Neurofeedback usando eletrodos implantados de estimulação cerebral profunda

A estimulação cerebral profunda (DBS) tornou-se uma opção de tratamento sintomático padrão-ouro para a doença de Parkinson (DP) e também é explorada para uma variedade de outros distúrbios neurológicos. A implantação de eletrodos em áreas profundas do cérebro não apenas permitiu a aplicação de estímulos elétricos, mas também forneceu aos pesquisadores e clínicos uma janela sem precedentes para investigar a atividade neuronal aberrante bem no centro dos circuitos cerebrais patológicos. Os potenciais de campo local (LFP) já foram prontamente investigados através de fios de eletrodo DBS externalizados antes da internalização e conexão a um neuroestimulador implantável. No caso da DP, foi evidenciado que os sintomas motores se correlacionam com a atividade beta oscilatória exagerada (13-35 Hz) no LFP registrado a partir do núcleo subtalâmico (STN). Em primeiro lugar, a atividade beta registrada no STN em repouso em pacientes retirados de sua medicação foi correlacionada com a Escala Unificada de Avaliação da Doença de Parkinson (UPDRS) entre os pacientes. Em segundo lugar, uma redução da potência do sinal na banda beta foi correlacionada com melhorias clínicas dos sintomas motores. Em terceiro lugar, as duas principais estratégias terapêuticas, a administração de L-Dopa e DBS de alta frequência levam a uma supressão da beta-sincronicidade no STN. Além disso, as oscilações beta mostram modulação rápida e dependente do movimento ao longo do tempo e podem servir como um biomarcador e sinal de feedback para controlar a entrega de DBS. Os pesquisadores recentemente implementaram neurofeedback elétrico cerebral profundo para fornecer neurofeedback visual em tempo real de oscilações STN patológicas por meio de eletrodos DBS externalizados e mostraram que pacientes com DP foram capazes de controlar e reduzir voluntariamente a atividade subtalâmica em uma única sessão de 1 hora. Além disso, as estratégias aprendidas por neurofeedback aceleravam os movimentos e podiam ser retidas a curto e médio prazo. Apenas recentemente foi aprovado clinicamente um neuroestimulador recém-desenvolvido, o Percept™ PC (Medtronic Neurological Division, Minneapolis, MN, EUA), que pode não apenas aplicar impulsos elétricos, mas também permitir a medição e transmissão da atividade cerebral. Este neuroestimulador é agora a primeira escolha para implantes no Hospital Universitário de Zurique e é usado para uma variedade de distúrbios neurológicos. O objetivo dos pesquisadores é investigar se o neurofeedback por meio de um dispositivo de estimulação cerebral profunda totalmente implantado é possível e pode levar a um melhor controle das oscilações patológicas, bem como à mitigação dos sintomas. Tendo mostrado que o controle endógeno sobre as oscilações cerebrais profundas é possível, os pesquisadores também testarão essa nova abordagem terapêutica para outras patologias além da DP que também são tratadas com DBS. O neurofeedback usando eletrodos DBS implantados terá a vantagem de permitir sessões de treinamento mais longas e de vários dias, que os pesquisadores supõem ter um impacto maior no controle sobre oscilações cerebrais profundas patológicas e sintomas neurológicos, pois um sistema de neurofeedback totalmente implantado não requer mais o a externalização dos fios DBS e, como tal, não está mais limitada aos primeiros dois dias após a implantação do eletrodo. Ao todo, os investigadores não excederão um tempo total de streaming de 7 horas por paciente (7 dias de duração da bateria), o que os investigadores consideram justificável em relação a uma duração da bateria de > 5 anos. Esta pesquisa proposta é altamente significativa, pois ajudará na compreensão de várias doenças neurológicas altamente prevalentes na sociedade (sendo a DP, por exemplo, o segundo distúrbio neurodegenerativo mais comum depois da doença de Alzheimer) e pode culminar em novas estratégias endógenas de tratamento. O risco geral para os pacientes é mínimo ou inexistente, pois os parâmetros de estimulação não são afetados e as mudanças pretendidas na atividade cerebral são autoinduzidas enquanto a estimulação DBS está desativada.