Influência do Exercício Físico na Neuroplasticidade e nas Redes Sensoriomotoras em Idosos (EXOPLASTIC)

O envelhecimento está associado a alterações estruturais e funcionais no sistema nervoso central que podem impactar negativamente o controlo motor, a estabilidade postural, a coordenação dos membros superiores e o comportamento motor adaptativo. Estas alterações funcionais são parcialmente atribuídas a mudanças na excitabilidade cortical e à redução da eficiência dos circuitos inibitórios intracorticais e sensoriomotores no córtex motor primário (M1). Tais modificações podem contribuir para um declínio na neuroplasticidade, definida como a capacidade do cérebro para se reorganizar em resposta a estímulos internos ou externos.

A neuroplasticidade desempenha um papel crítico na aprendizagem e adaptação motora, sendo, portanto, essencial para manter a autonomia funcional em idosos. Identificar intervenções capazes de melhorar ou preservar a neuroplasticidade com o envelhecimento representa um desafio clínico e social importante. O exercício físico aeróbico surgiu como uma estratégia não farmacológica promissora para modular a excitabilidade cortical e promover a neuroplasticidade.

O objetivo principal deste estudo é avaliar o efeito de uma única sessão de exercício aeróbico moderado na neuroplasticidade induzida por estimulação transcraniana por corrente contínua (tDCS) em idosos, em comparação com adultos jovens. O objetivo secundário é examinar a influência do exercício nos circuitos intracorticais intrínsecos e nos mecanismos de integração sensoriomotora no M1.

Desenho do Estudo:

Este é um estudo exploratório monocêntrico em que cada participante completará três sessões experimentais separadas por pelo menos uma semana:

Sessão 1 e Sessão 2 (desenho cruzado randomizado):

• Condição A: 20 minutos de exercício aeróbico moderado seguido de tDCS.
• Condição B: 20 minutos de repouso sentado seguido de tDCS. A ordem destas duas condições será randomizada. Cada participante serve como seu próprio controlo.

Sessão 3:

• Avaliação dos efeitos do exercício aeróbico isoladamente (sem tDCS).

Procedimentos Experimentais:

Após fornecer consentimento informado por escrito, os participantes realizam avaliações iniciais, incluindo questionários que documentam o nível de atividade física, a lateralidade e o nível de dor.

Os participantes são posicionados confortavelmente sentados, e eletrodos de eletromiografia de superfície (EMG) são colocados sobre o músculo abdutor do polegar curto (APB) da mão dominante. A estimulação magnética transcraniana (TMS) é aplicada sobre o M1 correspondente à representação da mão dominante. O local de estimulação ótimo (hotspot) e o limiar motor de repouso (RMT) são determinados.

A excitabilidade corticospinal é avaliada usando TMS de pulso único com intensidades crescentes para construir curvas de recrutamento entrada-saída (I/O). Os potenciais motores evocados (MEPs) são registados a partir do músculo APB. Uma função sigmoidal de Boltzmann é usada para modelar as curvas I/O e extrair parâmetros, incluindo inclinação, plateau e S50. A medida de desfecho primária é a inclinação da curva I/O, refletindo o ganho de recrutamento corticospinal.

A neuroplasticidade é avaliada comparando a excitabilidade corticospinal antes e depois de uma sessão de 20 minutos de tDCS anódica aplicada sobre o M1 dominante (2 mA). As alterações nos parâmetros da curva I/O após tDCS, com ou sem exercício físico prévio, servem como indicadores de plasticidade induzida.

Os mecanismos inibitórios e facilitatórios intracorticais são avaliados usando protocolos de TMS de pulso pareado:

• Inibição intracortical de intervalo curto (SICI)
• Facilitação intracortical (ICF)
• Inibição intracortical de intervalo longo (LICI)

A integração sensoriomotora é avaliada usando estimulação periférica pareada do nervo (nervo mediano ao nível do punho) combinada com TMS para medir:

• Inibição aferente de latência curta (SAI)
• Inibição aferente de latência longa (LAI)
• Facilitação induzida por aferentes (AIF) As medidas de desfecho são expressas como rácios das amplitudes dos MEPs condicionados para não condicionados.

Intervenção de Exercício Aeróbico:

O exercício aeróbico moderado consiste em 20 minutos de ciclismo num ergómetro a 60 a 70 rotações por minuto. A intensidade do exercício é individualizada para corresponder a aproximadamente 50% da reserva de frequência cardíaca (intensidade moderada), monitorizada ao longo da sessão.

A duração estimada de cada sessão experimental é a seguinte:

• Sessão 1 (2h05): Informação, consentimento e questionários (10 minutos), colocação de eletrodos (5 minutos), registos de linha de base (35 minutos), 20 minutos de exercício aeróbico ou repouso sentado (randomizado), 20 minutos de tDCS e 35 minutos de registos pós-intervenção.
• Sessão 2 (1h05): O mesmo procedimento da Sessão 1 sem informação, consentimento ou questionários. Os participantes completam a condição alternativa (exercício ou repouso), seguida de tDCS e registos pós-intervenção.
• Sessão 3 (1h35): Preparação (5 minutos), registos de linha de base (35 minutos), 20 minutos de exercício aeróbico e 35 minutos de registos pós-exercício.