TMS - Eletrodos Intracranianos

Nos últimos anos, técnicas de estimulação cerebral não invasiva, como estimulação magnética transcraniana (EMT), estimulação transcraniana por corrente e estimulação multimodal periférica, têm mostrado amplas aplicações clínicas. A estimulação magnética transcraniana (TMS) é um método não invasivo de estimulação focal do cérebro que usa indução eletromagnética e não requer cirurgia. Há otimismo de que o TMS e outras formas de NIBS revolucionarão a forma como tratamos distúrbios neurológicos e psiquiátricos, evidenciado por mais de 1.000 ensaios clínicos registrados usando o TMS. Grande parte desse otimismo decorre do uso bem-sucedido do TMS como tratamento para a depressão. Apesar do grande número de ensaios clínicos com NIBS, o número de indicações terapêuticas tem estado estagnado, limitando-se à depressão major e mais recentemente à perturbação obsessivo-compulsiva. Existem questões fundamentais sobre os mecanismos de ação subjacentes ao NIBS que serão essenciais para entender a fim de avançar nessa modalidade de tratamento. Aqui, propomos um projeto colaborativo exclusivo entre neurologia e neurocirurgia que permitirá uma janela sem precedentes para entender como o NIBS afeta o cérebro humano. Especificamente, realizaremos várias formas de TMS direcionadas em pacientes neurocirúrgicos com monitoramento de eletroencefalografia intracraniana (iEEG) para registrar os efeitos em tempo real do NIBS em áreas cerebrais locais e remotas com uma combinação incomparável de resolução espacial e temporal em relação a outros estudos humanos. TMS pode apresentar o maior risco para pacientes com eletrodos intracranianos e já demonstramos a segurança dessa abordagem usando um cérebro fantasma baseado em gel e temos resultados de sete pacientes demonstrando segurança e resultados preliminares. Para a proposta atual, pretendemos: 1) caracterizar a resposta do NIBS no cérebro humano conforme registrada no iEEG entre as condições ativa e simulada e 2) relacionar as respostas eletrofisiológicas remotas do NIBS com medidas de conectividade cerebral entre os locais de estimulação e registro avaliados com ressonância magnética de conectividade funcional em estado de repouso (rs-fcMRI). Isso nos permitirá avaliar a relação entre as respostas iEEG evocadas por NIBS e a força da conectividade funcional ao local de estimulação em um modelo de regressão. Para a parte TMS do estudo, levantamos a hipótese de que 1) TMS terá efeitos focais detectados a partir de eletrodos de superfície subjacentes ao local de estimulação, bem como engajamento em nível de rede detectado em locais remotos, 2) TMS repetitivo induzirá efeitos específicos de frequência que diferem entre protocolos de estimulação de 0,5 e 10 Hz e 3) a magnitude das respostas iEEG evocadas por TMS repetitivas nos eletrodos se relacionará com a força da rs-fcMRI entre os locais de estimulação e registro. Ao investigar as respostas eletrofisiológicas do TMS com alta precisão espaço-temporal em humanos, este estudo fornecerá novos insights mecanísticos sobre os efeitos do TMS no engajamento do alvo e relacionará essas descobertas aos métodos de imagem já em uso generalizado. Além disso, o TMS será aplicado de forma clinicamente significativa, visando o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo em um protocolo usado para tratar a depressão. Gerar resultados para esses objetivos será fundamental para avançar nossa compreensão de como TMS e outras formas de NIBS envolvem redes cerebrais, que podem ser aproveitadas para desenvolver racionalmente NIBS terapêuticos personalizados e guiados por imagens para depressão e outros distúrbios.