TMS: Usando o protocolo Theta-Burst para Explorar Mechasnism de Plasticidade em Indivíduos com Síndrome do X Frágil e Autismo

O objetivo geral deste procedimento é explorar a plasticidade motora cortical e como ela se relaciona com o desenvolvimento neural típico e atípico utilizando estimulação magnética transcraniana não invasiva. Isso é realizado primeiramente localizando o ponto de maior atividade motora no M1 do indivíduo para o músculo interósseo dorsal do primeiro dedo e determinando os limiares motores de repouso e ativo. O segundo passo do procedimento é obter a excitabilidade corticospinal de base.

O terceiro passo do procedimento é aplicar a estimulação em rajada teta. O passo final do procedimento é avaliar a excitabilidade corticospinal resultante. Em última análise, podem ser obtidos resultados que mostram diferenças nos efeitos da estimulação em rajada teta sobre a excitabilidade corticospinal em indivíduos com transtornos do neurodesenvolvimento, por meio da variação entre a excitabilidade basal e a pós-estimulação.

Hoje, demonstraremos um tipo de estimulação magnética transcraniana chamada estimulação de disparo teta. Este método pode ajudar a responder perguntas fundamentais na área da neurociência cognitiva clínica, como a forma pela qual os mecanismos de plasticidade contribuem para os fenótipos patológicos, neurológicos e comportamentais característicos de transtornos específicos do desenvolvimento. Antes de iniciar este protocolo, acesse a imagem de ressonância magnética do sujeito utilizando o seu sistema estereotáxico sem moldura.

Este modelo anatômico será usado para marcar locais cranianos específicos e garantir que o mesmo local seja estimulado a cada vez. Antes de iniciar a estimulação em rajada teta, é necessário primeiro determinar a localização do córtex motor primário do sujeito. Para começar, acomode o sujeito em uma cadeira confortável adjacente ao equipamento de TMS. Certifique-se de triar o sujeito para garantir que não haja contraindicações à TMS e explique os detalhes do protocolo.

Além disso, registre a localização do sujeito utilizando o equipamento estereotáxico e apresente-o ao sistema de estimulação magnética transcraniana (TMS). Dispare alguns pulsos para que o sujeito se familiarize com o ruído de clique e a sensação de batida. Em seguida, prepare o sujeito para o experimento, pedindo primeiro que apresente a mão direita para que eletrodos de superfície possam ser aplicados no músculo interósseos dorsal.

Antes de aplicar os eletrodos, certifique-se de limpar a pele para garantir um registro adequado. Se o músculo interósseo dorsal for difícil de localizar, peça ao sujeito que faça um movimento de pinça ou que mova o dedo indicador para frente e para trás. Isso deve facilitar a localização do músculo.

Aplicar eletrodos de EMG de superfície sobre o primeiro músculo interósseo dorsal da mão direita para que os espasmos musculares provocados pela EST possam ser registrados. Além disso, posicionar um eletrodo de terra na parte carnuda da extremidade do antebraço do sujeito. Verificar o equipamento de registro para garantir que todos os eletrodos de superfície estejam fornecendo um bom sinal sem excesso de ruído.

Tanto o sujeito quanto o técnico devem inserir protetores auriculares neste momento para proteção auditiva. Agora estamos prontos para determinar a localização da área da mão do córtex motor esquerdo do sujeito. Embora essa área varie ligeiramente para cada pessoa, geralmente estará em torno de 3,5 centímetros.

Posicione lateralmente o rotor do vértice craniano com a intensidade de estimulação ajustada em 50%. Explore uma pequena grade ao redor dessa região até localizar um ponto quente motor, movendo a bobina em pequenos incrementos enquanto observa a resposta. Busque o MEP máximo. Ajuste também a estimulação, a intensidade e o ângulo de estimulação conforme necessário.

Uma vez identificado o M1, certifique-se de marcar sua localização utilizando o equipamento estereotáxico, se disponível. Caso contrário, uma caneta de graxa não tóxica pode ser usada para marcar temporariamente o couro cabeludo do sujeito. O próximo passo neste protocolo é determinar o limiar motor de repouso do sujeito.

Ajuste novamente o sistema para 50% da potência, se necessário, e inicie a estimulação com pulso único no mesmo local, medindo os potenciais motores evocados resultantes. Ajuste a potência para cima ou para baixo até que um PME superior a 50 microvolts seja produzido exatamente em cinco de dez pulsos consecutivos. Registre esse nível de potência como o limiar motor de repouso do indivíduo.

Em seguida, peça ao sujeito para pinçar suavemente o indicador e o polegar direitos, aplicando cerca de 20% da pressão máxima, enquanto o sujeito mantém essa posição. Essa posição de pinça inicia a estimulação por pulso único a 50% da potência sobre a mesma localização em M1. Meça e registre os PEMs resultantes.

Agora ajuste a potência para cima ou para baixo até obter um PAM maior que 200 microvolts em exatamente cinco de dez estímulos consecutivos. Esse nível de potência corresponde ao limiar motor ativo do indivíduo.

Por fim, determine a linha de base do sujeito, PIM, estimulando o ponto quente motor com 10 pulsos únicos a 120% do limiar motor de repouso, medindo o PIM. Após cada pulso, calcule a média dos valores de PIM a partir de três séries de 10 pulsos. Agora que os níveis limiares do sujeito foram determinados, o sistema pode ser configurado para a estimulação.

Utilizaremos parâmetros padrão de estímulo em rajada teta, sendo três pulsos a 50 hertz com uma intensidade de 80% do limiar motor ativo em intervalos de 200 milissegundos para administrar TBS intermitente, o que tem demonstrado facilitar a atividade cortical. Gere um trem de estímulo de dois segundos com os parâmetros mencionados, seguido por oito segundos sem estímulo. Repita por 190 segundos, o que corresponde a um total de 600 pulsos para administrar estímulo contínuo em rajada teta, o qual tem demonstrado inibir a atividade cortical.

Gere um trem de estímulos contínuo com os parâmetros mencionados anteriormente durante 47 segundos, o que equivale a um total de 600 pulsos. Certifique-se de que o sujeito esteja confortável e pronto para iniciar, pois o restante do protocolo deve ser concluído sem interrupções. Peça a ele ou a ela que permaneça imóvel e relaxado.

Coloque a bobina sobre o ponto motor M1 previamente estabelecido e aplique ITBS ou CTBS. Aqui estamos aplicando CTBS. Certifique-se de que a bobina permaneça na posição correta durante toda a estimulação.

Após a estimulação theta, comece imediatamente a determinar os potenciais motores evocados pós-estímulo para que os efeitos transitórios da EMT possam ser avaliados. Para fazer isso.

Primeiro, configure a máquina de EST para entregar pulsos únicos a 120% do limiar motor de repouso. Coloque novamente a bobina sobre o sujeito, no mesmo ponto quente motor, assegurando que a bobina esteja exatamente na mesma localização que foi estimulada com TBS. Estimule com 10 pulsos únicos utilizando a mesma configuração de eletrodos usada na etapa anterior para medir e registrar o conjunto resultante de 10 níveis de PEM.

Esses PE Ms devem então ser médios e registrados como o resultado neste ponto temporal. Em seguida, utilize os parâmetros para estimular em 11 pontos temporais após TBS: cinco minutos, 10 minutos, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 90, 105 e, finalmente, 120 minutos após a estimulação, meça e colete novos registros em lotes de 10 pulsos e suas médias em cada ponto temporal. Após a conclusão, remova os eletrodos de superfície e permita que o sujeito retire os protetores auriculares e se levante.

Certifique-se de agradecer a ele ou a ela por participar dos experimentos. Além disso, peça ao sujeito que retorne para uma sessão futura de TMS, para que outros parâmetros de TBS possam ser investigados. Os resultados da sessão de TMS dependerão do padrão de TBS utilizado.

Aqui observamos alguns resultados representativos de um grupo ao utilizar um padrão de estimulação intermitente de disparos teta. Deve-se notar um aumento nos valores de PIM em relação à duração, refletindo o estado natural de plasticidade do indivíduo, conforme visto aqui. Da mesma forma, ao utilizar um padrão de estimulação contínua de disparos teta, deve-se observar uma redução nos valores de PIM em relação à duração, refletindo o estado natural de plasticidade do indivíduo após este procedimento.

Outros procedimentos, como tarefas comportamentais, intervenções farmacêuticas e ou paradigmas adicionais de estimulação, podem ser realizados para responder perguntas adicionais, como: como a plasticidade anormal se manifesta e como pode ser tratada?