Melhorando Déficits de Campo Visual com Estimulação Cerebral Não Invasiva

Estimulação por corrente transcraniana A estimulação por corrente transcraniana não invasiva (tCS) tem sido usada com segurança em humanos há décadas. As técnicas de estimulação de corrente não invasiva usam dispositivos geradores de corrente alimentados por bateria que possuem um circuito integrado para limitar a corrente acima de um determinado nível, normalmente 2 mA (miliamperes). tCS tem sido amplamente utilizado durante a última década, demonstrando risco não significativo para os participantes (Antal et al., 2017; Brunoni et al., 2011; Iyer et al., 2005; Nitsche et al., 2008; Nitsche & Paulus, 2011 ) Este estudo usa ruído aleatório (ou seja, tRNS) que resulta em menos carga líquida sendo aplicada do que em tDCS (estimulação transcraniana por corrente contínua). Há relatos limitados de efeitos colaterais de tCS usando correntes alternadas (tACS) ou ruído aleatório (tRNS) na literatura. Estudos que usaram tACS também relataram efeitos adversos de natureza semelhante aos efeitos descritos na literatura tDCS, por exemplo, dor de cabeça, sensações sob os eletrodos e sensações visuais (Antal et al., 2017; Antal et al., 2008; Brignani e outros, 2013). Os efeitos adversos descritos na literatura tCS são descritos aqui para oferecer uma avaliação conservadora de possíveis efeitos adversos. Os efeitos colaterais mais comuns associados ao tCS de acordo com os dados mais recentes disponíveis são: (Antal et al., 2017; Nitsche & Paulus, 2011; Feurra et al., 2013)

Sensações relatadas pelos sujeitos sob o eletrodo para tDCS:

(Essas sensações às vezes podem continuar durante e por um breve período após a conclusão do tCS, mas geralmente desaparecem logo após o início do tCS)

Formigamento leve (20-70%) Coceira leve (30-40%) Ardor leve (10-22%) Desconforto ou dor leve (10-18%)

Efeitos relatados que ocorrem apenas durante o tCS:

Sensação visual ao ligar e desligar a estimulação (11%)

Outros efeitos que podem ocorrer durante e após tCS incluem:

Fadiga moderada (35%) Vermelhidão da pele (30%) Dor de cabeça (10-15%) Dificuldade de concentração (11%)

Além disso, os seguintes efeitos colaterais raros foram descritos:

Náusea (3%) Nervosismo (<5%) Zumbido no ouvido (<1%) Hipomania foi relatada em alguns participantes que receberam tDCS para transtorno bipolar e depressão, mas nunca em controles normais. Indivíduos com histórico de transtorno psiquiátrico serão excluídos do estudo.

Embora nunca tenha sido relatado em tCS, as convulsões são um risco teórico. Um documento de consenso sustenta que uma convulsão relacionada ao tCS (incluindo tRNS usado no presente protocolo) nunca foi relatada na literatura, incluindo estudos conduzidos em indivíduos mais velhos e indivíduos pós-AVC (Antal et al., 2017).

Visitas do tRNS: As visitas do estudo do tRNS serão realizadas no BIDMC. Os participantes poderão faltar até 15% das visitas. Sessões adicionais serão adicionadas para atingir o número esperado de visitas, se estiver dentro de um prazo razoável determinado pelo investigador.

A revisão dos efeitos colaterais e eventos adversos do tRNS será concluída diariamente antes e após a estimulação. Quaisquer alterações na medicação ou no histórico médico serão avaliadas diariamente.

Configuração para tRNS que inclui colocar uma touca e/ou faixa com eletrodos na cabeça do participante e aplicar gel sob os eletrodos - a estimulação será iniciada assim que o programa de treinamento visual estiver configurado e pronto para ser iniciado (ou imediatamente se o participante não estiver no grupo de estimulação visual) Stim/sham será administrado. Isso durará de 20 a 30 minutos. Se o participante estiver no grupo de treinamento visual, ele executará a tarefa baseada no computador durante esta estimulação/simulação.

Dentro de cada grupo, metade da coorte será estimulada com tRNS e a outra metade será simulada. O hemisfério cerebral com lesão V1 em indivíduos com VFD e a área homóloga no hemisfério saudável serão visados. Para tRNS, 20 - 30 min de corrente de 1,0 mA serão entregues aos eletrodos posicionados bilateralmente sobre O1/O2 (Herpich et al., 2019). A direção da corrente oscilará aleatoriamente dentro de uma faixa de alta frequência (101-640 Hz). Para sham, os mesmos parâmetros de estimulação serão usados ​​como na condição ativa, exceto que o estimulador será programado para desligar após um aumento de 20s para 1,0 mA. Com este procedimento "fade in", os participantes relatam uma sensação semelhante no couro cabeludo tanto para a estimulação real quanto para a estimulação simulada. Todos os dispositivos utilizados para estimulação possuem "modos cegos", onde o investigador e o participante ficam cegos quanto ao tipo de estimulação.

Plano de monitoramento e segurança Os efeitos adversos serão coletados desde o início do protocolo experimental até o final da participação no estudo. Todos os eventos adversos, independentemente da atribuição ao tRNS ou avaliações pré/pós, serão coletados e registrados usando um formulário padrão de evento adverso. Os participantes serão questionados, de forma aberta, sobre a presença de tais eventos diariamente. A intensidade de cada evento adverso será classificada como leve, moderada ou grave. Se ocorrer um evento inesperado (por exemplo, não descrito no protocolo de pesquisa), isso indica uma alteração da linha de base na cognição ou na visão e/ou requer atenção imediata, como uma convulsão, o MD do estudo (ou investigador responsável) será informado em tempo real para avaliar o evento, aconselhar sobre os cuidados imediatos do participante e determinar as etapas de comunicação necessárias. Quaisquer eventos graves ou inesperados por natureza, gravidade ou frequência em comparação com os riscos descritos no plano do estudo serão revisados ​​pelo investigador principal para determinar a relação do evento com o estudo. Os eventos reportáveis ​​serão submetidos ao BIDMC de acordo com as políticas determinadas.

Um médico licenciado, credenciado no BIDMC, estará disponível por pager durante todas as visitas tRNS no BIDMC. Além disso, a pessoa que aplica o tRNS é treinada para avaliar continuamente os participantes durante as sessões para monitorar o desconforto, para identificar os primeiros sintomas de síncope (p. sudorese, palidez) e reconhecimento de convulsões. Além disso, todos os funcionários são treinados para aplicar medidas básicas para manter os participantes seguros. Por exemplo, se um participante apresentar sintomas pré-síncopais ou um evento sincopal, serão prestados cuidados imediatos para aliviar os sintomas (por exemplo, eles serão colocados em posição reclinada). Além disso, os enfermeiros pesquisadores do Centro estão disponíveis para auxiliar na avaliação rápida do participante, implementação de medidas de recuperação e monitoramento conforme necessário.

Recrutamento Os pacientes com AVC serão recrutados na Unidade de AVC do Centro Médico Beth Israel Deaconess. Uma triagem inicial determinará o nível original de déficit de campo visual na fase aguda, inspecionando os prontuários dos participantes retrospectivamente e observando os itens da NIH Stroke Scale (NIHSS) para déficits visuais. Os pacientes que apresentarem déficit de campo visual e atenderem aos critérios de inclusão e exclusão serão contatados e convidados a participar.

Indivíduos interessados ​​no estudo devem entrar em contato com o Centro de Estimulação Cerebral Não Invasiva do BIDMC. Um Assistente de Pesquisa explicará o objetivo e o desenho do estudo. Caso o participante tenha interesse no estudo, será realizada uma entrevista por telefone para descartar alguns critérios de exclusão. Se o participante se qualificar para o estudo, ele ou ela será convidado para o BIDMC, onde o estudo será explicado novamente em detalhes e o participante deverá ler atentamente e eventualmente assinar o formulário de consentimento por escrito antes de entrar no estudo. O participante é encorajado a fazer perguntas.

Tamanho da amostra e divisões de coorte Este estudo é projetado para testar: (1) a utilidade de diferentes testes visuais, incluindo testes psicofísicos típicos, na avaliação de déficits visuais após dano cortical visual em adultos; e (2) o efeito do retreinamento visual associado à estimulação cerebral não invasiva na recuperação da percepção visual após dano cortical visual em participantes adultos. Com base nos resultados preliminares, 92 participantes com defeitos de campo visual serão inscritos. Esses números são baseados em um cálculo de tamanho de amostra de resultados publicados, segundo o qual a incidência de participantes para responder positivamente foi de 60% (Herpich et al., 2019). Prevê-se que o grupo de estudo apresente uma incidência de 75%, com um alfa de 0,05 e um poder de 80%. O tamanho amostral estimado é de 78. No entanto, dada a potencial alta taxa de evasão (15%), 92 participantes serão inscritos.

92 participantes de VFD induzidos por AVCs isquêmicos serão recrutados para responder por atrito/rastreamento com o objetivo de completar 78 indivíduos avaliáveis ​​(taxa de atrito de 15%). Participantes de DCV crônica e subaguda serão recrutados para ambos os grupos. Dentro do Grupo 1 (Treinamento + Estimulação), haverá 36 sujeitos crônicos e 10 subagudos. Dentro do Grupo 2 (somente estimulação) haverá 36 indivíduos crônicos e 10 subagudos. Dentro de todos os subgrupos, os indivíduos terão 50% de chance de estimulação real versus simulada. Subagudo é definido como menos de 6 meses após o AVC antes da entrada no estudo. Crônico é definido como mais de 6 meses após o AVC antes da entrada no estudo.

Análise estatística As estatísticas do teste t de Student e os designs ANOVA multifatoriais serão usados ​​para demonstrar a significância dos efeitos. Com base em experimentos semelhantes em animais e humanos normais, e dados os objetivos científicos, o tamanho da amostra é adequado e suficiente. O endpoint primário é: melhora na tarefa de discriminação de movimento após o treinamento dentro do campo visual deficiente. Os objetivos secundários são: (a) melhoria no Questionário de Função Visual de 25 Itens do National Eye Institute (NEI-VFQ-25); (b) redução da área cega nos campos visuais medida pela perimetria de Humphrey. A análise será realizada usando MATLAB. Os dados serão armazenados na unidade R no BIDMC. Análise de dados de EEG: A inspeção off-line e a remoção de todas as épocas de EEG com artefatos (por exemplo, piscar de olhos e movimentos oculares) serão realizadas antes da média. Haverá 60-100 repetições de cada condição com menos de 15% de tentativas rejeitadas em todas as disciplinas. As médias serão calculadas para cada sujeito para cada eletrodo e cada condição de estímulo. As respostas médias serão usadas para identificar os componentes da forma de onda de interesse (P1, N1, N2, P2 e picos tardios). As amplitudes e latências de pico do componente N200 em relação ao início do movimento serão analisadas separadamente para estímulos horizontais (esquerda, direita) e radiais (para dentro, para fora). As amplitudes e latências de pico N200 de todos os locais serão inseridas em projetos ANOVA de medidas mistas com grupo como um fator entre sujeitos e local do eletrodo (por exemplo, Fz, FCz, Cz, CPz, Pz, Oz) como um fator dentro dos assuntos. O ajuste de Greenhouse-Geisser para os graus de liberdade será usado para o fator local de registro devido às violações inerentes das suposições de esfericidade de medidas repetidas. Quando apropriado, análises post-hoc serão conduzidas usando testes HSD de Tukey e uma taxa de erro Tipo I familiar de 0,05.

Segurança de dados e auditoria Para salvaguardar a confidencialidade e privacidade das informações de saúde protegidas, cada participante do estudo receberá um número de código exclusivo. Um registro separado ligando o nome do participante ao número e identificadores do estudo será mantido em um arquivo de dados protegido por senha, acessível apenas pelos investigadores do estudo. Os nomes não serão fornecidos a fontes externas além da equipe do protocolo de ressonância magnética do Center for Brain Science, uma vez que os participantes tenham assinado o consentimento e concordado em participar do estudo, se necessário. Nenhuma informação de identificação será publicada em que um participante possa ser distinguido. Os dados deste estudo serão inseridos e armazenados em uma unidade segura disponível para os investigadores do estudo por trás do firewall BIDMC. Todas as informações necessárias em outro centro serão fornecidas por e-mail seguro e/ou transferência segura de arquivos.