Efeitos de campos eletromagnéticos pulsados ​​(PEMFS) na hemodinâmica cerebral (EPOCH)

Estudos em humanos e animais relataram a influência benéfica do exercício nas funções cognitivas e cerebrais. Consequentemente, o exercício está atraindo cada vez mais a atenção da pesquisa como um possível fator de estilo de vida para melhorar as funções neurocognitivas.

Campos eletromagnéticos pulsados ​​de baixa frequência e baixa amplitude (PEMFs) recapitulam muitos dos benefícios do exercício, ativando muitas das mesmas cascatas de segundos mensageiros celulares ativadas por estímulos mecânicos (exercício), sem transmitir um estresse físico às células. Por meio de uma série de experimentos in vitro e in vivo, os pesquisadores mostraram que em intensidades de campo de amplitude de 1-2 mT, o sistema PEMF estimula o músculo sem estressar fisicamente os tecidos e oferece os seguintes benefícios: 1) retarda a perda muscular, 2) melhora força muscular e, 3) libera importantes agentes regenerativos e de aumento do metabolismo.

A espectroscopia funcional de infravermelho próximo (fNIRS) é uma tecnologia de imagem óptica relativamente nova que usa luz no espectro do infravermelho próximo para monitorar de forma não invasiva as respostas hemodinâmicas evocadas pela atividade neural por meio da medição das alterações na oxi-hemoglobina (HbO) e na desoxi-hemoglobina (HbR). concentrações no córtex cerebral. O aumento do suprimento sanguíneo para a área de ativação neural normalmente resulta em um aumento na concentração de HbO, enquanto uma diminuição é observada na HbR devido ao efeito de lavagem do sangue. As respostas de HbO e HbR das medições de fNIRS demonstraram estar correlacionadas espacial e temporalmente com o sinal dependente do nível de oxigênio no sangue obtido por fMRI. A vantagem do fNIRS sobre outras modalidades de imagem é que ele é barato, não invasivo, não ionizante e portátil, tornando-o uma modalidade altamente popular para a implementação de interfaces cérebro-computador. O OBELAB NIRSIT é um dispositivo fNIRS de alta densidade disponível comercialmente que mede opticamente as variações hemodinâmicas no córtex pré-frontal (PFC).

Campos eletromagnéticos pulsados ​​de baixa frequência e baixa amplitude (PEMFs) recapitulam muitos dos benefícios saudáveis ​​do exercício, ativando muitas das mesmas cascatas de segundos mensageiros celulares ativadas por entrada mecânica (exercício), ainda, sem transmitir um estresse físico nas células. As janelas de resposta são uma regra amplamente não reconhecida em sistemas mecanobiológicos, segundo os quais as células são mais responsivas a uma determinada tensão, duração e frequência de estimulação; maior tensão de maior frequência e duração da estimulação é muito estressante para as células e resulta em respostas nulas.

Os investigadores mostraram que os PEMFs também obedecem a uma janela eletromagnética de eficácia com dependências temporais e de frequência de escala semelhante àquelas necessárias para a estimulação mecânica, apoiando ainda mais a conclusão de que os PEMFs estão ativando vias de mecanotransdução celular. Em intensidades de campo de amplitude de 1-2 mT, o sistema PEMF estimula o músculo sem estressar fisicamente os tecidos e visa proporcionar os seguintes benefícios: 1) retarda a perda muscular; 2) melhora a força muscular e; 3) libera importantes agentes regenerativos e intensificadores do metabolismo. Assim, este estudo investigará os efeitos miméticos do exercício de PEMFs na hemodinâmica cerebral e no desempenho cognitivo por meio do direcionamento muscular. Os resultados deste estudo apoiarão trabalhos futuros com pacientes com déficits de memória, como comprometimento cognitivo leve, para possivelmente mitigar a progressão da doença.