Um Sistema TA-VNS em Circuito Fechado Sincronizado com Treinamento Motor Baseado em BCI para Reabilitação Pós-AVC do Membro Superior

Summary

Este estudo demonstra um protocolo padronizado para um sistema ta-VNS em malha fechada sincronizado com treinamento motor baseado em BCI. Além disso, compara a eficácia do sistema ta-VNS em circuito fechado sincronizado com o treinamento motor baseado em BCI com a do sham ta-VNS, fornecendo evidências significativas para sua aplicação clínica na reabilitação de AVC.

Abstract

A estimulação transcutânea do nervo vago auricular (ta-VNS) envolve a aplicação de estimulação elétrica via eletrodos na concha auricular. Isso ativa as fibras aferentes vagais, iniciando um caminho ascendente da periferia até o tronco encefálico, que estimula as projeções vagais centrais e promove a plasticidade neural. Estudos anteriores demonstraram que combinar ta-VNS com treinamento motor oferece benefícios sinérgicos para a recuperação motora após AVC. No entanto, essas abordagens combinadas tipicamente empregam estimulação em malha aberta com parâmetros fixos, carecendo da resposta em tempo real e em malha fechada à atividade neural dinâmica. Para enfrentar essa limitação, desenvolvemos um novo sistema ta-VNS em malha fechada sincronizado com treinamento motor de interface cérebro-computador (BCI) desencadeada por eletroencefalografia (EEG). Esse sistema foi projetado para aprimorar o acoplamento corticoespinhal e promover a plasticidade sináptica. Estabelecemos um protocolo padronizado para aplicar esse sistema ta-VNS em loop fechado, sincronizado com treinamento motor baseado em BCI em pacientes com AVC. Utilizando avaliação funcional baseada em EEG, comparamos os efeitos do sistema ta-VNS em malha fechada sincronizado com o treinamento motor baseado em BCI com os do sham ta-VNS sincronizado com o treinamento motor baseado em BCI. Esse trabalho fornece a base metodológica e teórica para a aplicação clínica dessa abordagem na reabilitação de AVC.

Introduction

A estimulação transcutânea do nervo vago auricular (ta-VNS) é uma técnica não invasiva de neuromodulação usada para melhorar as prejuízos motores^{pós-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 reorganização^{da rede 3}. Comparado à estimulação invasiva tradicional do....

Protocol

O estudo foi aprovado pela Associação de Ética Médica do Sétimo Hospital Afiliado da Universidade Sun Yat-sen (Shenzhen, China) (número de aprovação: KY-2025-318-01) em 30 de abril de 2025. O ensaio foi registrado no Registro Chinês de Ensaios Clínicos (número de registro: ChiCTR2500104317) em 16 de junho de 2025. O sujeito assinou o formulário de consentimento informado.

1. Recrutamento

1. Critérios de inclusão
   1. Recrute participantes com diagnóstico de AVC que atenda aos critérios (incluindo hemorragia cerebral e infarto) estabelecidos pela Quarta Conferência Nacional Aca....

Results

Um paciente macho de 37 anos com AVC passou sucessivamente por duas intervenções: um sistema ta-VNS em circuito fechado sincronizado com treinamento motor baseado em BCI, e um sistema simulado ta-VNS sincronizado com treinamento motor baseado em BCI. As características de referência são apresentadas na Tabela 1. Os Parâmetros de Intervenção do Sistema são apresentados na Tabela 2.

Para o paciente com AVC, o número de ensaios b.......

Discussion

Pesquisas anteriores confirmam que sincronizar o ta-VNS com o treinamento motor tradicional otimiza a eficácia terapêutica para a recuperação motora pós-AVC, provavelmente por meio de neuromodulação precisa que potencializa a reorganização^{neural 8,14}. Com base nessas evidências, estabelecemos um protocolo experimental padronizado e empregamos biomarcadores de EEG para monitorar padrões de ativação cortical-sensoriomotora, especia.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Absorventes de álcool	Steady Medical Group Co., Ltd.		Desinfecção da pele
Garrafa de eletrólitos	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Capacidade: 150 mL, usada para armazenar solução eletrolítica
Avaliação de Fugl-Meyer da Função Motora dos Membros Superiores	A avaliação padronizada desenvolvida pelo estudioso sueco Fugl-Meyer	FMA-UE	É usado principalmente para avaliação clínica das atividades reflexas, controle motor e força muscular dos membros superiores de pacientes com AVC.
Sistema de treinamento e avaliação de reabilitação da função manual	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.	ZhenTec-H1	O sistema de treinamento controlava as luvas de reabilitação de forma pneumática e ajudava os pacientes a realizar gradualmente o treinamento de reabilitação por meio do treinamento multimodo treinamento de reabilitação para os músculos das mãos. O treinamento é altamente interessante, altamente imersivo e possui uma função de avaliação, que pode analisar o status de recuperação dos pacientes de recuperação.
Monitores de frequência cardíaca	Shenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.	HY-HRV-001	Monitorar a frequência cardíaca
Algodão Lingke	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Usado para absorver água salgada e transmitir sinais
Mini-Exame do Estado Mental	A avaliação padronizada desenvolvida pelo Marechal F. Folstein et al.	MMSE	Triagem rápida do comprometimento cognitivo em adultos
Água pura	China Resources Tianbo Beverage (China) Co., Ltd.	Água Purificada Yibao	150 mL são usados para preparar a solução eletrolítica
Sistema de aquisição e análise de EEG multicanal sem fio de eletrodo salino	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.	ZhenTec-NT1-G	O equipamento de aquisição de EEG era um sistema de aquisição e análise de EEG sem fio multicanal com eletrodos de 32 derivações. De acordo com o sistema internacional 10-10, havia 30 eletrodos de aquisição e 2 eletrodos oftálmicos. A impedância de entrada do dispositivo era de 1 G&Omega, o ruído de entrada era inferior a 0,4 μ V, e a razão de rejeição em modo comum era de -120 dB. A impedância de desgaste do eletrodo era inferior a 5 k&Omega, e a taxa de amostragem do EEG era de 500Hz.
Cloreto de sódio	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		4,5 g, usado para preparar a solução eletrolítica
Estimulador transcutâneo do nervo vago auricular	Shenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.	HY-TVNS-001	O produto é composto principalmente por hospedeiro estimulador do nervo vago não invasivo, eletrodo superficial não invasivo do estimulador do nervo vago e cabo de carga. Os eletrodos do estimulador podem ser controlados por software, e os parâmetros de estimulação incluem frequência, largura do pulso, tempo, modo, etc.
Molhador	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Capacidade: 250 mL, usado para imersão de algodão de fiapos