ETCC de circuito fechado em pacientes em estado minimamente consciente

Durante os últimos 20 anos, com a redescoberta e desenvolvimento da estimulação cerebral não invasiva (NIBS); técnicas como a estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) e a estimulação magnética transcraniana (EMT) floresceram graças aos avanços na imagem funcional, avaliações neurofisiológicas elegantes, modelagem gerada por computador e, o mais importante, a base da metodologia de pesquisa bem projetada.

O TDCS representa uma técnica segura, barata e direta que pode ser facilmente integrada em programas de reabilitação. Em um primeiro estudo randomizado duplo-cego controlado por simulação, o efeito de um único tDCS pré-frontal foi avaliado em uma população heterogênea de pacientes com distúrbios de consciência (DOC), estado vegetativo (SV) e estado minimamente consciente (MCS), estado agudo -subaguda (< 3 meses) e crônica, de etiologia traumática ou não traumática. No nível individual, os respondedores da tDCS foram definidos como pacientes que apresentaram um novo sinal de consciência (por exemplo, seguimento de comando; busca visual; reconhecimento, manipulação ou localização de objetos); após a sessão de tDCS ativa, que não estava presente antes nem durante a sessão de tDCS simulada. 13/30 pacientes em MCS mostraram uma melhora relacionada ao tDCS. 2 pacientes agudos (<3 meses) em VS de 25 apresentaram uma resposta tDCS (ou seja, mostrou seguimento de comando e busca visual presente após a estimulação anódica não presente na linha de base ou pré ou pós-ETCC simulada). Ao nível do grupo, foi observado um efeito do tratamento, conforme medido pela Coma Recovery Scale-Revised (CRS-R), no grupo MCS, mas não no grupo de doentes com SV. Além disso, nenhum efeito colateral relacionado ao tDCS foi observado. Em outro estudo controlado por simulação, o tDCS foi aplicado por cinco dias no córtex motor primário ou no córtex pré-frontal esquerdo em 10 pacientes crônicos com DOC. Neste estudo, o efeito do tDCS foi avaliado até 12 meses após a estimulação. Este estudo destacou que mesmo pacientes crônicos em DOC podem melhorar e o efeito pode durar até 12 meses após o tDCS.

Vários estudos tDCS foram realizados pelo Coma Science Group (Dr. Thibaut) e outros grupos. Até agora, um total de 221 pacientes com DOC foi incluído em oito estudos sem nenhum evento adverso grave. Além disso, três outros ensaios realizados por Naro et al, incluindo um total de 59, também não relataram nenhum evento adverso. Portanto, o tDCS aparece como uma técnica segura, especialmente quando aplicada por especialistas e investigadores altamente treinados com forte experiência em estimulação cerebral não invasiva e pacientes com distúrbios de consciência.

Do ponto de vista neurofisiológico, o tDCS aumenta a excitabilidade neuronal ao facilitar a liberação do potencial de ação e modificar a excitabilidade dos receptores NMDA. Além disso, o tDCS pode fortalecer as conexões sinápticas dinâmicas relacionadas à tarefa. O efeito de uma única sessão de ETCC dura cerca de 60 a 90 minutos. Enquanto, quando a estimulação é repetida por 10 a 20 sessões, os efeitos duram até 3 meses após o término das sessões de estimulação.

Um grande desafio na aplicação de tDCS para pacientes com DOC é a variabilidade na resposta comportamental individual. De fato, em estudos anteriores conduzidos pelo Coma Science Group e outros grupos, a taxa de resposta foi inconsistente entre os estudos. Conforme declarado acima, um respondedor é um paciente que mostrou um novo sinal de consciência após a aplicação de tDCS ativo que nunca foi observado antes, nem antes ou depois da estimulação simulada. No entanto, dada a especificidade dos desenhos cruzados usados ​​nesses estudos, essa definição foi recentemente atualizada como um paciente que apresentou um novo sinal de consciência pela primeira vez após a aplicação de tDCS ativa.

Os próximos passos para otimizar as aplicações do tDCS incluem uma melhor identificação dos respondentes tDCS de antemão. Para tanto, Thibaut e colegas conduziram um estudo retrospectivo comparando os perfis de neuroimagem estrutural e metabólica de pacientes que responderam à tDCS (n=8) e pacientes que não responderam (n=13), por meio de dados estruturais de ressonância magnética T1 e 18 -tomografia por emissão de posição de fluordesoxiglicose. Os resultados mostraram uma maior atrofia em não respondedores em regiões incluindo o DLPFC esquerdo, o córtex pré-frontal médio e o tálamo esquerdo em comparação com os respondedores. As mesmas áreas, assim como o tálamo, foram hipometabólicas em não respondedores em comparação com respondedores. Isso sugere que a resposta ao tDCS requer pelo menos a preservação estrutural e metabólica parcial da área estimulada, bem como nas áreas subcorticais do cérebro envolvidas na atenção e na memória de trabalho. Mais tarde, os autores usaram a mesma amostra e analisaram retrospectivamente a conectividade cerebral do EEG em estado de repouso. Os resultados mostraram maior centralidade teta em respondedores (em comparação com não respondedores), o que significa que este novo biomarcador pode ser usado para prever a resposta tDCS em pacientes com DOC (Thibaut et al. 2018). Outro componente chave para a capacidade de resposta é o tempo das estimulações. De fato, os pacientes com DOC geralmente apresentam flutuações na vigilância, afetando sua capacidade de resposta a qualquer tipo de estímulo externo. Pacientes em SCM apresentam até mesmo uma periodicidade de 70 minutos nessas flutuações (intervalo 57-80), comparável às flutuações de atenção observadas em controles saudáveis, enquanto pacientes em SV não apresentam esse tipo de periodicidade. Piarulli e colegas usaram a entropia espectral medida com EEG em repouso para destacar a periodicidade em suas flutuações e sugeriram que a variabilidade da entropia espectral do EEG em MCS poderia espelhar a flutuação da consciência descrita anteriormente nesta população. A administração de tDCS durante janelas de tempo específicas (ou seja, períodos de baixa ou alta excitação) pode, portanto, influenciar sua eficácia clínica em pacientes com MCS, pois é conhecido que os efeitos positivos do tDCS dependem do estado neural do cérebro. Para esse fim, os recentes avanços na tecnologia da informação permitem a implementação de uma configuração de malha fechada por meio de cálculos complexos executados em tempo real. O uso dessa tecnologia para atingir níveis específicos de vigilância com tDCS em pacientes em MCS pode fornecer informações sobre a compreensão dos padrões de resposta a esse tratamento e otimizar aplicações futuras.