Estimulação Personalizada da Memória no Envelhecimento com tACS em Ciclo Fechado

O declínio cognitivo, especialmente na memória e no controlo executivo, constitui um desafio crescente de saúde pública à medida que a população envelhece, contribuindo para a perda de independência, redução da qualidade de vida e aumento dos custos de saúde associados à doença de Alzheimer e demências relacionadas (ADRD). Apesar de décadas de investigação, existem poucas intervenções não farmacológicas eficazes capazes de retardar ou reverter estas perdas cognitivas. A estimulação transcraniana por corrente alternada (tACS) surgiu recentemente como uma técnica promissora, segura e não invasiva para modular os ritmos neuronais que suportam a memória. No entanto, as abordagens existentes continuam limitadas por programas de estimulação de tamanho único que não têm em conta os padrões individuais de conectividade cerebral ou as flutuações dinâmicas no estado cognitivo.

Este projeto visa avançar na neuromodulação de precisão para o envelhecimento cognitivo, otimizando e personalizando protocolos de tACS de alta resolução para melhorar a memória em idosos. Com base em dados piloto robustos que demonstram a viabilidade da estimulação personalizada e adaptativa, utilizaremos imagiologia multimodal (EEG e fMRI) para monitorizar alterações na sincronia frontotemporal, especificamente o acoplamento fase-amplitude teta-gama e a sincronização de fase teta, que são conhecidos por suportar a formação e recuperação da memória.

O Objetivo 1 estabelecerá como o padrão de estimulação (formas de onda padronizadas vs. contínuas) e o programa (um, três ou cinco dias consecutivos) moldam a durabilidade da melhoria da memória. Ao comparar seis protocolos de dosagem sistematicamente variados, determinaremos o padrão e o programa de repetição ótimos que maximizam e sustentam melhorias na capacidade de memória de trabalho, controlo de interferência e reconhecimento de memória a longo prazo durante um mês.

O Objetivo 2 desenvolverá e testará um sistema de tACS em circuito fechado guiado por conectividade que monitoriza continuamente a sincronização neural na rede frontotemporal e ajusta os parâmetros de estimulação em tempo real. Esta estrutura adaptativa foi concebida para adaptar a estimulação ao estado cerebral em evolução de cada participante, permitindo uma melhoria cognitiva mais eficiente e individualizada do que as abordagens estáticas.

Ao integrar medidas comportamentais, eletrofisiológicas e de neuroimagiologia com algoritmos de controlo adaptativo, esta investigação identificará biomarcadores fiáveis de responsividade, elucidará os mecanismos causais que ligam a sincronia neural à memória e produzirá uma nova classe de intervenções personalizadas e guiadas por conectividade para o declínio cognitivo. Os resultados estabelecerão uma base para tratamentos escaláveis, não invasivos e orientados por mecanismos para ADRD e perda de memória relacionada com a idade, avançando na missão mais ampla do NIH de promover um envelhecimento cognitivo saudável.