Estimulação Não Invasiva do Nervo Vago Auricular por Ultrassons (SONIC)

O nervo vago é o nervo craniano mais longo que viaja da medula até ao cólon e está envolvido nos sistemas autónomo, cardiovascular, respiratório, gastrointestinal, imunitário e endócrino. Os nervos vagos fazem parte do sistema nervoso do corpo e controlam funções corporais específicas, como o humor, a respiração e a frequência cardíaca, o sistema digestivo e o sistema imunitário. Estas respostas são involuntárias e não são controladas conscientemente. O nervo vago é um dos doze nervos cranianos que ligam o cérebro ao corpo. Estende-se desde a haste cerebral até ao intestino e faz parte do sistema de repouso e digestão, crucial para desbloquear a resposta de relaxamento do sistema nervoso parassimpático.

A estimulação do nervo vago (ENV) está estabelecida como um tratamento terapêutico para a epilepsia e promete ser um tratamento em condições neuropsiquiátricas, como a depressão resistente a medicamentos e as dores de cabeça. A estimulação do nervo vago pode ser realizada de forma invasiva através de um implante cirúrgico ou não invasiva (transcutânea). A ENV transcutânea pode ser administrada através da orelha, estimulando o ramo auricular do nervo vago, ou no pescoço, estimulando o ramo cervical. A ENV invasiva implica a implantação de um dispositivo gerador de pulsos ligado a elétrodos colocados à volta do nervo vago cervical; a implantação pode levar a infeção em torno do local da ferida, dor e hematoma peri-incisional.

Tradicionalmente, a ENV é elétrica, o que apresenta limitações técnicas, uma vez que as correntes estimulantes são conduzidas de forma diferente dependendo do tecido, e controlar o foco e a direção da corrente é desafiante à medida que esta se difunde. Na ENVt é impossível determinar com absoluta certeza se, e em que medida, a corrente elétrica administrada atinge o nervo vago.

A estimulação por ultrassons do nervo vago é uma alternativa à estimulação elétrica através da utilização de ondas sonoras de alta frequência, que estimulam o sistema nervoso central. O dispositivo ZenBud utiliza estimulação por ultrassons no ramo do nervo vago que atravessa a região da orelha. A aplicação de pulsos em vez de uma corrente elétrica supera questões técnicas relacionadas com a condutividade elétrica. A estimulação por ultrassons permite uma ativação direcionada, aumentando a probabilidade de a estimulação atingir o local pretendido. Os dispositivos ZenBud são comprovadamente seguros para uso em adultos saudáveis e receberam marcação CE após avaliações realizadas na Universidade de Nottingham.

Estudos anatómicos propõem que a estimulação direta das fibras do nervo vago na região da orelha pode produzir efeitos semelhantes aos da ENV invasiva e reduzir sintomas somáticos de depressão ligeira a moderada e epilepsia, evitando a necessidade de cirurgia, que é uma característica comum da ENV invasiva. A presença da ENVt tem sido associada a melhorias no bem-estar psicológico. Estudos em animais sugerem que a estimulação da área da orelha e das suas fibras do nervo vago produz alterações fisiológicas, como diminuição da frequência cardíaca e da pressão arterial. Estudos mostraram que a ENV pode ser eficaz no tratamento da epilepsia e da depressão, e há evidências de que pode ser útil no controlo da dor e em distúrbios autoimunes ou inflamatórios; no entanto, é necessário uma maior compreensão dos seus efeitos no corpo.

A investigação indica que a estimulação auricular do nervo vago pode influenciar a atividade do EEG e do EMG em indivíduos saudáveis e sugere potencial como tratamento não invasivo para várias condições clínicas.

O objetivo deste estudo é investigar a eficácia, segurança e usabilidade do headset vestível e identificar alterações em biomarcadores devido ao uso da ENV por ultrassons. Identificar alterações fisiológicas, cognitivas ou emocionais pode ajudar a determinar potenciais usos terapêuticos futuros para a ENV-U.

Para este estudo, os participantes terão várias consultas, com um limite máximo de cinco. Os participantes serão aleatoriamente alocados para receber ENV-U na primeira consulta e sham na segunda, ou vice-versa. Sham consistirá em usar o dispositivo sem que seja administrada estimulação.

Na primeira consulta, o rastreio de segurança será confirmado usando o questionário de segurança da ENV-U, e será obtido o consentimento informado. Será registada a frequência cardíaca e a pressão arterial dos participantes. Em seguida, os participantes inserirão um monitor contínuo de glucose (MCG, Dexcom) e receberão um smartwatch Fitbit para usar para monitorizar sinais fisiológicos, atividade e sono ao longo do estudo.

Para a segunda consulta, será pedido aos participantes que evitem exercício e estejam em jejum de comida durante 12 horas antes da chegada. Serão registados marcadores fisiológicos (frequência cardíaca e pressão arterial), cognitivos e emocionais. Poderá ser realizado um ECG pré-, durante e pós-estimulação. Os dados do EEG também poderão ser registados antes, durante e após a estimulação no mesmo dia. Marcadores fisiológicos adicionais, como temperatura corporal, condutância da pele (via GSR), ou elétrodos auriculares localizados na cymba conchae através de um elétrodo bipolar, também poderão ser registados.

Os participantes preencherão questionários sobre bem-estar emocional e sono, como o STAI e um breve Oxford-Liverpool Inventory of Feelings and Experiences (O-Life) e passarão por avaliações cognitivas. Estas tarefas serão completadas usando PsychoPy ou uma aplicação similar e focar-se-ão na atenção, emoção e memória. Todas as tarefas envolvem estímulos visuais com respostas registadas via teclado ou rato, e cada uma demora aproximadamente 5-10 minutos a completar. Estas tarefas fornecem uma avaliação abrangente do funcionamento cognitivo e emocional e são adaptadas para medir domínios influenciados pela ENV.

Após isto, os participantes receberão a intervenção usando o dispositivo ZenBud ou sham por até 30 minutos. Após 30 minutos, o dispositivo desligar-se-á automaticamente. Os participantes completarão novamente as avaliações fisiológicas, cognitivas e emocionais 10 minutos após o início da estimulação e após a conclusão. Os participantes também preencherão os questionários de eficácia do cegamento e de efeitos adversos.

Após um período de washout de uma semana, os participantes terão uma terceira consulta. Será perguntado aos participantes sobre quaisquer alterações de elegibilidade e será confirmado o consentimento contínuo. Como na segunda consulta, os participantes estarão em jejum e abster-se-ão de exercício durante 12 horas antes de passar pela intervenção alternativa (ENV-U ou sham) durante 30 minutos. As mesmas avaliações e questionários serão repetidos.

Durante a segunda e terceira visitas, os participantes usarão o dispositivo ZenBud por até 30 minutos. Se os participantes receberam ENV-U real primeiro, receberão sham em segundo, e vice-versa. O dispositivo desliga-se automaticamente após 30 minutos.

Para além de recolher dados demográficos e histórico médico durante a primeira visita, a segunda e terceira visitas incluirão as mesmas avaliações físicas, cognitivas e emocionais antes, durante e após a ENV-U. Os participantes usarão um Fitbit ao longo do estudo para monitorizar a frequência cardíaca e os padrões de sono.