Estimulación de corriente directa transcraneal para jugadores en línea
9 de noviembre de 2019
Presentamos un protocolo y un estudio de viabilidad para aplicar la estimulación de corriente directa transcraneal (tDCS) y la evaluación de neuroimagen en jugadores en línea.
Nuestro protocolo utiliza una técnica de modulación cerebral no invasiva llamada estimulación de corriente directa transcraneal, o tDCS, para reducir el uso de juegos en línea. tDCS es simple, seguro y barato de administrar, en comparación con otras técnicas de estimulación cerebral. También utilizamos la neuroimagen para evaluar los cambios cerebrales relacionados con la estimulación.
Después de reclutar tanto juegos en línea como personas que no juegan en línea, explique a cada participante el objetivo del estudio, los principales procedimientos experimentales y los riesgos potenciales asociados con la participación en el estudio. Después de responder cualquier pregunta, obtenga el consentimiento por escrito. Pida a cada participante que llene cuestionarios, como la Prueba de Adicciones a Internet y la Escala breve de autocontrol; y pida a los participantes que informen el promedio semanal de horas dedicadas a jugar.
Para realizar una tomografía por emisión de posición FDG, inyecte a cada participante de 185 a 222 megabecquerels de FDG;y haga que los participantes descansen durante 45 minutos, en una posición supina, en una habitación oscura y tranquila, con los ojos cerrados, para permitir la absorción de FDG. Al final del período de absorción, utilice un escáner PET/CT para adquirir imágenes de emisión transaxial e imágenes de TC en unos 15 minutos, aplicando técnicas estándar de corrección, filtrado y reconstrucción de atenuación. Dentro de una semana después de la evaluación de línea de base, siéntese con el participante en una silla en la sala de exámenes y establezca los parámetros del dispositivo tDCS para aumentar hasta 2 miliamperios durante 30 segundos.
Permanezca en esta corriente durante 29 minutos antes de volver a cero miliamperios en los últimos 30 segundos. Coloque un tapón de cabeza, construido de acuerdo con el sistema internacional 10-20, en la cabeza del participante, y marque la corteza prefrontal dorsolateral izquierda en F3, y la corteza prefrontal dorsolateral derecha en F4. Después de retirar la tapa de la cabeza, coloque dos electrodos de esponja en los soportes de goma de la diadema tDCS y empape los electrodos con solución salina. Retire cualquier maquillaje, suciedad o sudor del cuero cabelludo donde se aplicarán los electrodos, y coloque la diadema en la cabeza del participante, con el electrodo anodal sobre F3, y el electrodo cathodal sobre F4. A continuación, utilice el cable para conectar los electrodos al dispositivo tDCS.
Encienda el dispositivo y pida al participante que informe de cualquier efecto adverso durante o después de la sesión tDCS. Al final de la estimulación de 30 minutos, apague el dispositivo y retire los electrodos del participante. Dentro de una semana después de la última sesión, administre los mismos cuestionarios y adquiera una exploración FDG-PET después del tratamiento.
Para el preprocesamiento de los datos de imágenes, utilice un paquete de software adecuado para convertir los archivos DICOM en archivos NIfTI y normalice espacialmente todas las imágenes PET a la plantilla PET estándar. Después de crear máscaras binarias para los cortices prefrontales dorsolaterales izquierdo y derecho, utilice las máscaras para extraer la tasa metabólica cerebral regional de glucosa de los cortices prefrontales dorsolaterales izquierdo y derecho. A continuación, calcule el índice de asimetría de la tasa metabólica cerebral regional de glucosa en la corteza prefrontal dorsolateral.
Un índice positivo indica una asimetría derecha mayor que la izquierda del metabolismo de la glucosa. En este análisis representativo, un total de 15 jugadores y 10 no jugadores fueron reclutados. Las sesiones tDCS redujieron con éxito la puntuación de la prueba de adicciones de Internet y las horas semanales dedicadas a jugar, y mejoraron la puntuación de la escala de autocontrol breve en los jugadores.
También se encontró una correlación negativa significativa entre los cambios en la puntuación de la prueba de adicción a Internet y los cambios observados en la puntuación de la escala de autocontrol breve en los jugadores. El análisis de PET reveló que el índice de asimetría de la corteza prefrontal dorsolateral era significativamente diferente entre el grupo de jugadores y el grupo no jugador en la línea de base. En particular, después de las sesiones tDCS, el índice de asimetría de la corteza prefrontal dorsolateral en el grupo de jugadores se redujo significativamente.
Al realizar este procedimiento, es importante asegurarse de que los parámetros se establecen correctamente, y los electrodos se colocan con precisión sobre el sitio de estimulación. TDCS activo se puede comparar con Sham tDCS para validar su eficacia. Además, otros métodos de neuroimagen, como la fMRI, se pueden utilizar para evaluar los cambios cerebrales.
Estos protocolos se pueden adaptar para explorar nuevas opciones de tratamiento u otros trastornos psiquiátricos o neurológicos.
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Descripción general
Este estudio presenta un protocolo para utilizar la estimulación transcraneal de corriente continua (tDCS) con el fin de reducir el uso de videojuegos en línea, junto con evaluaciones mediante neuroimagen. Este enfoque es no invasivo, sencillo y rentable en comparación con otras técnicas de estimulación cerebral.
Componentes Clave del Estudio
Área de la Ciencia
- Neurociencia
- Ciencias del comportamiento
- Neuroimagen
Antecedentes
- La estimulación cerebral directa transcraneal (tDCS) es una técnica de modulación cerebral no invasiva.
- Se ha demostrado que la tDCS influye en funciones cognitivas y conductuales.
- La adicción a los videojuegos en línea es una preocupación creciente en la sociedad moderna.
- La neuroimagen puede ayudar a evaluar los cambios cerebrales asociados con la estimulación.
Objetivo del estudio
- Evaluar la viabilidad de utilizar la estimulación cerebral con corriente continua transcraneal (tDCS) para reducir el uso de videojuegos en línea.
- Evaluar los cambios cerebrales relacionados con la tDCS mediante neuroimágenes.
- Recopilar datos sobre los hábitos de juego y los niveles de adicción entre los participantes.
Métodos Utilizados
- Reclutamiento de jugadores en línea y fuera de línea.
- Proceso de consentimiento informado que incluye la explicación de los objetivos y riesgos del estudio.
- Aplicación de cuestionarios como la Prueba de Adicción a Internet.
- Evaluaciones de neuroimagen para analizar cambios cerebrales.
Resultados principales
- Los participantes informaron sus horas promedio de juego semanales.
- Se recopilaron datos sobre los niveles de adicción al juego mediante cuestionarios.
- Los resultados de neuroimagen indicaron cambios en la actividad cerebral tras la estimulación.
- Se demostró la viabilidad de la aplicación de tDCS en este contexto.
Conclusiones
- La ECT es un método viable para reducir el uso de juegos en línea.
- La neuroimagen puede evaluar eficazmente el impacto de la ECT en el cerebro.
- El estudio proporciona una base para futuras investigaciones en esta área.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
Este protocolo demuestra un enfoque de neuromodulación no invasiva con lecturas de neuroimagen para evaluar la participación del blanco y los resultados conductuales en un modelo de adicción digital. La integración de la estimulación transcraneal con corriente continua (tDCS) con la tomografía por emisión de positrones con fluorodesoxiglucosa (FDG-PET) permite la medición cuantitativa de los cambios metabólicos cerebrales regionales, lo que apoya la reducción de riesgos mecanicistas en la validación temprana de blancos para indicaciones neuropsiquiátricas. Los datos de viabilidad proporcionan una base para evaluar la tDCS como herramienta para modular los circuitos corticales prefrontales implicados en el control de impulsos y el procesamiento de recompensas.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Examina el papel causal de la asimetría del córtex prefrontal dorsolateral en fenotipos conductuales relacionados con el juego mediante neuromodulación dirigida.
- Valor operativo: Permite el seguimiento longitudinal de cambios neuroquímicos y clínicos mediante índices estandarizados de asimetría en FDG-PET.
- Valor predictivo: Apoya la comprobación de hipótesis sobre dianas corticales prefrontales para modular comportamientos compulsivos y déficits de autocontrol.
Desarrollo de Cribado y Ensayos
- Listo para el ensayo: Establece un flujo de trabajo reproducible para cuantificar la asimetría regional de la tasa metabólica cerebral de glucosa como biomarcador farmacodinámico.
- Escalabilidad: Utiliza una colocación estandarizada de electrodos (F3/F4) y protocolos de FDG-PET adaptables a múltiples sitios.
- Resultado cuantitativo: Genera mediciones continuas del índice de asimetría que permiten comparaciones estadísticas entre estados previos y posteriores a la intervención.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Relevancia para la enfermedad: Modela un fenotipo de adicción conductual con paralelismos clínicos en trastornos del control de impulsos, lo que apoya la validación de dianas en indicaciones neuropsiquiátricas.
- Continuidad traslacional: Relaciona los efectos de la neuromodulación con cambios medibles en el metabolismo cerebral, facilitando la extrapolación a estudios clínicos sobre dosificación y participación de la diana.
- Avance ajustado al riesgo: Proporciona datos de viabilidad para orientar decisiones de continuar o descartar futuros ensayos controlados con placebo en indicaciones relacionadas con la adicción.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
El método se integra en la fase inicial del descubrimiento al permitir la verificación de hipótesis sobre dianas mediante neuromodulación e imágenes cerebrales, apoyando así el avance desde la identificación de dianas hasta la optimización de compuestos líderes en el desarrollo de fármacos neuropsiquiátricos.
- Biología del Descubrimiento: Permite investigar la función de la corteza prefrontal dorsolateral en la regulación del comportamiento relacionado con los videojuegos y el autocontrol mediante modulación metabólica asimétrica.
- Detección: Proporciona lecturas neuroimagenológicas estandarizadas y cuantificables (índice de asimetría en la PET con FDG) adecuadas para evaluar la interacción con el objetivo en distintas condiciones de intervención.
- Análisis: Genera cálculos del índice de asimetría que permiten comparaciones estadísticas de los cambios metabólicos cerebrales regionales entre grupos y a lo largo del tiempo.
- Investigación Traducional: Conecta la neuromodulación cortical prefrontal con resultados conductuales, apoyando la validación de biomarcadores para indicaciones neuropsiquiátricas.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma reutilizable de neuromodulación y neuroimagen aplicable a otros modelos de control de impulsos o comportamientos compulsivos.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Proporciona una perspectiva mecanicista sobre la desregulación cortical prefrontal en la adicción conductual, reduciendo la ambigüedad en la validación de objetivos.
- Valor operativo: Emplea estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) segura y de bajo costo, y FDG-PET ampliamente disponible, para estudios de neuromodulación reproducibles y escalables.
- Valor estratégico: Permite la priorización de objetivos basada en datos al vincular la neuromodulación con cambios cuantificables en el cerebro y el comportamiento.
- Impacto en la cartera: Apoya la inversión ajustada al riesgo en objetivos corticales prefrontales al demostrar la viabilidad del acoplamiento al objetivo y la modulación conductual.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en la operación de dispositivos de neuromodulación, colocación de electrodos según el sistema 10-20 y protocolos de imagen con FDG-PET.
- Depende del acceso a escáneres de PET/TC, producción de radiofármacos (FDG) y software de análisis de imágenes estandarizado para el cálculo del índice de asimetría.
- Necesita una estandarización entre equipos multidisciplinarios de neurociencia, imagen y evaluación conductual para una ejecución consistente del protocolo.
- Implica consideraciones de adaptación para diferentes poblaciones diana, parámetros de estimulación y puntos finales de neuroimagen más allá del FDG-PET.
- Limitado por el diseño abierto de viabilidad; se requieren estudios controlados con placebo para establecer la eficacia y descartar efectos placebo.
