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A estimulação transcutânea do nervo vago auricular (ta-VNS) é uma técnica não invasiva de neuromodulação usada para melhorar as prejuízos motorespós-AVC 1. Esse método consiste em estimular a concha auricular com eletrodos para ativar o ramo auricular do nervo vago. Tal estimulação inicia a via 2 do núcleo do trato solitário (NTS) com o locus coeruleus (LC), que sobe até projeções vagais centrais no córtex motor, lobo frontal, tálamo e cerebelo. Esse processo aprimora a plasticidade neural e a reorganizaçãoda rede 3. Comparado à estimulação invasiva tradicional do nervo vago, o ta-VNS preserva a eficácia terapêutica enquanto mitiga os riscos cirúrgicos e as taxas decomplicações 4. Essas vantagens o estabelecem como um foco de pesquisa proeminente dentro da ciência dareabilitação 5,6,7.
Evidências clínicas apoiam a eficácia do treinamento combinado de ta-VNS e motor no aprimoramento da função motora pós-AVC. Chang et al.8 randomizaram 36 pacientes com AVC com comprometimento dos membros superiores em dois grupos: ta-VNS ativo combinado com treinamento motor robótico versus ta-VNS simulado com treinamento robótico. O grupo ativo ta-VNS demonstrou melhora significativamente maior na espasticidade dos membros superiores e na atividade eletromiográfica do que o grupo simulado, indicando recuperação motora aprimorada. Complementando esses achados, Zheng et al.9 empregaram potenciais evocados motores para demonstrar que pacientes com AVC que receberam ta-VNS sincronizados com treinamento robótico apresentaram aumento da excitabilidade (amplitude) do córtex motor primário (M1) e melhor eficiência de condução (redução da latência) em comparação com aqueles que receberam treinamento robótico isoladamente. Isso sugere que o ta-VNS combinado promove a reorganização cortical funcional para aprimorar a recuperação motora.
No entanto, intervenções combinadas existentes normalmente empregam estimulação em alça aberto de parâmetros fixos, carecendo de resposta dinâmica em malha fechada a estados neurais. Para enfrentar essa limitação, projetamos um novo sistema de circuito fechado acionado por eletroencefalografia (EEG) que integra ta-VNS com treinamento motor baseado em interface cérebro-computador (BCI) (Figura 1), compreendendo quatro componentes: um sistema de sincronização, uma unidade de aquisição de EEG, uma luva pneumática para reabilitação da mão e um dispositivo ta-VNS. A unidade de aquisição de EEG captura o engajamento cerebral relacionado à intenção motora decodificando sinais de EEG, utilizando características de engajamento em tempo real como biomarcador para acionar a luva pneumática e o dispositivota-VNS 10. Ambos os dispositivos se conectam ao host de sincronização por meio de portas seriais cabeadas. Quando o engajamento cerebral atinge um limite pré-definido, os dispositivos são ativados de forma síncrona, permitindo uma intervenção ta-VNS em loop fechado, precisamente compatível com o treinamento motor. Essa sincronização é hipotetizada para aumentar a eficácia sináptica entre o córtex motor e os neurônios motores espinhales, já que pesquisas anteriores sugerem que o ta-VNS combinado com treinamento motor pode modular a excitabilidade cortical e a funçãosináptica 11. Por outro lado, o ta-VNS não é acionado se o valor de engajamento cerebral estiver abaixo do limite. Espera-se que esse sistema possa fortalecer o acoplamento corticoespinhal e promover a plasticidade sináptica, dado que o ta-VNS em circuito fechado sincronizado com o movimento demonstrou potencial para melhorar os resultados da recuperaçãomotora, trazendo assim grande potencial para estudos de neuroreabilitação.
O sistema é principalmente adequado para pacientes com AVC que apresentam disfunção motora dos membros superiores. A elegibilidade exige que os pacientes tenham capacidade cognitiva suficiente para a adesão às tarefas, bem como sinais vitais estáveis. Contraindicações principais incluem a presença de dispositivos eletrônicos implantados, lesões ou anormalidades cutâneas no local de estimulação auricular, patologia diagnosticada do nervo vago cervical ou arritmias específicas. As restrições operacionais envolvem a necessidade de pessoal treinado para administrar a intervenção e monitoramento contínuo durante as sessões iniciais para garantir tolerância à estimulação e segurança procedimental.
Dada a novidade desse sistema integrado, um protocolo de aplicação padronizado é fundamental para garantir a administração e replicação consistentes do método. Portanto, o objetivo principal deste artigo metodológico é apresentar um protocolo padronizado para o sistema ta-VNS em malha fechada sincronizado com o treinamento motor baseado em BCI. Além disso, utilizando avaliação funcional baseada em EEG em um caso representativo, buscamos explorar preliminarmente os efeitos neuromoduladores do sistema ta-VNS em loop fechado sincronizado com o treinamento motor baseado em BCI, em comparação com o sham ta-VNS sincronizado com o treinamento motor baseado em BCI. Este trabalho estabelece a base metodológica e demonstra a viabilidade inicial de aplicar essa intervenção sincronizada em um ambiente clínico.