Efeitos da estimulação elétrica transcraniana em indivíduos com AVC

O AVC é uma das principais causas de morte e incapacidade no mundo. A prevalência do AVC é elevada nos países em desenvolvimento; por exemplo, na Tailândia, o acidente vascular cerebral é uma das principais causas de morte e incapacidade. A prevalência estimada entre adultos com 45 anos ou mais é de 1,88%, e a taxa de mortalidade por acidente vascular cerebral continua a aumentar nos últimos 5 anos. Globalmente, 87% das pessoas com AVC sofreram de AVC isquémico, enquanto 13% sofreram de AVC hemorrágico. Cinquenta e sete por cento dos casos de AVC continuam a ser incapacidades relatadas pela organização mundial de AVC. O comprometimento motor é um grande limite pós-AVC e afeta as atividades da vida diária. Deficiências cognitivas (ou seja, função executiva, atenção e memória) são comumente observadas em sobreviventes pós-AVC, o que pode levar à diminuição da capacidade funcional e afetar a eficácia da reabilitação no AVC.

O acidente vascular cerebral é definido como uma explosão neurológica repentina causada pela perfusão prejudicada através dos vasos sanguíneos até o cérebro. O AVC isquêmico é causado por fluxo sanguíneo deficiente e fornecimento de oxigênio ao cérebro, enquanto o AVC hemorrágico é causado por sangramento ou vazamento de vasos sanguíneos, resultando em morte celular. Após o acidente vascular cerebral, a excitabilidade cortical diminui no hemisfério ipsilesional e aumenta no hemisfério contralesional. Consequentemente, há um desequilíbrio na inibição inter-hemisférica (IHI) entre os dois hemisférios. O início do desequilíbrio do IHI em pacientes com AVC permanece obscuro, embora a ocorrência de comprometimento motor desde o início. No entanto, o desequilíbrio do IHI permanece durante toda a vida do AVC. Descobriu-se que o desequilíbrio do IHI está negativamente correlacionado com a recuperação motora do AVC; um maior desequilíbrio foi associado a um pior desempenho motor. O desequilíbrio do IHI não é uma causa de má recuperação motora, mas pode ser consequência de processos de recuperação subjacentes.

A eletroencefalografia (EEG) é a ferramenta de medição não invasiva com alta resolução temporal, que pode detectar um resumo dos sinais elétricos pós-sinápticos dos neurônios piramidais nas camadas corticais. O EEG é uma medida útil após um acidente vascular cerebral. Descobriu-se que várias métricas estão relacionadas à recuperação em todas as fases do AVC. Uma revisão recente em 2022 relatou que o índice de simetria cerebral (BSI) e a potência espectral são as métricas mais eficazes a serem usadas para prever a recuperação do AVC. O BSI é um dos parâmetros derivados de EEG mais populares usados ​​para quantificar a assimetria espectral média entre os dois hemisférios. Possui uma faixa normal de 0 a 1, onde 0 indica simetria perfeita, enquanto 1 indica assimetria máxima. O BSI foi significativamente maior em pacientes com AVC, indicando assimetria cerebral em comparação com controles saudáveis. Van Putten e Tavy demonstraram em pessoas com AVC isquêmico agudo que o BSI permaneceu inalterado dentro de 24 horas após o AVC, no entanto, teve uma correlação positiva entre a Escala de AVC do National Institutes of Health ( NIHSS); um comprometimento maior, uma assimetria cerebral maior. Foi relatado que valores mais elevados de BSI na fase aguda a subaguda foram associados a menor desempenho motor 4 semanas depois, implicando que o BSI poderia ajudar no prognóstico do resultado motor durante a fase de recuperação do AVC. Além disso, a análise de potência espectral em indivíduos com AVC mostrou flutuação da oscilação cerebral causada pela morte celular, como um aumento da potência de baixa frequência (delta e teta) no hemisfério ipsilesional que ocorreu logo um minuto após o AVC, enquanto a potência de alta frequência (alfa e beta) diminuíram. Um aumento na atividade delta pós-AVC também foi negativamente correlacionado com o funcionamento cognitivo. A atividade cortical na fase de recuperação pode representar a recuperação motora e a função cognitiva pós-AVC. Um aumento das ondas cerebrais de alta frequência (ou seja, banda beta) está relacionada à melhora da recuperação motora nas fases subaguda e crônica do AVC. Além disso, o aumento da banda alfa e a diminuição da banda delta correlacionaram-se com a melhoria da função cognitiva em sobreviventes de AVC.

A recuperação motora pós-AVC aumenta rapidamente nos primeiros 3 meses (fase aguda para fase subaguda inicial) e recuperação menos significativa posteriormente na fase subaguda tardia (3-6 meses); então, a recuperação espontânea leva a uma estabilidade no seu limite na fase crônica ( >6 meses), mas a recuperação pode se estender até 2 anos após o AVC após receber reabilitação. Portanto, a reabilitação pode melhorar a recuperação do AVC além da recuperação espontânea nas fases subaguda e crônica. Existem 2 fatores que influenciam a recuperação do AVC: 1) fatores intrínsecos que são idade, sexo, início do AVC, tipo de AVC, gravidade, comorbidades, status socioeconômico e perfis genéticos, 2) fatores extrínsecos, como apoio do cuidador, farmacologia e reabilitação programa que consiste em abordagens de baixo para cima e de cima para baixo. A reabilitação pós-AVC é recomendada para melhorar a recuperação e reduzir a incapacidade a longo prazo. A diretriz da American Stroke Association (ASA) recomendou que os pacientes com AVC necessitassem de intervenção terapêutica de pelo menos 3 vezes por semana durante 20-60 minutos por sessão.

A estimulação cerebral não invasiva (NIBS), ou seja, a estimulação elétrica transcraniana (tES), é uma abordagem de cima para baixo que tem sido recomendada para uso como uma intervenção complementar na reabilitação pós-AVC. As técnicas tES mais comuns usadas em pesquisas são 1) Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (tDCS) e 2) Estimulação Transcraniana por Corrente Alternada (tACS). A diferença entre essas duas técnicas de tES são as formas atuais eliciadas.

1. tDCS fornece corrente contínua fraca para modular a excitabilidade cortical com efeitos específicos de polaridade. Dentro da dose limitada, a ETCC anódica aumenta a excitabilidade cortical, enquanto a ETCC catódica a diminui. Existem vários estudos que relataram o efeito da ETCC no desempenho físico e cognitivo em indivíduos saudáveis, bem como em pessoas com distúrbios neurológicos. Para promover o reequilíbrio do IHI, a ETCC é usada aplicando-se simultaneamente um eletrodo anódico sobre o hemisfério ipsilesional e um eletrodo catódico sobre o hemisfério contralesional, denominado ETCC dupla ou bilateral. Muitas meta-análises e estudos individuais demonstraram que a ETCC bilateral sobre o córtex motor primário (M1) foi mais eficiente para melhorar o desempenho motor dos membros superiores e inferiores em comparação com outras montagens. A maioria dos estudos anteriores empregou diferentes intensidades de 2 mA com duração de estimulação de 20 minutos. No entanto, uma meta-análise recente sugeriu que uma duração de estimulação superior a 20 minutos para aumentar a duração da estimulação e o número de sessões de estimulação durante 15 a 20 sessões foram eficazes para aumentar o efeito da ETCC na função motora. Para a função cognitiva, uma meta-análise recente relatou o efeito positivo da ETCC aplicada sobre o córtex pré-frontal dorsolateral (DLPFC) na recuperação da função cognitiva em comparação com a simulação na população com AVC. Um estudo anterior relatou que a ETCC direcionada ao M1 combinada com o treinamento motor poderia melhorar o desempenho motor e cognitivo, embora o efeito possa ser menor em comparação com o direcionamento do DLPFC.
2. O tACS fornece corrente elétrica alternada para modular a excitabilidade cortical e a oscilação cerebral endógena com frequência específica. A atividade das frequências alfa (8-12 Hz) e beta (13-30 Hz) é proeminente no córtex sensório-motor humano durante o estado de repouso. A partir de uma meta-análise, o tACS administrado na faixa de frequência beta poderia aumentar a excitabilidade cortical do córtex motor primário. Este efeito é particularmente pronunciado quando a intensidade de estimulação foi superior a 1 mA. Em populações saudáveis, alguns estudos mostraram que um beta-tACS aplicado sobre o M1 poderia melhorar o aprendizado motor, e um efeito maior foi encontrado quando comparado ao alfa-tACS. A mesma observação foi relatada na população com AVC, beta-tACS (20 Hz) a 1 mA induziu maiores efeitos de modulação em comparação com alfa-tACS (10 Hz a 1 mA nas regiões relacionadas ao motor. Dez sessões de tACS a 2mA sobre o M1 do hemisfério afetado com treinamento de marcha podem melhorar o desempenho da marcha em indivíduos com AVC crônico. tACS parece ter potencial para recuperação motora pós-AVC como outros NIBS, mas números relevantes de ensaios clínicos randomizados (ECR) na população com AVC são muito limitados em comparação com aqueles de tDCS. Tanto o tDCS quanto o tACS são portáteis, fáceis de operar e induzem apenas efeitos adversos leves. Até o momento, existem poucos estudos comparando os efeitos da ETCC com a ETCC. Em termos de eficácia na alteração da excitabilidade cortical, com padrões de estimulação semelhantes (1,0 mA e 10 min), o tACS aumentou significativamente a excitabilidade cortical em comparação com o placebo em indivíduos saudáveis, no entanto, o tDCS não foi maior que o placebo. Em termos de desempenho motor, tanto o beta-tACS (20 Hz) quanto o anódico-tDCS sobre o M1 poderiam aumentar o tempo de reação em indivíduos saudáveis, sem diferença significativa na recuperação. No entanto, em pessoas com comprometimento cognitivo leve, foi demonstrado que o tACS (40 Hz) aplicado sobre o DLPFC a 2 mA aumenta a atividade beta e a função cognitiva em comparação com 2 mA-tDCS e sham. O tACS pareceu ser superior ao tDCS na melhoria dos resultados cognitivos.

Até o momento, não há estudo comparando os efeitos da ETCC e da ETCC na população com AVC, especialmente no desempenho motor. Para melhorar o desempenho motor, o M1 é o alvo mais comum da estimulação elétrica. Além disso, foi relatado que a estimulação M1 junto com o treinamento motor melhora o desempenho motor e cognitivo. O presente estudo irá investigar os efeitos da ETCC e tACS aplicados sobre o M1 combinado com fisioterapia na atividade cortical, resultados motores e cognitivos em indivíduos com acidente vascular cerebral em fase subaguda e crônica dentro de 2 anos após o acidente vascular cerebral. Ambas as técnicas tES serão combinadas com fisioterapia convencional por 15 sessões (3 dias por semana, 5 semanas) seguidas de treinamento motor conforme recomendado pela ASA. A atividade cortical será avaliada por EEG e servirá como resultado primário. A potência espectral absoluta de cada banda de frequência (alfa, beta, delta, teta) será analisada. Além disso, a análise da atividade cerebral será focada no índice de simetria cerebral (BSI), que representa o equilíbrio entre os hemisférios contralesional e ipsilesional. Os resultados clínicos serão servidos como um resultado secundário, pois as avaliações de desempenho dos membros superiores consistirão na avaliação de Fugl-Meyer da parte superior (FMA-UE) e no teste de função motora de Wolf (WMFT). Para o desempenho dos membros inferiores será realizada avaliação Fugl-Meyer dos inferiores (FMA-LE) e teste Timed Up and Go (TUG). Five Time Sit to Stand (FTST), análise de marcha e equilíbrio usando o software e plataforma Zebris Force Distribution Measurement-T (FDM). A função cognitiva será examinada pela Avaliação Cognitiva de Montreal (MoCA) na versão tailandesa. Todos os resultados serão avaliados antes, pós-intervenção e acompanhamentos de 1 mês e 3 meses.