Activitatea cerebrală înainte de stimulare prezice răspunsurile la tratament
Stimularea cerebrală poate produce efecte foarte diferite în momente diferite, chiar și atunci când stimulul este livrat în aceeași manieră.
Un nou studiu publicat în „Brain Stimulation”, bazat pe date detaliate găzduite de EBRAINS, arată că activitatea continuă a creierului înainte de stimulare poate prezice o mare parte din această variabilitate, oferind o cale către terapii de neuromodulare mai fiabile.
Stimularea cerebrală este o tehnică terapeutică și de cercetare care utilizează câmpuri electrice sau magnetice pentru a modifica activitatea neuronală, ajutând la tratarea unor tulburări precum depresia, Parkinson și epilepsia. Cu toate acestea, chiar și atunci când locul și parametrii stimulării sunt identici, răspunsurile cerebrale pot varia de câteva ori de la o încercare la alta – o problemă care subminează atât reproducibilitatea cercetării, cât și fiabilitatea terapeutică.
Acest studiu a investigat dacă starea continuă a creierului în momentul stimulării ar putea explica această variabilitate și, dacă da, care caracteristici oferă cei mai fiabili predictori.
Cercetătorii au analizat un set de date găzduit de EBRAINS, provenind din Grafiul de Cunoștințe EBRAINS, care cuprinde înregistrări simultane de stimulare electrică intracraniană (SEEG) și EEG de scalp (hd-EEG) de la 36 de pacienți cu epilepsie care au suferit stimulare electrică intracraniană ca parte a procedurilor clinice de cartografiere a crizelor. În aproximativ 320 de sesiuni și mai mult de 10.000 de stimulări individuale, echipa a testat 125 de măsuri diferite ale activității cerebrale pre-stimulare – inclusiv markeri de sincronizare a rețelelor, conectivitate funcțională și complexitate a semnalului – pentru a determina care dintre acestea prezic cel mai bine răspunsul creierului la stimulare.
Rezultatele au arătat că modelele de activitate cerebrală la nivel întreg prezic rezultatele stimulării mult mai bine decât înregistrările locale de la un singur site, iar predictibilitatea a fost cea mai puternică atunci când au fost vizate rețelele senzorio-motorii și vizuale. Restricționarea stimulării la încercările cu semnături specifice pre-stimulare a redus variabilitatea răspunsului cu până la 24%, sugerând că sincronizarea stimulării în funcție de starea continuă a creierului ar putea face intervențiile mai consistente și mai fiabile.
Este important de menționat că aceste modele predictive au fost consistente atât în EEG intracranian, cât și în EEG de scalp, sprijinind robustețea abordării și potențialul său pentru aplicații clinice non-invazive.
Acest studiu subliniază valoarea seturilor de date deschise EBRAINS pentru facilitarea analizelor pe scară largă și reproducibile ale datelor de stimulare cerebrală și indică o direcție spre un viitor în care monitorizarea în timp real a stării cerebrale ar putea face terapiile de neuromodulare mai precise și previzibile.
