Estimulação Transcraniana para Transtornos do Sono: uma revisão sistemática / Transcranial Stimulation in Sleep Disorders: a systematic review / Estimulación Transcraneal para los Trastornos del Sueño: una revisión sistemática

Os transtornos do sono podem ter várias consequências para a cognição, comportamento e vida social das pessoas. No entanto, a terapia utilizada para avaliar e intervir nesses transtornos ainda não está consolidada. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi verificar a aplicabilidade e eficácia da estimulação transcraniana (ETCA / ETCC / EMTr) nos transtornos do sono. Foi realizada uma busca sistemática de acordo com as diretrizes do PRISMA nas bases de dados Web of Science, PubMed, LILACS e SciELO. Inicialmente, foram encontrados 448 artigos, de acordo com os critérios de elegibilidade. O banco de dados de evidências de fisioterapia (PEDro) foi utilizado para avaliar a qualidade metodológica dos 11 artigos finais. Em geral, os resultados indicam que há tanto relatos favoráveis quanto desfavoráveis à eficácia do uso terapêutico das técnicas de estimulação transcraniana nos transtornos do sono e, portanto, ainda se configura como uma questão em aberto, dependendo de múltiplos fatores metodológicos e conceituais.

Sleep disorders can have several consequences on people's cognition, behavior and social life. However, the therapy used to assess and intervene in these disorders is not yet consolidated. In this context, the aim of this study was to verify the applicability and effectiveness of transcranial stimulation (tACS / tDCS / rTMS) in sleep disorders. A systematic search was performed according to PRISMA guidelines in the Web of Science, PubMed, LILACS, and SciELO databases. Initially, 448 articles were found, according to the eligibility criteria. The physiotherapy evidence database (PEDro) was used to assess the methodological quality of the 11 final articles. In general, the results indicate that there are both favorable and unfavorable reports on the effectiveness of the therapeutic use of transcranial stimulation techniques in sleep disorders and, therefore, it is still an open question, depending on multiple methodological and conceptual factors.

Trastornos del sueño pueden tener varias consecuencias para la cognición, el comportamiento y la vida social de las personas. La terapia utilizada para evaluar e intervenir en estos trastornos aún no está consolidada. En este contexto, el objetivo de este estudio fue verificar la aplicabilidad y efectividad de la estimulación transcraneal (ETCA / ETCC / EMTr) en los trastornos del sueño. Se realizó una búsqueda sistemática según las guías PRISMA en las bases de datos Web of Science, PubMed, LILACS y SciELO. Inicialmente se encontraron 448 artículos, según los criterios de elegibilidad. Se utilizó la base de datos PEDro para evaluar la calidad metodológica de los 11 artículos finales. En general, los resultados indican que existen informes tanto favorables como desfavorables sobre la efectividad del uso terapéutico de las técnicas de estimulación transcraneal en los trastornos del sueño y, por tanto, sigue siendo una cuestión abierta, dependiendo de múltiples factores metodológicos y conceptuales.

Primed Low Frequency Transcranial Magnetic Stimulation Effects on Smoking Cue-Induced Craving

Abstract Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) has shown the potential to reduce craving to smoke and the amount of cigarettes smoked. When low frequency rTMS is preceded by a priming session the cortical inhibitory effects are enhanced provoking a lasting performance. In this study we evaluate the brain regional activations and self-reported mood effect of one session of primed low frequency rTMS over the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) in response to smoking- related cues during temporary nicotine abstinence. Ten moderate nicotine dependent subjects participated in a crossover design, comparing a single session of active versus sham stimulation. After treatment, a functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) study was performed in all participants while completing a block-design cue reactivity paradigm. Our measures also included self-reported craving and mood score before and after every rTMS session. The number of daily smoked cigarette in a one week around period was also recorded. The results show that self-reported cravings were lower following the active stimulation; significant activation was found in areas associated with emotion control (anterior cingulate gyrus and subgenual area) and episodic memory (precuneus and posterior cingulate gyrus) as a result of the stimulation. No significant difference was found in the number of cigarettes smoked and mood scores between the sham and active condition during the one week period records. This study confirms the previous evidence that rTMS can reduce cigarette cravings and provides evidence of the neural mechanism of action that take place in order to achieve these neuromodulation effects.

Resumen La Estimulación Magnética Transcranea repetitiva (EMTr) ha demostrado ser capaz de reducir el deseo por fumar y el consume de cigarrillos. Cuando una baja frecuencia de EMTr es precedida por una sesión de primado, los efectos inhibidores de la corteza cerebral aumentan y también su duración. En este estudio se evalúan las activaciones regionales del cerebro y el efecto en el estado de ánimo auto-reportado de una sesión de EMTr de baja frecuencia primada sobre la corteza dorsolateral prefrontal izquierda en respuesta a estímulos visuales relacionados con el tabaco durante una abstinencia temporal a la nicotina. Diez sujetos con dependencia moderada a la nicotina participaron en un experimento de diseño cruzado, comparando una sola sesión de estimulación activa contra una simulada. Después del tratamiento, se llevó a cabo un estudio de Imagen por Resonancia Magnética funcional (IRMf) en todos los participantes mientras llevaban a cabo un paradigma visual de bloques. Las mediciones incluyeron una puntuación auto-reportada del deseo por fumar y estado de ánimo antes y después de cada sesión de EMTr. Los resultados muestran que el deseo por fumar era menor luego de una sesión activa de estimulación; se encontraron activaciones significativas en áreas asociadas con el control emocional (giro del cíngulo anterior) y memoria episódica (precúneo y giro del cíngulo posterior) como resultado de la estimulación. No se encontró diferencia significativa en el número de cigarros fumados entre la sesión activa y simulado durante el periodo evaluado. Tampoco se registraron diferencias en las evaluaciones de estado de ánimo luego del tratamiento. Este estudio confirma la evidencia previa de que la EMTr puede reducir el deseo por fumar y proporciona evidencia del mecanismo de acción neural que se lleva a cabo para lograr estos efectos neuromoduladores.

Análisis de fuentes del EEG en pacientes tratados con estimulación magnética transcraneal a 5 Hz como tratamiento antidepresivo / Electroencephalographic source analysis in patients receiving 5-Hz transcranial magnetic stimulation as antidepressant treatment

Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) is a technique that allows noninvasive electrical stimulation of the cortex with few side effects. An antidepressant effect has been proposed when rTMS is delivered over prefrontal dorsolateral cortex (DLPFC) ≥5Hz. Quantitative EEG studies have shown increases in alpha and theta power bands as well as frontal interhemispheric asymmetries in most recordings from depressed patients. rTMS over left DLPFC at 5Hz involve a safer and more tolerable procedure, and its neurophysiological correlates has not been explored using EEG source analysis. The aim of this research was to study changes in EEG sources using VARTERA method in a group of patients with major depressive disorder (MDD) treated with 5Hz rTMS over left DLPFC as single or combined treatment with escitalopram. Methods 18 patients with DSM-IV MDD diagnosis without treatment for the current episode were included. Subjects were randomly assigned to one of two groups: A) rTMS+escitalopram 10mg, n=9; B) rTMS+placebo, n=9. Subjects received 15 sessions of rTMS on a daily basis. In order to compare changes in EEG sources two recordings were obtained, prior and after treatment. HDRS, BDI and HARD were used for clinical assessments. Results All patients of group A and eight patients of group B showed response to treatment (considered as a reduction of 50% in HDRS score). An increase in absolute power at 9.37Hz and 10.17Hz in temporal and postcentral gyrus on the left hemisphere was found in group B. Absolute power in those frequencies was decreased in the same regions for group A. In addition, an increased power in beta band frequencies was observed in both hemispheres for group A. Conclusion Increases in alpha band could be the hallmark of the 5Hz rTMS, but it could be reduced by escitalopram. Besides, increases observed in beta band for group A could be related to escitalopram effect.

La estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr) es una técnica que permite estimular eléctricamente la corteza cerebral de manera no invasiva y con pocos efectos secundarios. Se ha propuesto que la EMTr aplicada sobre la corteza prefrontal dorsolateral (CPFDL) izquierda con frecuencias ≥5Hz tiene efectos antidepresivos. Se ha encontrado que en el electroencefalograma cuantitativo (QEEG por sus siglas en inglés) la mayoría de pacientes deprimidos presentan incrementos en las bandas theta y alfa, así como asimetrías interhemisféricas en la actividad alfa en regiones anteriores. La EMTr sobre la CPFDL izquierda a 5Hz ofrece ventajas considerables en seguridad y tolerabilidad; sin embargo, sus correlatos neurofisiológicos no han sido explorados por el análisis de fuentes del EEG. Objetivo Estudiar los cambios en las fuentes del EEG según el método VARETA en un grupo de pacientes con trastorno depresivo mayor que recibieron EMTr a 5Hz sobre la corteza prefrontal dorsolateral izquierda como tratamiento único o en combinación con escitalopram. Material y métodos Se estudiaron 18 pacientes con diagnóstico de trastorno depresivo mayor de acuerdo con los criterios del DSM-IV sin tratamiento para el episodio en curso. Los sujetos habían sido aleatoriamente asignados a uno de los siguientes grupos de tratamiento: A) EMTr+escitalopram 10mg, n=9; B) EMTr+placebo, n=9. Se aplicó EMTr, a 5Hz en una sesión diaria durante 15 días. Se obtuvieron dos registros electroencefalográficos, uno basal y otro final, con el fin de comparar los cambios en las fuentes de actividad eléctrica cerebral, pretratamiento y post-tratamiento. Se realizaron evaluaciones clinimétricas con las escalas de Hamilton para Depresión y Ansiedad y el Inventario de Depresión de Beck. Resultados Todos los pacientes en el grupo A y ocho pacientes en el grupo B respondieron al tratamiento, con una reducción de 50% o más en la escala HDRS. En el análisis de fuentes se encontró un efecto en el grupo B caracterizado por incremento en la PA de 9.37 a 10.17Hz, en regiones temporales y giro poscentral izquierdos, mismo que se encontró disminuido en el grupo A, Además se encontró un incremento en fracuencias correspondientes a la banda beta en regiones frontales de ambos hemisferios en el grupo A. Conclusiones Podría considerarse que el incremento en la banda alfa es característico de la EMTr a 5Hz, mismo que se ve reducido por efecto del escitalopram. Por otro lado, se observó que el grupo A mostró incrementos en fuentes correspondientes a la banda beta como posible efecto relacionado del fármaco antidepresivo.

Clinical and electrophysiological effect of right and left repetitive transcranial magnetic stimulation in patients with major depressive disorder / Efecto clínico y electrofisiológico de la estimulación magnética transcraneal repetitiva derecha e izquierda en pacientes con transtorno depresivo mayor

Major Depressive Disorder (MDD) is a common psychiatric disorder that represents one of the main public health problems worldwide. It has been projected that for 2020 it will be the second cause of disability-adjusted life years just below ischemic heart disease. Quantitative electroencephalogram provides the opportunity to study cortical oscillatory activity across the different frequency bands. It constitutes an accessible tool to explore the clinical and neurophysiologic correlates underlying psychiatric disorders as well as the effect of diverse therapeutic options and the performance through cognitive tasks. Repetitive transcranial magnetic stimulation is a technique that allows the stimulation of the cerebral cortex noninvasively, relatively painlessly and with fairly few side effects. The vast majority of rTMS studies target left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) based on imaging studies showing that left prefrontal cortex dysfunction is pathophysiologically linked to depression. However, there is some evidence implicating right PFC in the pathophysiology of depression. Comparison of antidepressant efficacy of diverse stimulation frequencies is relevant since a main concern around rTMS is its potential to induce seizures; hence we consider that frequency of stimulation is an important aspect to be studied. For this study we aimed to elucidate the clinical efficacy of rTMS comparing two groups of depressed patients stimulated over DLPFC, one over the left (at 5 Hz) and other over the right (at 1 Hz). We also meant to know if there were clinical and electroencephalographic differential long-term after-effects between those groups of treatment. We included twenty right-handed patients with a DSM-IVR diagnosis of MDD. They were assigned into two groups of treatment. Group 1 received 5Hz rTMS over the left DLPFC. Group 2 received 1Hz rTMS over the right DLPFC. We obtained two EEG measurements in order to analyze Z score of broad-band spectral parameters and cross-spectral. No statistical differences among groups were found in response to treatment after weekly comparisons of clinimetric scores and significant differences between baseline and final assessment by HDRS, MADRS, BDI and HARS. The major rTMS effect on EEG was observed in the group that received 1 Hz over the right DLPFC and no significant effects were observed for the group that received 5 Hz over the left DLPFC. Our results propose that administration of 15 sessions on either left (5 Hz) or right (1 Hz) rTMS over DLPFC is sufficient to reach response to treatment, assessed by HDRS, MADRS, BDI and HARS in subjects with MDD. Moreover, in both cases rTMS was able to induce an equivalent antidepressant effect. The major effect of rTMS on EEG was observed in the right 1 Hz rTMS group where changes were elicited mainly over frontal, central and temporal regions on alpha and particularly beta frequency bands. In a lesser extent for left 5 Hz rTMS group the main effect was observed on anterior regions for beta and particularly alpha frequency bands. We believe it is pertinent to continue exploring the therapeutic potential of lower stimulation frequencies, for what further research including larger samples is still necessary to confirm these trends.

El trastorno depresivo mayor es una entidad psiquiátrica que representa uno de los principales problemas de salud pública a nivel mundial. Se ha proyectado que para el año 2020 será la segunda causa de discapacidad únicamente por debajo de la cardiopatía isquémica. La utilización del electroencefalograma cuantitativo ofrece la oportunidad de estudiar la actividad oscilatoria cortical a través de las diferentes bandas de frecuencias. Éste constituye una herramienta para explorar las características clínicas y neurofisiológicas que subyacen a los trastornos psiquiátricos, así como un instrumento para evaluar el efecto de diversas opciones terapéuticas y el desempeño de los sujetos durante la realización de tareas cognitivas. La estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr) es una técnica que permite la estimulación de la corteza cerebral de manera no invasiva, relativamente sin dolor y con pocos efectos secundarios. Con base en los estudios de neuroimagen que vinculan la fisiopatología de la depresión con disfunción en la corteza prefrontal dorsolateral (CPFDL), la mayoría de las investigaciones se han enfocado en estimular dicha corteza en el hemisferio izquierdo. No obstante, existen pruebas que implican a la corteza prefrontal derecha con la fisiopatología de la depresión. La relevancia de comparar la eficacia antidepresiva de diversas frecuencias radica en el hecho de que un tema de interés particular alrededor de la EMTr es su potencial para inducir convulsiones, por ello consideramos que la exploración de las diversas frecuencias de estimulación con efecto terapéutico constituye un aspecto importante de estudio. Para este trabajo nos propusimos determinar la eficacia antidepresiva de la EMTr comparando dos grupos de pacientes que fueron estimulados en la CPFDL derecha a 1 Hz o en la izquierda a 5 Hz. También buscamos dilucidar si existen diferencias clínicas y electroencefalográficas a largo plazo entre grupos de tratamiento. Para este estudio se incluyeron 20 pacientes con diagnóstico de trastorno depresivo mayor de acuerdo con los criterios del DSM-I V. Los sujetos fueron asignados aleatoriamente a uno de dos grupos de tratamiento. Un grupo recibió EMTr sobre la CPFDL izquierda a 5Hz; el otro recibió estimulación a 1 Hz sobre la corteza contralateral. Se obtuvieron dos registros electroencefalográficos, uno basal y otro final, con el fin de comparar las medidas espectrales de banda ancha y estrecha, pretratamiento y postratamiento. Se realizaron evaluaciones clinimétricas con las escalas de Hamilton para Depresión y Ansiedad, la escala de Depresión de Montgomery-Asberg y el Inventario de Beck. No encontramos diferencias significativas al comparar la respuesta a la EMTr entre ambos grupos. Los pacientes de ambos grupos presentaron respuesta a tratamiento (disminución de ≥50% de la sintomatología depresiva) medida por clinimetría. El efecto más importante de la EMTr sobre el EEG se observó en el grupo de estimulación derecha a 1 Hz donde encontramos disminución postratamiento en los valores Z de banda estrecha alfa y beta, principalmente en regiones fronto-centro-temporales. Aunque en menor proporción, en el grupo de estimulación izquierda a 5 Hz encontramos incrementos significativos post EMTr, predominantemente en las bandas beta y alfa sobre todo en regiones anteriores. No se encontraron resultados significativos en el análisis de banda ancha. Nuestros resultados sugieren que la administración de 15 sesiones de EMTr ya sea sobre la CPFDL derecha (1 Hz) o izquierda (5 Hz) es capaz de lograr respuesta antidepresiva. Nuestros hallazgos electrofisiológicos sugieren que uno de los efectos a largo plazo de la EMTr es la reorganización de los circuitos neuronales implicados en la depresión.

Low frequency (0.5Hz) rTMS over the right (non-dominant) motor cortex does not affect ipsilateral hand performance in healthy humans / A inibição do córtex motor não-dominante por meio da estimulação magnética transcraniana a 0, 5Hz não interfere no desempenho manual ipsilateral de sujeitos hígidos

Reduction of excitability of the dominant primary motor cortex (M1) improves ipsilateral hand function in healthy subjects. In analogy, inhibition of non-dominant M1 should also improve ipsilateral performance. In order to investigate this hypothesis, we have used slow repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and the Purdue Pegboard test. Twenty-eight volunteers underwent 10 minutes of either 0.5Hz rTMS over right M1 or sham rTMS (coil perpendicular to scalp). The motor task was performed before, immediately after, and 20 minutes after rTMS. In both groups, motor performance improved significantly throughout the sessions. rTMS inhibition of the non-dominant M1 had no significant influence over ipsilateral or contralateral manual dexterity, even though the results were limited by unequal performance between groups at baseline. This is in contrast to an improvement in left hand function previously described following slow rTMS over left M1, and suggests a less prominent physiological transcallosal inhibition from right to left M1.

A redução da excitabilidade do córtex motor primário (M1) dominante melhora o desempenho manual ipsilateral: a inibição do M1 não-dominante poderia, analogamente, aprimorar a função manual direita. Para investigar esta hipótese, utilizou-se a estimulação magnética transcraniana repetitiva (EMTr) de baixa frequência e o teste Purdue Pegboard. Submetemos 28 voluntários a 10 minutos de EMTr sobre o M1 direito (0,5 Hz) ou a EMTr placebo (bobina perpendicular ao escalpo). O teste foi executado antes, imediatamente após e 20 minutos após a EMTr. Nos dois grupos, o desempenho manual mostrou significativa melhora entre as sessões. A inibição do M1 não-dominante não influenciou significativamente a destreza motora ipsi ou contralateral, apesar da conclusão limitada pelo desempenho discrepante dos grupos na primeira sessão. Este resultado contrasta com a melhora da função manual esquerda descrita após a EMTr sobre o M1 esquerdo e sugere uma inibição transcalosa fisiológica menos intensa do M1 direito para o esquerdo.