Potenciais Evocados e Conectividade Efetiva: Explorando a Comunicação Cortical com TMS-EEG

• Processo: 25/06042-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Pesquisador responsável: Oswaldo Baffa Filho
• Beneficiário: Márcio Adriano de Campos Júnior
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07699-0 - Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Neuromatemática - NeuroMat, AP.CEPID
• Assunto(s): Conectividade Eletroencefalografia Estimulação magnética transcraniana Neuronavegação Bioeletromagnetismo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: conectividade | eletroencefalograma | Estimulacao Magnetica Transcraniana | Neuronavegação | Biomagnetismo

Resumo

A compreensão dos mecanismos de comunicação causal entre regiões corticais, essenciais para funções motoras e cognitivas, demanda abordagens interdisciplinares que unificaram princípios da física e neurociência. Para isso, este estudo utiliza da Estimulação Magnética Transcraniana (TMS) - técnica que gera campos magnéticos pulsados para despolarizar neurônios de forma não invasiva - junto ao eletroencefalograma (EEG), que registrará potenciais pós-sinápticos com resolução temporal de milissegundos, permitindo investigar a conectividade efetiva por meio de potenciais evocados por TMS (TEPs). Estes TEPs, caracterizados por componentes temporais bem definidos, serão correlacionados a métricas de causalidade derivadas de modelos autorregressivos multivariados (MVAR), como coerência direcionada parcial (PDC) e função de transferência direcionada (DTF), em bandas de frequência associadas ao controle motor. Para superar desafios metodológicos - como artefatos eletromagnéticos, respostas sensoriais periféricas e flutuações de estados cerebrais -, o protocolo incorpora neuronavegação robótica, técnicas adaptativas de processamento de sinais e controle de interferências sensoriais, garantindo a extração robusta de TEPs. Dez voluntários saudáveis realizarão tarefas motoras sequenciais com pulsos únicos de TMS no córtex motor primário (M1), e os dados serão analisados por correlação de Pearson e distância de Bhattacharyya, validando a relação entre padrões espaçotemporais dos TEPs e dinâmica de redes neurais. O método possui potencial de aplicação translacional, como explorar biomarcadores precoces para doenças neurodegenerativas, onde alterações na conectividade efetiva precedem sintomas clínicos, mapeamento de redes compensatórias orientando terapias de neuromodulação personalizadas. Ao harmonizar conceitos de física (campos magnéticos, modelagem), neurociência (plasticidade cortical) e estatística (análise multivariada), o projeto avançará na padronização de protocolos TMS-EEG e ajudará a consolidação da técnica como ferramenta para explorar mecanismos neurais, promovendo diagnósticos precisos e intervenções terapêuticas direcionadas à realidade clínica.