Detecção e Melhoria de Anormalidades de Oscilação Gama em Lesões Cerebrais Relacionadas a Explosão (DAGABBI)

Veteranos de conflitos recentes experimentaram sérios problemas cognitivos e emocionais resultantes da exposição a explosões. Trabalhos recentes sugerem que um fator crítico nas sequelas da exposição à explosão é a distância da explosão, em vez da presença ou ausência de sintomas de concussão. A exposição a explosões de uma distância <10 m foi associada a distúrbios cognitivos e neurais significativamente maiores do que a exposição a explosões de >10 m. Os correlatos neurais da lesão cerebral relacionada à explosão são pouco compreendidos, pois até o momento esse tipo de lesão cerebral recebeu pouco foco de pesquisa. Os investigadores propõem usar oscilações na banda gama (30-100 Hz) do eletroencefalograma (EEG) para detectar e remediar a disfunção do circuito neural relacionada à lesão por explosão em veteranos. Foi demonstrado que as oscilações da banda gama estão envolvidas em várias funções cerebrais, incluindo percepção visual, atenção seletiva, memória de trabalho, memória de longo prazo e controle motor. Estudos recentes em modelos animais associaram os efeitos da lesão cerebral traumática aos interneurônios inibitórios que expressam parvalbumina (PV+), que são um elemento crítico do circuito cortical que gera oscilações gama. A disfunção do interneurônio PV+ está associada a déficits nas oscilações gama evocadas e aumento da potência do "ruído" gama de banda larga, bem como déficits cognitivos. Também foi demonstrado recentemente que a estimulação de interneurônios PV+ por estímulos padronizados na banda gama pode melhorar a função desses interneurônios, bem como a função cognitiva, em modelos animais de distúrbios neuropsiquiátricos. Assim, os investigadores acreditam que as oscilações gama e a estimulação fornecem alvos promissores para investigação em veteranos que sofrem de lesão cerebral relacionada à explosão. Os investigadores investigarão a atividade e estimulação da banda gama em 50 veteranos que serão recrutados do grupo de participantes do Centro de Pesquisa Translacional VA para TBI e Distúrbios de Estresse (TRACTS) no Sistema de Saúde VA Boston.

• Objetivo 1: Avaliar se os déficits gama evocados e o ruído gama aumentado estão presentes em indivíduos expostos a explosões próximas (<10 m) versus distantes (>10 m). Os investigadores preveem que a gama evocada será reduzida em potência e sincronia de fase, enquanto o ruído gama aumentará em potência, em grupos de explosão Close em comparação com Far.
• Objetivo 2: determinar se as anormalidades de oscilação gama associadas à exposição próxima à explosão podem ser remediadas por estimulação sensorial padronizada não invasiva na banda gama. Os investigadores administrarão 6 minutos de estimulação auditiva em estado estacionário a 40 Hz. Os investigadores prevêem que o condicionamento gama aumentará as oscilações gama evocadas por tons na frequência condicionada versus não condicionada, enquanto o ruído gama diminuirá. Esses efeitos serão maiores no Close em comparação com os grupos Far blast.

Este projeto tem ainda 2 objetivos exploratórios:

• 1) Investigar se a potência do EEG de banda delta em estado de repouso (1-4 Hz) é aumentada em grupos de exposição à explosão de proximidade em relação à distante, pois a potência delta é aumentada em indivíduos que sofreram lesão cerebral traumática leve em comparação com controles saudáveis.
• 2) Como a exposição à explosão está associada a déficits de substância branca e os axônios interneurais PV+ são mielinizados, os investigadores examinarão se as anormalidades gama estão correlacionadas com déficits de substância branca, conforme avaliado por medidas de imagem por tensor de difusão (DTI) no córtex auditivo, disponíveis no banco de dados TRACTS.

Em suma, este projeto busca avançar na compreensão dos efeitos das explosões na função cerebral em veteranos, investigando os efeitos da exposição à explosão nos circuitos neurais que geram oscilações gama e testando se um novo tipo de estimulação cerebral não invasiva pode melhorar a função cerebral em veteranos expostos a explosões. Se for bem-sucedido, este projeto pode levar a novas abordagens para detectar e remediar os efeitos da exposição à explosão em veteranos e ajudar em sua recuperação funcional.