Investigação Cerebelar em Estimulação por Ultrassons (CERBERUS)

Experiência 1: Modulação do Tremor Fisiológico em Voluntários Saudáveis Este é um estudo randomizado, duplamente-cego e cruzado envolvendo 30 voluntários saudáveis. Os voluntários saudáveis serão recrutados no campus através de panfletos e de plataformas de redes sociais. Cada participante será submetido a duas condições: estimulação ultrassónica transcraniana focalizada (TUS) no alvo (núcleo denteado) e estimulação fora do alvo (simulada). A triagem inicial será realizada por telefone, após a qual será assinado um consentimento informado. A experiência completa consistirá em quatro dias de visita separados, dos quais apenas o primeiro terá lugar no departamento de Radiologia do UZ Leuven. Os dias de visita 2-4 serão realizados integralmente nas instalações do KU Leuven Brainshub no edifício De Nayer.

• Visita 1: Imagiologia Na primeira visita, os participantes serão submetidos a exames de ressonância magnética para obter imagens estruturais (T1-weighted) e de ressonância magnética com tempo de eco ultracurto (UTE). Estes exames ajudarão a reconstruir modelos individuais da cabeça para estimar as características do crânio e otimizar o envolvimento do alvo da TUS. Utilizando os dados da ressonância magnética, serão realizadas simulações para calcular a posição, forma, tamanho e pressão ótimos do feixe de ultrassons. Isto garante o direcionamento preciso do núcleo denteado a nível individual durante as sessões de estimulação subsequentes.
• Visita 2: Efeitos Imediatos na Modulação do Tremor e Entrainment de Fase Durante esta visita, os participantes realizarão uma tarefa para induzir tremor fisiológico (por exemplo, segurar um peso no dedo). A amplitude do tremor será medida utilizando um acelerómetro. A TUS será aplicada em duas condições: estimulação no alvo (núcleo denteado) e estimulação simulada fora do alvo. A estimulação seguirá um protocolo de curto prazo (1 minuto ligado, 1 minuto desligado, repetido durante 12 minutos). O EEG será registado para avaliar alterações nas oscilações neurais e no entrainment de fase na rede cerebelo-tálamo-cortical. Esta visita visa avaliar os efeitos imediatos da TUS na modulação do tremor e na atividade neural.
• Visita 3: Efeitos Prolongados na Modulação do Tremor Esta visita avaliará os efeitos a longo prazo da TUS na modulação do tremor. O protocolo de estimulação será estendido para 30 minutos de sonicação para observar se a estimulação prolongada resulta numa redução do tremor mais forte ou sustentada. Tal como na Visita 2, serão recolhidos dados do acelerómetro para medir a amplitude do tremor, e o EEG será registado para monitorizar alterações na atividade cerebral durante o período de estimulação prolongado. O objetivo é avaliar a durabilidade dos efeitos e refinar a duração ótima da estimulação.
• Visita 4: Estimulação em Circuito Fechado para Supressão do Tremor Na quarta visita, será testado um protocolo de estimulação em circuito fechado. Isto envolve sincronizar a aplicação da TUS com o pico ou o vale da oscilação do tremor para determinar se a estimulação específica da fase melhora a modulação do tremor. Os dados do tremor em tempo real serão recolhidos utilizando um acelerómetro, e o EEG será utilizado para acompanhar as respostas neurais. Esta visita visa explorar se a TUS em circuito fechado pode proporcionar um controlo mais preciso sobre a amplitude do tremor em comparação com a estimulação padrão ligado/desligado.

Experiência 2: Modulação do Tremor em Pacientes com Tremor Essencial Com base nos resultados da Experiência 1, 30 pacientes com TE participarão num design cruzado semelhante. Os pacientes serão recrutados por um neurologista colaborador neste projeto. Os parâmetros otimizados da TUS da Experiência 1 serão utilizados para direcionar o núcleo denteado. O protocolo mais ótimo para redução do tremor será selecionado durante esta experiência. Assim, a experiência 2 consistirá num dia de visita para imagiologia e outro dia de visita para testar o protocolo de TUS mais ótimo. Da mesma forma, a amplitude do tremor será medida utilizando um acelerómetro, e o EEG monitorizará a atividade neural durante a estimulação.