Influência do TMS dependente de oscilação cerebral na função motora

Descrição do estudo:

Estudaremos se a excitabilidade corticoespinal (medida de resultado primário) varia em diferentes fases de oscilação da forma de onda alfa EEG sensório-motora em idosos saudáveis ​​e pacientes com AVC crônico. O pico neuronal cortical sensório-motor é maior nos vales da oscilação alfa sensório-motora e menor nos picos da oscilação alfa sensório-motora (Haegens et al. 2011), sugerindo que a excitabilidade cortical é maior nos vales da oscilação alfa sensório-motora em relação aos picos. Abordaremos essas questões usando o TMS de malha fechada. Com base neste trabalho anterior, levantamos a hipótese de que a excitabilidade corticospinal (medida de resultado primário) será aumentada nos vales da oscilação sensório-motora alfa em comparação com os picos em idosos saudáveis ​​(Experiência 1) e pacientes com AVC crônico (Experiência 2).

Objetivos.

A estimulação magnética transcraniana (EMT) é uma potencial terapia adjunta para neurorreabilitação pós-AVC. Até agora, tem sido aplicado habitualmente desacoplado da atividade oscilatória do cérebro (conforme medido usando formas de onda EEG), resultando em variabilidade na resposta biológica a cada estímulo, tamanhos de efeito pequenos e variabilidade interindividual significativa. A atividade oscilatória cerebral (ou seja, atividade oscilatória da forma de onda EEG) na banda alfa (8-12 Hz) está ligada à inibição cortical (Haegens et al. 2011; Mathewson et al. 2011), função motora e processamento cognitivo (Sauseng et al. 2005; Busch et al. 2009; Dugue et al. 2011) e, portanto, influencia a função cerebral (Klimesch 1999). Limitações em sistemas de malha aberta que dependem de classificação de teste post-hoc com base no estado de EEG mostraram resultados mistos (Schulz et al. 2014, Keil et al. 2014, Iscan et al. 2016). Por exemplo, a excitabilidade corticospinal (medida com TMS) em seres humanos saudáveis ​​varia dependendo da fase sensório-motora alfa oscilatória durante a qual o TMS é administrado: a excitabilidade corticospinal é maior quando o TMS é administrado durante os vales da oscilação sensório-motora alfa (ou seja, máxima negatividade de superfície) e menor quando o TMS é fornecido durante picos de oscilação alfa sensório-motora (ou seja, positividade máxima da superfície) (Zrenner et al. 2016; Triesch et al. 2016). Um estudo anterior de circuito fechado mostrou apenas um efeito de potência, mas não de ângulo de fase na excitabilidade cortical (Madsen et al. 2019), mas usando uma configuração semelhante, mas replicamos a descoberta de excitabilidade cortical aumentada durante depressões alfa sensório-motoras em jovens saudáveis adultos (ver Apêndice A). Portanto, pretendemos estender esses achados a duas novas populações: idosos saudáveis ​​(Experiência 1) e pacientes com AVC crônico (Experiência 2). Estudos anteriores demonstraram que adultos mais velhos exibem diferenças significativas na fisiologia cortical motora em comparação com adultos jovens (Peinemann et al. 2001; Oliviero et al. 2006; Fathi et al. 2010), então o Experimento 1 será realizado para determinar se uma associação entre A fase alfa sensório-motora oscilatória e a excitabilidade corticospinal estão presentes no envelhecimento saudável. Além disso, o Experimento 2 será realizado para determinar se a associação esperada entre a fase alfa sensório-motora oscilatória e a excitabilidade corticospinal também está presente após o AVC crônico. É importante ressaltar que a aquisição de informações sobre como o cérebro envelhecido e danificado responde ao TMS de circuito fechado dependente da oscilação da forma de onda do EEG será fundamental para o desenvolvimento de intervenções baseadas em TMS (ou seja, circuito fechado) mais eficazes. Em ambos os experimentos, a entrega de TMS será cronometrada para fases específicas de oscilação alfa sensório-motora. Esperamos que os resultados deste trabalho forneçam novos insights sobre como a excitabilidade corticoespinhal é afetada pela fase de oscilação alfa sensório-motora no cérebro idoso e pós-AVC, o que poderia levar a um uso mais eficaz de protocolos de TMS neuromoduladores dependentes de oscilação alfa sensório-motora no futuro .

Pontos finais:

Para ambos os experimentos, a medida de resultado primário é a excitabilidade corticospinal. Medidas de resultados exploratórios incluem variabilidade de amplitude MEP e oscilações induzidas por TMS.

População do estudo:

Até 24 voluntários saudáveis ​​mais velhos (com 50 anos ou mais) e até 28 pacientes com AVC (18 anos ou mais).

Estágio:

N / D

Descrição dos locais/instalações que inscrevem participantes:

Este é um estudo de centro único, sendo realizado no NIH Clinical Center

Descrição da intervenção do estudo:

N / D

Duração do estudo:

6 anos

Duração do participante:

até 1 ano