Um modelo de árvore de contexto pode prever a excitabilidade do córtex motor primário? Um estudo de estimulação magnética transcraniana robotizada navegada por eletromiografia e eletroencefalografia.

Resumo

A estimulação magnética transcraniana (EMT) é uma técnica de estimulação cerebral não invasiva. Um forte pulso pode excitar os neurônios por um campo elétrico induzido no córtex. O intervalo de tempo entre os pulsos de EMT e a intensidade de EMT são parâmetros cruciais para intervenções cerebrais. Dependendo da intensidade do EMT e do intervalo de tempo dos pulsos do EMT, aplicados no mesmo local, podemos evocar respostas distintas de excitabilidade cerebral. Estudos têm sido feitos para otimizar os parâmetros para aumentar a confiabilidade da excitabilidade cortical. No entanto, as excitabilidades corticais têm uma alta variabilidade entre sujeitos e sessões, e as causas não são totalmente compreendidas. Reduzir as variáveis do EMT, como a reprodutibilidade do posicionamento da bobina, é um componente crítico para ter uma base confiável. Para aumentar a reprodutibilidade do EMT, destacamos o posicionamento da bobina do EMT robótico navegado, proporcionando um posicionamento preciso e confiável do estimulador. Além disso, novas abordagens para investigar o cérebro podem ajudar a entender os mecanismos das excitabilidades corticais. Estudos recentes do grupo NeuroMat mostraram que as respostas cerebrais a estímulos auditivos, dadas por uma cadeia estocástica, podem modelar os estímulos da sequência auditiva com o sinal de eletroencefalografia (EEG) (DUARTE et al., 2019; HERNÁNDEZ et al., 2021). Uma cadeia estocástica com memória de comprimento variável, também conhecida como modelos de árvore de contexto, é uma estrutura das cadeias geradoras da sequência de estímulos, em resumo, os estímulos passados governam a escolha do próximo estímulo, ou seja, podemos recuperar os estímulos estruturados sequência dos dados fisiológicos. Nós hipotetizamos que o córtex motor primário (M1) pode conter uma memória da sequência de pulsos EMT acionados por um modelo de árvore de contexto. Assim, o objetivo deste projeto é desenvolver protocolos de neuroestimulação baseados no intervalo de tempo e intensidade de EMT, para aplicar uma sequência de pulsos de TMS acionados por uma árvore de contexto no córtex motor primário e recuperar as assinaturas fisiológicas, como o potencial evocado motor (MEP) e resposta EEG do protocolo EMT. Respondendo a seguinte pergunta: Existe um protocolo TMS capaz de recuperar do EEG e da resposta MEP a estrutura da sequência de pulsos acionada por um modelo de árvore de contexto? A execução deste projeto requer uma infraestrutura de equipamentos muito avançada que poucos lugares no mundo têm disponível. O laboratório Biomag da FFCLRP-USP, chefiado pelo professor Oswaldo Baffa, é o único laboratório no Brasil com sistema EMT de neuronavegação robotizado e dispositivos para registro de dados fisiológicos induzidos pelo EMT. Além disso, o grupo tem acesso fácil e rápido a um centro de imagens por ressonância magnética (IRM) do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto. A IRM é obrigatória para realizar um posicionamento preciso do EMT.