Aprimoramento cognitivo por meio de neuroestimulação individualizada e baseada em modelo

O objetivo desta pesquisa é comparar os efeitos de diferentes protocolos de estimulação elétrica transcraniana (tES) no EEG e nos marcadores comportamentais associados à atenção e ao controle cognitivo. Ambos os protocolos tES convencionais (tDCS, tACS) serão comparados com formas de onda de estimulação personalizadas derivadas de um modelo neural individualizado de todo o cérebro (MINDy) e com períodos de simulação ou sem estimulação.

As abordagens de estimulação cerebral não invasiva são muito promissoras como uma intervenção para melhorar a função cognitiva e cerebral em humanos, tanto em populações adultas jovens clinicamente deficientes como até mesmo saudáveis. A estimulação elétrica transcraniana, conhecida como tES, refere-se a uma família de métodos que utilizam tecnologias de baixo custo e envolvem correntes de baixa intensidade que são seguras para humanos e apresentam risco mínimo de efeitos colaterais ou eventos adversos. Abordagens convencionais, que utilizam correntes contínuas fixas (tDCS) ou correntes alternadas com frequência oscilatória fixa (tACS), têm sido amplamente utilizadas tanto como ferramenta básica de pesquisa quanto como intervenção clínica. No entanto, a literatura atual sugere que a TES pode ser mais eficaz quando implantada com protocolos de estimulação que são: 1) personalizados (ou seja, respeitando as diferenças individuais na anatomia e função cerebral); e 2) informado por uma compreensão dos mecanismos que governam a dinâmica e as interações de ativação da rede cerebral.

Os investigadores usarão um projeto de grupo único no qual 60 jovens adultos saudáveis ​​​​receberão diferentes protocolos de estimulação (mais 10-12 adicionais recrutados durante a fase inicial de teste piloto), randomizados dentro do sujeito durante qualquer estado de repouso (Objetivos 1, 2 ) ou condições de tarefa cognitiva (Objetivo 3), enquanto a atividade cerebral é monitorada com eletroencefalografia (EEG). Durante os períodos de registro de EEG, as épocas de estimulação serão misturadas aleatoriamente com épocas de simulação ou sem estimulação, com os participantes mascarados para a condição. Além disso, os protocolos de estimulação convencionais (tDCS, tACS) serão comparados com formas de onda de estimulação personalizadas derivadas de um modelo neural individualizado de todo o cérebro.

O estudo consistirá em duas sessões de EEG+tES, cada uma com duração aproximada de uma hora e ocorrendo em dias separados.

Os resultados serão avaliados em termos de diferentes marcadores EEG, incluindo poder espectral tanto no local de estimulação quanto nas redes cerebrais alvo associadas à atenção e ao controle cognitivo (redes frontoparietais [FPN] e modo padrão [DMN]). O desempenho comportamental também será avaliado em uma tarefa experimental bem estabelecida (AX-CPT) que manipula demandas de atenção e controle cognitivo, em termos de precisão chave e índices de desempenho de tempo de reação.