Estimulação não invasiva na excitabilidade do sistema nervoso central

Após consentimento informado prévio, os voluntários serão submetidos a seis sessões pseudorandomizadas usando um site (randomization.com) por um pesquisador não envolvido. No início do estudo, os voluntários serão avaliados por meio de questionário estruturado e cada sessão, compreenderá a seguinte sequência experimental:

1. Quantidade e qualidade do sono: Será questionado quantas horas o voluntário dormiu na última noite. A qualidade do sono será medida através de uma escala analógica graduada de 0 (pior qualidade de sono) a 10 pontos (melhor qualidade de sono).
2. Tipo de alimentação: Todos os indivíduos serão questionados sobre a ingestão de alimentos e bebidas que possam alterar a excitabilidade cortical (ex.: café, chocolate, energético, refrigerante e etc). Se positivo, os pesquisadores registrarão o tempo desde a ingestão e quantificarão a quantidade de comida.
3. Nível de fadiga e motivação: Nível de fadiga e motivação: Níveis de fadiga e motivação: Será medido através de uma escala analógica graduada de 0 (menor nível de fadiga ou motivação) a 10 pontos (maior nível de fadiga ou motivação).
4. Excitabilidade cortical: a cortical será mensurada através do potencial evocado motor (MEP), inibição intracortical curta (SICI) e facilitação intracortical (ICF). Todas as medidas serão avaliadas por estimulação magnética transcraniana (Neurosoft, Rússia). Inicialmente, o limiar motor de repouso (RMT) será determinado encontrando a saída do estimulador mais baixa que elicie potencial evocado motor (MEP) de pelo menos 50 microvolts (μV). Para a medida RMT, uma bobina em oito conectada ao estimulador magnético mantida manualmente a 45 graus da linha média, será colocada sobre o córtex motor primário direito (C3 - Sistema 10/20). A inibição intracortical curta (SICI) e a facilitação intracortical (ICF) serão avaliadas por estimulação magnética transcraniana de pulsos pareados. Um estímulo de condicionamento subliminar (80% de RMT) e estímulos de teste supralimiar (130% de RMT) serão entregues em um intervalo interestímulo (ISI) de 2 milissegundos para SICI e 10 milissegundos para ICF. Serão aplicados dez estímulos em cada condição (pulso incondicionado e pares de estímulos com ISI de 3 e 20 milissegundos). A ordem de entrega dos estímulos será pseudo-randomizada e SICI e ICF serão expressos como porcentagem de estímulo condicionado em relação ao estímulo incondicionado. O valor da PEmáx será obtido por meio de estimulação magnética transcraniana de pulso único. Dez estímulos supralimiares (130% do RMT) serão entregues no córtex motor primário (C3).

5. Atividade da medula espinhal: o nível de excitabilidade da medula espinhal será medido através dos seguintes resultados:

   • Reflexo de Hoffman (reflexo H): o reflexo H será desencadeado por uma estimulação elétrica percutânea no nervo tibial entregue na fossa poplítea e registradas as respostas eletromiográficas do músculo sóleo. Os valores do reflexo H máximo, da onda M e do reflexo H máximo e da relação onda M máxima (relação H/M) serão obtidos por meio de uma curva de recrutamento. A curva de recrutamento começará com uma intensidade de estímulo entregue a partir de 2 miliamperes (mA) e aumentando em etapas de 1 mA até a estabilização da curva da onda M (sem aumento da amplitude da onda M).
   • Depressão homossináptica (HD): a HD será obtida através de uma série de dois estímulos consecutivos separados por um intervalo interestímulo (de 30ms até 10.000ms). Os estímulos serão aplicados na fossa poplítea e as respostas eletromiográficas do músculo sóleo serão registradas. Os estímulos serão entregues com a intensidade necessária para produzir o reflexo H máximo (esta informação estará disponível na curva de recrutamento como dito anteriormente). A diferença entre o primeiro e o segundo estímulo para cada intervalo interestímulo dará origem à curva de recuperação.
   • Componente nociceptivo do reflexo de retirada (RIIIr): O RIIIr será induzido pela aplicação de estimulação elétrica percutânea no nervo sural (atrás do maléolo lateral direito) e registrando respostas da cabeça curta ipsilateral do músculo bíceps femoral. Para o registro do limiar de reflexo (RT), a intensidade da corrente inicial será ajustada para 2 mA e aumentada em passos de 1 mA, até obter uma resposta de pelo menos 20 µV, acompanhada de relato de dor. Em seguida, serão aplicados 5 estímulos (130% RT) para obtenção da média de latência e área. Além disso, a percepção da dor será controlada por meio de uma escala analógica graduada de 0 (sem percepção de dor) a 10 pontos (maior dor já sentida).
6. tsDCS: a estimulação transcutânea da medula espinhal será fornecida por meio de um estimulador de corrente contínua (DC) (NeuroConn Plus, Alemanha) usando um par de eletrodos de esponja embebidos em solução salina (35cm²). O eletrodo ativo (ânodo ou cátodo) será colocado entre a décima primeira e a décima segunda vértebra torácica) e o eletrodo de referência, sobre o braço direito (músculo deltóide). Será entregue uma intensidade de corrente de 2,5 mA, fade in e fade out de 10 segundos, durante 20 minutos. Sham tsDCS tem sido usado em vários estudos para avaliar os efeitos ativos tsDCS. Sham tsDCS será aplicado usando a mesma colocação de eletrodos e configurações de parâmetros de tsDCS anódica, no entanto, a estimulação durará apenas 30 segundos, mas os voluntários continuarão com a montagem dos eletrodos por 20 minutos. Assim, as primeiras sensações (por exemplo, leve a moderado formigamento ou coceira) no local de estimulação será experimentado sem induzir quaisquer efeitos modulatórios. Além disso, após cada sessão de tsDCS, será aplicado um questionário de efeitos adversos.
7. rTMS: Inicialmente, a área de representação cortical superior (hotspot) do primeiro músculo interósseo dorsal direito (FDI) será determinada por meio de uma bobina em forma de oito conectada ao estimulador magnético (Rapid2, Magstim, Reino Unido) mantida manualmente e posicionada sobre o couro cabeludo ( C3 - Sistema 10/20) em um ângulo de 45 graus da linha média apontada para o músculo alvo (FDI). Posteriormente, o RMT será medido. Os protocolos de rTMS foram baseados em estudos anteriores. Protocolo de baixa frequência: 1 hertz (Hz), 90% RMT, 1500 estímulos (1 trem). Protocolo de alta frequência: 20 Hz, 90% RMT, 45 trens, 40 estímulos por trem, intervalo entre 28 segundos, 1800 estímulos. Sham rTMS será realizado com protocolo de baixa frequência usando duas bobinas. O primeiro - conectado ao estimulador - será posicionado em um suporte de bobina próximo ao voluntário, mas não visível. Portanto, ruídos de estimulação característicos serão audíveis. O segundo - desconectado do estimulador - será colocado sobre a área motora primária esquerda. Após cada sessão de rTMS, a presença de efeitos adversos será computada.
8. Treino de marcha: Consiste em exercício moderado de treino de marcha por 20 minutos. Para garantir que o exercício será realizado em intensidade moderada será utilizado o 64% - 76% da frequência cardíaca máxima (FCmáx = 220-idade). A frequência cardíaca será monitorada a cada três minutos através de um polar cardíaco. Além disso, será monitorado o esforço percebido, a velocidade da marcha e a inclinação da esteira. A escala de Borg será utilizada para avaliar o esforço percebido. Esta é uma escala analógica graduada de 6 (exercício leve) a 20 pontos (exercício exaustivo). As informações sobre o exercício na esteira serão anotadas no registro da evolução.
9. Atividade medular: esta avaliação será realizada imediatamente após (T0), trinta minutos após (T1) e 1 hora após (T2) o treino de marcha. Os procedimentos serão realizados seguindo o mesmo protocolo.
10. Atividade cerebral cortical: esta avaliação será realizada após cada reavaliação da atividade medular (T0, T1 e T2). Os procedimentos serão realizados seguindo o mesmo protocolo.