Neuromodulação da Memória no Envelhecimento (TMS-AD)

A demência devido à doença de Alzheimer (DA) é um dos principais problemas de saúde pública nos EUA, com enormes custos de tratamento e nenhuma farmacoterapia eficaz, apesar de vários ensaios clínicos. Vários estudos mostraram que o comprometimento cognitivo leve (MCI) é um risco precursor para a DA e é mais passível de intervenção. Embora estudos pré-clínicos tenham mostrado que a modulação direta da atividade no córtex pré-frontal (PFC) usando técnicas de estimulação cerebral não invasiva, como a estimulação magnética transcraniana (EMT), pode modular a função cognitiva em idosos saudáveis, há poucas evidências de eficácia confiável em MCI.

Os investigadores postulam três razões para esta falta de eficácia. Primeiro, não há meios estabelecidos de estimar um biomarcador confiável e uma relação dose-resposta única entre a intensidade do TMS e a atividade cerebral. Em segundo lugar, os protocolos TMS padrão falham em capturar a natureza dinâmica dos estados cognitivos e a reação dos estados cerebrais endógenos à neuromodulação exógena. Em terceiro lugar, nenhum estudo usando TMS em populações relacionadas com a DA foi responsável pela influência da doença cerebrovascular na resposta ao TMS. Os pesquisadores propõem abordar essas deficiências usando TMS de circuito fechado, com base em redes cerebrais individualizadas para estabelecer parâmetros que possam controlar de forma confiável os estados cerebrais durante o funcionamento normal da memória no envelhecimento saudável e MCI.

Para atingir esse objetivo, os pesquisadores estudarão a ativação da rede e os mecanismos oscilatórios neurais subjacentes à rede que regula a memória de trabalho (WM), uma função de cognição com uma caracterização confiável da rede do córtex pré-frontal (PFC). Os investigadores irão direcionar esta rede usando TMS de circuito fechado para o PFC e medir o impacto no desempenho do WM e na atividade neural baseada em tarefas. Essa abordagem usa TMS-fMRI concorrente para identificar relações dose-resposta na rede de memória de trabalho. Em seguida, os investigadores aplicam o novo TMS de circuito fechado para perturbar essa rede usando TMS-EEG com precisão temporal. Por fim, os investigadores irão integrar as informações coletadas via fMRI e EEG em uma única estrutura computacional para modelar a dinâmica espaço-temporal da rede global do cérebro e prever o sucesso da resposta relacionada ao TMS em nossa coorte MCI. O projeto usará técnicas de ponta de estimulação cerebral e modelagem de rede para aprimorar a WM em idosos saudáveis ​​e MCI e fornecerá uma demonstração do valor do TMS de circuito fechado e guiado por rede para futuras aplicações clínicas.