Neuromodulação e fMRI no estudo de doenças neurodegenerativas

Os participantes serão digitalizados primeiro em um sistema de ressonância magnética 3T (no Sunnybrook Health Sciences Center) usando uma bobina de cabeça de recebimento de vários canais.

O protocolo de ressonância magnética compreenderá uma varredura estrutural ponderada em T1 para fornecer informações anatômicas e orientar a prescrição da geometria das varreduras funcionais subsequentes e subsequente montagem TACS (geometria do eletrodo de estimulação). Em seguida, uma sequência de transferência de saturação de troca química (CEST) será executada. O CEST é uma alternativa não invasiva à tomografia por emissão de pósitrons (PET) que nos permitirá fazer medições do metabolismo cerebral. A glucosamina será usada como um agente de contraste administrado por via oral. A próxima sequência do protocolo de ressonância magnética será o estado de oxigenação de sangue em repouso dependente de fMRI (BOLD), examinando a função cerebral enquanto o paciente está ocioso (ou seja, não executando uma tarefa específica). Finalmente, uma sequência pseudo-contínua de spin arterial (PCASL)/ousada fMRI será adquirida durante a qual o participante pode ouvir intermitentemente uma variedade de sons e ser solicitado a executar uma tarefa simples de memória, induzindo o estímulo/processamento de tarefas relacionadas a ativações neuronais relacionadas no cérebro. A sequência PCASL usa campos de radiofrequência (RF) para magneticamente "tag" sangue nas artérias carótidas, permitindo assim a estimativa do fluxo sanguíneo cerebral.

As gravações do EEG serão realizadas após a ressonância magnética. Os participantes terão eletrodos afixados no couro cabeludo com uma pasta solúvel em água. Após a aplicação do eletrodo, os participantes serão escoltados para uma câmara de atenuação do som para teste. O participante estará sentado em uma confortável cadeira reclinável. As instruções serão dadas ao assunto e os testes começaram logo depois. Os procedimentos de teste incluirão o monitoramento das respostas cerebrais aos sons ou durante o desempenho da tarefa de memória simples acima mencionada. Os sons serão apresentados em um nível de escuta confortável, embora fones de ouvido ou alto -falantes.

Após a ressonância magnética inicial e o EEG, os participantes receberão 20 minutos de TACs. Os TACs serão entregues através de um sistema de alta definição-TACS (Soterix Medical, Nova York, NY). Atualmente, o sistema é aprovado pela lei federal dos EUA como um dispositivo de investigação. O sistema inclui uma tampa com 32 eletrodos que podem ser usados ​​para fornecer estimulação. Os eletrodos serão escolhidos através da modelagem de cabeça finita para melhor estimular o córtex occipitoparietal. A intensidade da estimulação entregue através de cada eletrodo não excederá 3 Ma, conforme prescrito pelos limites de segurança baseados em hardware.

Os participantes serão submetidos a imagens pós-TACs, nos primeiros e últimos dias de administração de tratamento e em uma visita de acompanhamento de um mês, usando as mesmas seqüências que nas varreduras de linha de base descritas acima.