As mudanças funcionais cerebrais acompanham os efeitos moduladores da estimulação da corrente direta transcraniana no comprometimento cognitivo

Como o registro do APriori não foi feito antes do início do estudo e de todos os participantes que já foram submetidos à intervenção do TDCS, os investigadores estão enviando o protocolo do estudo retrospectivamente após a conclusão do projeto. Este estudo foi realizado no Instituto Nacional de Saúde Mental e Neurociências (Nimhans), Bengaluru, Índia, com a aprovação do Comitê de Ética Institucional de Nimhans.

Amostra de estudo: Todos os participantes consentidos de ambos os sexos (faixa etária: 55 a 84 anos) atendendo aos critérios de inclusão e exclusão (veja abaixo), que participaram consecutivamente dos serviços ambulatoriais da Clínica e Serviços Geriátricos (GCS), NIMHANS de agosto de 2019 a 2022 de dezembro com reclamações de memória. Somente indivíduos destros foram recrutados como avaliados usando o inventário de Handedness de Edimburgo (EHI). Os participantes foram rastreados para garantir que apenas aqueles com audição e acuidade visual ideais fossem recrutadas. Os diagnósticos clínicos de MCI e AD leve fabricados pelos médicos do GCS em Nimhans foram confirmados usando o Instituto Nacional de Envelhecimento - Critérios de Diagnóstico da Associação de Alzheimer (NIA -AA) e classificação de demência clínica [CDR] (pontuações de CDR de 0,5 para MCI e 1 para a DA leve). Os participantes com escores de CDR acima de 1 foram excluídos deste estudo. Outros critérios de exclusão incluíram condições médicas simultâneas, como hipotireoidismo, hipercalcemia, deficiência de vitamina B12, hipertensão e diabetes não controlados, neurossifilis, hidrocefalia de pressão normal, hematoma subdural, etc., requer iniciação de intervenções médicas/cirúrgicas; Principais doenças psiquiátricas e neurológicas preexistentes, como distúrbios do espectro da esquizofrenia, transtorno afetivo bipolar, transtorno depressivo maior, transtorno obsessivo-compulsivo, dependência de substâncias, desordens intelectuais, doenças neuradoras de Parkinson e distúrbios relacionados, rudeções, epilepsia e outros crônicos do parque; e uso atual de antipsicóticos, antidepressivos e benzodiazepínicos. Quarenta pacientes (19 MCI e 21 AD leve) consentiram em participar do estudo e concluíram o protocolo de intervenção do TDCS, que compreendia sessões diárias de TDCS de 20 minutos por 10 dias. Todos os participantes foram submetidos a avaliações neuropsicológicas detalhadas, ressonância magnética funcional do estado de repouso (RSFMRI), ressonância magnética funcional baseada em tarefas (TBFMRI), bem como a magnetoencefalografia de estado de repouso (RSMEG) após a intervenção do TDCS.

Bateria neuropsicológica para idosos (NNB-E): Esta bateria inclui testes de memória episódica, funções executivas, atenção, função visuoespacial e sinais focais parietais e exigiu 1,5 horas para administrar e pontuar. As avaliações foram realizadas na linha de base (pré-TDCs) e após a conclusão da última sessão do TDCS (pós-TDCS). Essas avaliações pré e pós-TDCS foram realizadas de maneira a impedir o mesmo pesquisador de fazer os dois testes para um participante em particular. Além disso, a pessoa que conduz a avaliação pós-TDCS foi cega para os resultados da pré-avaliação. Duas formas diferentes foram usadas para as avaliações pré-e pós-TDCS de um participante para evitar efeitos práticos. O teste de Shapiro Wilk foi realizado para verificar a distribuição de normalidade das diferenças entre as pontuações pré e pós-TDCS para cada subest (n = 26) de NNB-E. Consequentemente, testes de classificação assinados por Wilcoxon foram realizados, respectivamente, para as pontuações de sub-teste normalmente e não normalmente distribuídas para procurar efeitos significativos da intervenção TDCS.

Ressonância magnética (ressonância magnética): As ressonâncias magnéticas foram adquiridas em um scanner 3Tesla Philips Ingenia CX (Philips Healthcare, Holanda) com uma bobina de cabeça de mancha em fases de 32 canais. Durante a aquisição do RS-FMRI, os participantes foram instruídos a permanecer fisicamente e mentalmente relaxados com os olhos abertos e não se concentram em nada em particular. Essas imagens funcionais de RM correspondentes a cada participante foram examinadas visualmente quanto a artefatos relacionados a scanner ou aquisição. Os dados RS-FMRI de um participante do MCI e grupos de AD leves mostraram mais de 5% de variação de intensidade em dois volumes consecutivos, indicando baixa qualidade de imagens funcionais devido a artefatos de movimento validados usando o derivado da variação quadrada média da raiz sobre os voxels (DVARS). Após a exclusão das varreduras pré e pós-RSFMRI desses dois participantes, foram analisados ​​os dados dos 38 participantes restantes (n = 18 no grupo MCI e n = 20 no grupo de DA leve). A análise da semente para a análise de conectividade funcional do estado de repouso da semente para voxel (S2V-RSFC) foi definida usando o Atlas Cortical de Harvard, como o giro frontal médio esquerdo (LMFG), correspondente ao DLPFC esquerdo, o local dos TDCs anodais. A análise entre a intervenção pré e pós-TDCS foi realizada usando a máscara esférica do LMFG como 'semente' e o volume do cérebro inteiro para 'voxels'. As estatísticas paramétricas bicaudais foram implementadas para obter os resultados usando um limiar de extensão no nível do cluster (corrigido por P-FDR) com o limiar de voxel em p <0,001 (p-corrigido) e o limiar de cluster em p <0,05 (correcido P).

Um novo paradigma de memória episódica, compreendendo duas tarefas: uma tarefa de codificação incidental e uma tarefa de recuperação intencional, foi usada para aquisição de TB-FMRI. Na tarefa de codificação incidental, os participantes foram instruídos em cada tentativa a indicar usando um botão Pressione se as imagens visuais apresentadas eram de objetos vivos ou não vivos. Na tarefa de recuperação intencional, a instrução para cada tentativa foi indicar usando um botão pressionar, se as imagens visuais apresentadas eram vistas antes (imagens de memória, MI) ou não vistas antes (imagens não memórias, NMI). O número ideal de ensaios para a tarefa de codificação incidental (objetos vivos: 55; objetos não-vivos: 55; Cruz de fixação: 56) e a tarefa de recuperação intencional (imagens de memória, mi: 55; imagens não-memorys, nmi: 55; fixação cruzada: 56) foi estimado em mais o que o FMRI é o máximo de maximizar o máximo de maxivação, o número de fixty. Somente os participantes que mostram mais de 60% de precisão de desempenho na codificação incidental e na recuperação intencional foram analisados. Os dados de fMRI baseados em tarefas pré-processamento e análises dos participantes restantes com DA precoce (n = 30; MCI = 15, AD leve = 15) foram realizados usando a FMRI Expert Analysis Tool (Feat) versão 6.00 da Biblioteca de Software FMRIB (FSL), implementando análise de dados FMRI baseados em modelos de alta qualidade. As imagens estatísticas de Z (Gaussianized T/F) foram limiares não parametricamente usando clusters determinados por z> 2,3 e um limiar de significância corrigido de p = 0,05.

Magnetoencefalografia (MEG): Os dados pré e pós-RSMEG foram adquiridos usando o scanner Elekta Neuromag® Triux ™ MEG. Dois participantes (1 na amostra do MCI e 1 na amostra de AD leve) optaram por participar da aquisição de MEG e quatro participantes (3 na amostra MCI e 1 na amostra leve de DA) não participaram de varreduras pós-MEG; Os dados MEG dos participantes restantes com DA precoce (n = 34; MCI = 15, AD leve = 19) foram ainda mais pré -processados. Os olhos em repouso fecharam as gravações MEG foram realizadas em uma posição sentada empregando o seguinte protocolo: taxa de amostragem 2000 Hz, gravação de sala vazia = 2 minutos, MEG de estado de repouso = 15 minutos. Os dados do EEG foram adquiridos simultaneamente para garantir que os participantes estivessem alertas e relaxados durante a gravação. Foram adquiridos o eletrocardiograma (ECG), eletromiografia (EMG) e eletrooculograma (EOG) para remover o coração, o músculo e os artefatos oculares, respectivamente. O controle de qualidade (QC) dos dados MEG foi realizado usando o MaxFiltertm (Ver 2.2), um software interno para o sistema Elekta/Neuromag. A supressão da interferência devido a artefatos ambientais e periódicos foi realizada usando o método de separação de espaço de sinal espaço -temporal (TSSS). Usando o método Welch, uma análise do espectro de potência foi realizada em 5 minutos de gravação MEG sem artefato. Valores de densidade de espectro de potência extraídos (PSD) para as oscilações neurais abordaram bandas de frequência canônica [delta (2-4 Hz), teta (4-8 Hz), alfa (8-12 Hz), beta (13-30 Hz), gama (30-60 Hz) e Gamma2 (60-90 Hz). Um teste t pareado foi realizado entre os valores pré e pós-TDCS do PSD normalizado, corrigindo para comparações de múltiplos [testes de permutação (1000 randomizações), método de Monte Carlo] (corrigido por FDR), controlando o tempo e a frequência.

A dependência entre a fase das oscilações de baixa frequência (FP) e a amplitude dos ritmos de alta frequência (FA) foi quantificada usando o acoplamento de amplitude de fase (PAC). A força de acoplamento para cada participante foi estimada usando PAC resolvido no tempo (TPAC), que mostra o menor erro relativo. O TPAC foi estimado pesquisando a oscilação do FP com o PAC mais forte para as rajadas de FA, ao longo de uma janela de tempo, que desliza os dados do MEG de entrada. Um comprimento de época de 10 segundos foi usado para análise e, como a banda de interesse da FP estava entre 4-8 Hz, três ciclos completos da banda FP foram escolhidos para produzir um comprimento de janela deslizante de 0,75 segundos. Os comodulogramas médios foram extraídos usando mapas TPAC de todos os pacientes com MCI (n = 15) e DA leve (n = 19) no córtex entorrinal esquerdo que desempenha um papel crítico na memória episódica e é vulnerável à fisiopatologia precoce na DA. Um teste t pareado foi realizado fora deste software usando o MATLAB® (https://www.mathworks.com) para descobrir a diferença significativa (p <0,05 corrigida por FDR) na força de acoplamento entre a fase de baixa frequência (4-8 Hz) e a amplitude das frequências altas (30-90 Hz) para múltiplas comparações entre as múltiplas (4-8 Hz) e a amplitude das frequências.