Estimulação Cerebral Profunda Adaptativa de 24 Horas, Simplificada e Escalável, na Doença de Parkinson (Subgaleal aDBS)

A doença de Parkinson (DP) afeta 1% das pessoas com mais de 60 anos, é altamente incapacitante e representa um grande fardo económico. As opções terapêuticas incluem reposição dopaminérgica e DBS convencional (cDBS) para a doença avançada. No entanto, a terapia cDBS é atualmente insensível aos estados clínicos dinâmicos dos pacientes, resultando num controlo subótimo dos sintomas durante o dia. A DBS adaptativa (aDBS) procura resolver isto através da modulação dinâmica personalizada da estimulação de acordo com os sinais neurais. Estudos iniciais de aDBS (concluídos pelos Drs Little, Starr e outros grupos de investigação) fornecem a prova de princípio de que a aDBS pode melhorar os sintomas motores e reduzir os efeitos secundários. A nossa equipa também testou a aDBS naturalística crónica totalmente incorporada, num estudo randomizado e cego, para mostrar melhorias nos sintomas motores diurnos e na qualidade de vida em comparação com a cDBS. Além disso, validámos recentemente a aDBS específica para a fase do sono de Movimento Não Rápido dos Olhos (NREM), que aumentou as ondas lentas corticais (ligadas à progressão mais lenta da doença). No entanto, a plena utilização destas terapias altamente promissoras está atualmente limitada por: 1) Falta de métodos práticos (minimamente invasivos) para gravações corticais crónicas. 2) Complexidade da programação da aDBS devido a um grande espaço de parâmetros. 3) Flutuações nos sinais neurais em múltiplas escalas de tempo, incluindo alterações circadianas e não estacionaridade de longo prazo dos sinais. O nosso objetivo a longo prazo é avançar a aDBS de laboratórios de investigação especializados para clínicas do mundo real através de uma implementação eficiente e escalável com os seguintes avanços: 1) Reduzir o risco e a complexidade da deteção cortical crónica, colocando os elétrodos corticais no espaço subgaleal em vez de dentro do crânio. 2) Utilizar aprendizagem automática (ML) e técnicas de biomarcadores e otimização baseadas em dados para minimizar a complexidade da programação da aDBS. 3) Otimizar a aDBS ao longo do ciclo completo de 24 horas - incluindo o sono, com métodos para atualização a longo prazo das configurações da aDBS. O dispositivo do estudo será o sistema de DBS Medtronic Percept RC, recarregável, com deteção e aDBS, recentemente disponível comercialmente; ligado a elétrodos corticais frontais subgaleais e a elétrodos basais direcionais dos gânglios da base. A nossa fase UG3 apoiará a aprovação regulamentar para a aDBS subgaleal do Percept RC. Na UH3-

1, implantaremos 24 pacientes com DP, otimizaremos a cDBS e identificaremos subgrupos para aDBS diurna e noturna. Na UH3-2, obteremos gravações neurais naturalísticas diurnas na clínica e em casa e realizaremos uma avaliação cega da aDBS crónica baseada em dados versus cDBS, para o tratamento das flutuações motoras diurnas. Na UH3-3, obteremos gravações naturalísticas noturnas na clínica (laboratório de sono) e em casa e realizaremos uma avaliação cega da aDBS crónica para o sono versus cDBS, para melhorar a duração do sono NREM e aumentar a amplitude das ondas lentas. Antecipamos que estas técnicas serão a base para um controlador aDBS simples "pronto a usar", para permitir uma aDBS generalizada, simples, escalável e personalizada para o ciclo completo de 24 horas na DP, e fornecer uma base racional para neuromodulação adaptativa noutras doenças neurológicas e psiquiátricas.