercizi vocali sulle voci dei cantanti. Condurremo uno studio clinico per esaminare l'impatto della neuromodulazione simultanea e dell'allenamento vocale. La tDCS anodica verrà applicata a 2 mA per 20 minuti a tre gruppi: (i) M1; (ii) cervelletto; e (iii) finzione. Tutti i gruppi eseguiranno inoltre esercizi vocali utilizzando un tubo flessibile (FT) per un totale di 12 minuti. I partecipanti completeranno un questionario sugli effetti avversi dopo ogni sessione per segnalare eventuali disagi. La valutazione vocale viene eseguita prima dell'intervento per ottenere risultati sui parametri vocali, profilo dell'estensione vocale e sforzo vocale, nonché il 5° giorno dopo l'inizio dell'intervento, il 10° giorno e 1 mese dopo la fine delle attività . L'intera procedura di valutazione viene eseguita come descritto nella fase 1 di questo studio, solo la richiesta del compito vocale per valutare lo sforzo percepito è diversa nei cantanti della fase 2. In questo caso, i partecipanti hanno risposto allo stesso questionario della scala Borg CR 10-BR - adattata allo sforzo vocale per valutare l'autopercezione dei cantanti rispetto ai compiti proposti, tuttavia, ai cantanti è stato chiesto di riportare l'intensità dello sforzo prodotto durante il compito di cantare una canzone di loro scelta, in base alla difficoltà percepita.

Al fine di determinare i volontari che sarebbero stati presenti in ciascun gruppo, e per il successivo calcolo della dimensione del campione, è stata eseguita una randomizzazione per 15 volontari, da un ricercatore esterno, utilizzando una tabella casuale e adattata per consentire il controbilanciamento. I codici sono stati assegnati ai gruppi, che sono stati conservati in buste opache e numerate, a disposizione solo del responsabile dell'applicazione del tDCS. In questo modo il valutatore, il terapista responsabile della tecnica vocale con un tubo flessibile immerso nell'acqua, e il cantante rimangono “ciechi” rispetto al tipo di stimolazione a cui sono sottoposti i partecipanti. Dopo aver eseguito il calcolo della dimensione del campione, verrà eseguita una nuova randomizzazione per assegnare i partecipanti che continueranno nella raccolta dati per completare il numero di volontari necessari.

I partecipanti sono suddivisi in tre gruppi, vale a dire: (i) M1; (ii) cervelletto; (ii) finto. In tutti i gruppi vengono eseguite 10 sessioni consecutive di tDCS anodica associate ad esercizio vocale, solo queste non si verificano nei fine settimana. Per l'applicazione di tDCS nei gruppi: (i) M1, l'elettrodo di stimolazione (anodo) è posizionato sopra C5 (sistema internazionale 10-20 EEG) con il catodo (polo negativo) posizionato sopra la regione sopraorbitale controlaterale; (ii) Cervelletto, l'elettrodo di stimolazione sopra la corteccia cerebellare (inione, leggermente a destra) e l'elettrodo di riferimento (catodo) è posizionato sopra il muscolo deltoide destro; (ii) sham, viene eseguito il montaggio equivalente alla stimolazione cerebellare, tuttavia nella stimolazione sham si interrompe la stimolazione 30 secondi dopo l'inizio, quindi l'intensità di corrente scende a zero mA, ma gli elettrodi sono rimasti sul cuoio capelluto del volontari fino alla fine dell'esercizio vocale. L'esercizio con FT viene eseguito per un totale di 20 minuti (3 minuti di FT, quattro sequenze, seguiti da 2 minuti di intervallo) in tutti i gruppi. Nel gruppo simulato gli elettrodi vengono rimossi solo dopo la fine degli esercizi vocali, in modo che il paziente non si renda conto del tipo di stimolazione (reale o simulata) a cui è stato esposto. Per accecare il valutatore e il terapeuta, ogni giorno viene posto un asciugamano sulla testa del volontario. Ai partecipanti è stato chiesto di sedersi comodamente mentre gli elettrodi venivano posizionati sul cuoio capelluto e veniva avviata la stimolazione tDCS. Dopo la stimolazione, i partecipanti hanno eseguito esercizi vocali utilizzando un tubo flessibile. L'esercizio prevedeva la produzione di vocali /u/ sostenute in scale ascendenti e discendenti, adattate all'estensione vocale di ciascun partecipante (soprano, mezzosoprano, contralto, tenore, baritono o basso). Queste scale erano basate su accompagnamenti di pianoforte preregistrati.

Il tubo flessibile era lungo 35 cm, aveva un diametro di 1 cm e uno spessore di 2 mm. Un'estremità del tubo è stata immersa per 3 cm in una bottiglia da 500 ml riempita d'acqua. I partecipanti hanno prodotto quattro serie di esercizi vocali, ciascuno della durata di 3 minuti, con pause di 2 minuti tra le serie, per un totale di 20 minuti di terapia vocale. Ciò ha garantito che gli esercizi vocali si concludessero simultaneamente con la sessione tDCS. Verranno effettuate registrazioni vocali per valutare i seguenti parametri vocali: profilo della gamma vocale (VRP) a intensità deboli e forti; qualità vocale (jitter, shimmer, irregolarità, rapporto di eccitazione glottidale-rumore e indice acustico di disfonia) a intensità deboli, abituali e forti; diadococinesi laringea e sforzo vocale auto-riferito utilizzando la scala Borg CR10 adattata. Questa ricerca è stata condotta in conformità con le linee guida etiche stabilite dal Consiglio sanitario nazionale del Brasile (risoluzione 466/12). Lo studio è stato approvato dal Comitato Etico per la Ricerca Umana del Centro di Scienze della Salute dell'UFPE (numero 5.758.856). I partecipanti hanno fornito il consenso informato scritto dopo essere stati pienamente informati sugli obiettivi, le procedure, i potenziali rischi e i benefici dello studio.

Sebbene lo studio presentasse rischi minimi, i partecipanti potrebbero avvertire lievi effetti collaterali della tDCS, come formicolio, prurito o sensazione di bruciore nei siti degli elettrodi. Questi effetti collaterali sono stati attentamente monitorati. Inoltre, alcuni partecipanti potrebbero provare disagio durante la videolaringoscopia o gli esercizi vocali. Tuttavia, questi problemi sono stati risolti tempestivamente.

I partecipanti hanno beneficiato di ricevere indicazioni sulla salute vocale e di un tubo flessibile personalizzato. I dati raccolti dal software di valutazione vocale verranno archiviati in modo sicuro per almeno 5 anni. Tutti i dati raccolti utilizzando i software Vocalgrama e VoxMetria sono stati analizzati utilizzando i rispettivi software. In Vocalgrama sono state estratte le seguenti misure di risultato: frequenza fondamentale minima e massima (f0), intervallo f0, intervallo st, intensità minima e massima e area del profilo della gamma vocale. In VoxMetria, sono state estratte le seguenti misure: jitter, shimmer, rapporto rumore-armonica (NHR) e quoziente medio di perturbazione (APQ) da una vocale /ε/ sostenuta di 6 secondi, escludendo il primo e l'ultimo secondo. Le registrazioni audio sono state effettuate con una frequenza di campionamento di 44 kHz e una risoluzione di 16 bit. VoxMetria è stata utilizzata anche per contare il numero di picchi nei compiti diadococinetici. Lo sforzo percepito è stato valutato utilizzando la scala Borg CR 10-BR adattata allo sforzo vocale.

La normalità dei dati sarà valutata utilizzando il test di Shapiro-Wilk. Le misurazioni ripetute dell'ANOVA verranno applicate tra i tempi di valutazione. Tutte le analisi saranno eseguite utilizzando SPSS (versione 26.0, SPSS Inc, Chicago, USA) con un livello di significatività del 5%.