Obiettivo specifico 1- Per chiarire i meccanismi alla base dell'apatia in msTBI, contrastando valore e sforzo
calcoli durante l'attività fMRI tra pazienti con msTBI apatici, pazienti con msTBI non apatici e
partecipanti di controllo sani (HC). msTBI i pazienti saranno sottoposti a screening per l'apatia tramite i sistemi frontali
Behavior Scale (FrSBe)22, data la sua sensibilità ai sintomi di apatia nella msTBI4. N=30 msTBI pazienti con
saranno reclutati pazienti con apatia clinica, N=30 pazienti con bassa apatia e N=42 HC. Un paradigma di "bandito multi-braccio".
sviluppato dalla sezione NIMH sull'apprendimento e il processo decisionale sarà utilizzato per valutare il calcolo del valore23.
Un paradigma decisionale basato sullo sforzo (“Apples task”) sviluppato da Cognitive dell'Università di Oxford
Il laboratorio di neurologia sarà utilizzato per valutare la volontà dei partecipanti di impegnarsi nello sforzo per ottenere ricompense24. Entrambi i compiti saranno somministrati durante la fMRI e sarà valutata l'attivazione dei neurocircuiti motivazionali.
Ipotesi 1a. I pazienti apatici con trauma cranico dimostreranno un processo decisionale basato su valori compromessi e
diminuzione della disponibilità a impegnarsi nello sforzo per le ricompense rispetto ai pazienti con msTBI non apatici e agli HC.
Ipotesi 1b-c. (b) I pazienti apatici con msTBI dimostreranno un reclutamento aberrante di amigdala, striato, vmPFC e dlPFC durante il compito Bandit e (c) il reclutamento aberrante di striato, insula anteriore e dACC durante il compito Apples, rispetto a pazienti con msTBI non apatici e HC.
Obiettivo specifico 2- Per modulare con precisione i neurocircuiti motivazionali negli HC utilizzando la TMS guidata da task fMRI. Gli HC dell'Aim 1 completeranno un esperimento di neuromodulazione guidato da fMRI utilizzando TMS intermittente theta burst. I dati fMRI pre-TMS verranno utilizzati per identificare obiettivi TMS individualizzati in dlPFC o dACC, con N = 21 partecipanti che ricevono TMS a dlPFC e N = 21 che ricevono TMS a dACC. I partecipanti eseguiranno quindi le attività Bandit e Apples in una scansione fMRI post-TMS. Le analisi inferenziali contrasteranno i cambiamenti pre-posttest nel reclutamento del circuito di valore e sforzo e le prestazioni del compito comportamentale in funzione del sito target rTMS (dlPFC vs. dACC).
Ipotesi 2a. dlPFC e dACC TMS moduleranno rispettivamente le prestazioni delle attività di Bandit e Apple.
Ipotesi 2b. dlPFC TMS aumenterà il reclutamento post-TMS dell'intero circuito di valore (dlPFC, amigdala,
striato ventrale e vmPFC) durante l'attività Bandit. Ipotesi 2c. dACC TMS aumenterà post-TMS
reclutamento del circuito di sforzo (insula anteriore, striato dorsale e dACC) durante il compito di Apples.
Il risultato atteso del lavoro proposto sarà una migliore comprensione di come identificare e trattare il
patologie del neurocircuito motivazionale che guidano l'apatia elevata nel msTBI. Questo lavoro avrà un impatto positivo perché, a differenza degli approcci invasivi di stimolazione cerebrale profonda25, la TMS guidata da fMRI potrebbe fornire un approccio di medicina di precisione a basso rischio e ad alto rendimento per normalizzare il comportamento motivato nei pazienti con disturbi neurologici.
Obiettivo specifico 1 - Caratterizzare la relazione temporale tra deficit neurologici postoperatori dopo l'evacuazione di cSDH e SD. L'ipotesi di lavoro, basata sui nostri dati preliminari, è che in alcuni soggetti ci sarà una relazione temporale tra SD e deficit neurologici postoperatori. Useremo SD
approcci di registrazione sviluppati presso l'UNM e valutazioni neurologiche cliniche standard.
Obiettivo specifico 2- Valutare la fattibilità dell'esecuzione di uno studio randomizzato sull'antagonismo NMDA-R con memantina dopo l'evacuazione di cSDH mirata alla SD e agli esiti clinici. L'ipotesi di lavoro per questo scopo è che sarà tecnicamente fattibile randomizzare i soggetti con cSDH con posizionamento di subdurale
elettrodi per monitoraggio SD. Raggiungeremo questo obiettivo valutando i risultati relativi a SD e clinici
misure di esito.
Obiettivo specifico 3- Valutare i risultati cognitivi e comportamentali a lungo termine nei pazienti dopo l'evacuazione cSDH e
relazione con l'insorgenza precoce di SD. L'ipotesi di lavoro è che sia cSDH che SD lo siano
associato a compromissione delle prestazioni cognitive. Per raggiungere questo obiettivo, eseguiremo neurologici e
test di esito neuropsichiatrico fino a 180 giorni dopo l'intervento chirurgico e correlati alla presenza di SD.
Ipotesi: Santicipando depolarizzazioni (Gli SD) sono un meccanismo fondamentale alla base del comportamento acuto e del periodo di vulnerabilità che segue una commozione cerebrale.
Obiettivo specifico 1: Testare l'ipotesi che la diffusione della depolarizzazione (SD) contribuisca al comportamento acuto post-colpo. Le commozioni cerebrali adolescenziali sono fonte di seria preoccupazione e sono confuse dal cervello in via di sviluppo. Le commozioni cerebrali (o lievi lesioni cerebrali traumatiche) sono spesso descritte dai sintomi acuti di disfunzioni neurologiche che includono mal di testa, vertigini, nausea, disorientamento e/o deficit cognitivi ma non richiedono la perdita di coscienza. Le attuali linee guida per la diagnosi e il recupero di una commozione cerebrale si basano su questi sintomi transitori. In genere i sintomi si risolvono entro poche ore o giorni, ma circa il 20-30% degli individui ha sintomi che possono persistere per settimane o mesi. Gli adolescenti in genere impiegano più tempo per riprendersi. Tuttavia, i meccanismi alla base dei sintomi acuti e della vulnerabilità di un secondo colpo sono poco conosciuti. Questa è una lacuna critica da colmare perché c'è una chiara mancanza di trattamenti efficaci per le commozioni cerebrali durante la fase acuta per promuovere il recupero e la riparazione del cervello.
Obiettivo specifico 2: Testare l'ipotesi che la fase di lesione acuta sia associata ad un periodo di vulnerabilità ad un secondo colpo. Le commozioni cerebrali ripetute sono state associate ad alterazioni comportamentali persistenti, gravi deficit cognitivi e sono state collegate a patologie cerebrali associate a encefalopatia traumatica cronica (CTE). I sintomi post-lesione sono spesso peggiori e persistono più a lungo negli individui con una storia di una precedente commozione cerebrale. Le alterazioni del flusso sanguigno cerebrale (CBF) e la disfunzione metabolica sono state a lungo associate a commozioni cerebrali. Si presume clinicamente che questo periodo di CBF interrotto e disfunzione metabolica sia associato a una maggiore vulnerabilità a un secondo colpo.
Obiettivo a lungo termine: Aiutare a sviluppare strategie e trattamenti per migliorare il recupero del cervello in seguito a lievi lesioni cerebrali. L'obiettivo è identificare i meccanismi alla base della disfunzione neurologica e il periodo di vulnerabilità che segue una lesione nei topi adolescenti. Noi e altri abbiamo recentemente fornito prove iniziali entusiasmanti che grandi onde di depolarizzazione corticale che si propagano lentamente sono avviate da una lesione cranica chiusa e sono responsabili di una riduzione prolungata del CBF (~ 90 min). Il ruolo delle SD nei sintomi simili a una commozione cerebrale e la vulnerabilità a un secondo colpo sono attualmente sconosciuti. La logica per gli studi proposti è che le conoscenze acquisite qui forniranno una base per nuovi approcci per indirizzare le note conseguenze delle SD per promuovere il recupero del cervello e limitare le sequele a lungo termine delle commozioni cerebrali che sono molto comuni e un tipo di lesione cerebrale spesso gravemente debilitante .
Un modello di ratto di stimolazione neurale reattiva per l'epilessia
Obiettivo specifico 1: Determinare se la stimolazione delle regioni cerebrali che promuovono il REM è efficace nel ridurre la gravità delle crisi in un modello evocato di epilessia. Recenti studi hanno identificato una rete di regioni cerebrali in cui la stimolazione sperimentale provoca una rapida transizione al sonno REM, se il soggetto è in sonno a onde lente16,17. Prenderò di mira una di queste regioni del cervello, i neuroni colinergici del nucleo pedunculopontino (PPT) nel modello di accensione del ratto, per testare la mia ipotesi di lavoro che le soglie convulsive siano più alte quando il segnale colinergico dal PPT al talamo induce l'asincronia corticale.
Obiettivo specifico 2: Determinare se la stimolazione pre-crisi del PPT può ridurre la gravità delle crisi in un'epilessia
modello associato a crisi spontanee. Le crisi epilettiche del mondo reale sono spesso difficili da prevedere e, pertanto, è necessario un modello cronico per motivare la traducibilità di questo obiettivo di crisi. La comunità dei previsori delle crisi ha fatto grandi passi avanti negli ultimi cinque anni nella previsione delle crisi e degli stati inclini alle crisi18,19. Applicherò lo stato dell'arte nella previsione delle crisi al modello kainico dell'epilessia focale cronica per verificare la mia ipotesi che la stimolazione del PPT possa prevenire le crisi previste.
Obiettivo a lungo termine- è quello di migliorare l'esito clinico per i pazienti con epilessia che ricevono stimolazione neurale, chiarendo una comprensione meccanicistica del perché tali trattamenti funzionano. Ispirato dall'osservazione che le crisi epilettiche generalizzate sono quasi assenti durante il sonno REM (Movimento rapido degli occhi)13,14, il mio obiettivo qui è approfondire la nostra comprensione di come le regioni cerebrali che promuovono la REM influenzano la propagazione delle crisi. Nel mio lavoro precedente, ho scoperto che i neuroni corticali sono meno responsivi all'output ippocampale quando gli input arrivano su uno sfondo di asincronia corticale15. Durante la fase REM, gran parte del cervello opera in questo regime asincrono che potenzialmente favorisce lo stato anticonvulsivante. La mia ipotesi centrale è che le convulsioni possano essere prevenute modulando sperimentalmente le regioni cerebrali che promuovono il REM. Sviluppando una comprensione a livello di circuito del perché la stimolazione neurale prevenga la diffusione delle crisi, questo lavoro aprirà la strada allo sviluppo di
nuovi trattamenti per l'epilessia refrattaria in cui la generazione di asincronia corticale può essere testata come biomarcatore per protocolli di stimolazione anticonvulsivante.
Asse intestino-cervello eziologia della sindrome post-acuta da COVID-19 negli anziani.
Il progetto esaminerà il ruolo della neuroinfiammazione nella produzione dei sintomi neurocognitivi che spesso persistono a lungo termine dopo l'iniziale infezione da COVID-19 negli anziani, una popolazione particolarmente vulnerabile sia allo stadio acuto che al successivo COVID-19 post-acuto sindrome (PACS). Per fare ciò, utilizzeremo una nuova e innovativa sequenza di spettroscopia di risonanza magnetica pesata in diffusione (DW-MRS) che potrebbe essere sensibile all'attivazione della microglia. Inoltre, chiariremo l'eziologia di tale persistente attivazione microgliale attraverso il nostro modello indiretto di PACS lungo l'asse intestino-cervello, valutando sistematicamente tutti i suoi componenti principali. Abbiamo riunito un team di esperti di talento in diversi campi per portare a termine questo progetto multidisciplinare ad alto rischio/alto rendimento con un impatto clinico potenzialmente elevato, in quanto potrebbe rivelare strade per il trattamento dei sintomi neurocognitivi della PACS indirettamente attraverso l'intestino e percorsi sistemici. Attraverso questo studio speriamo di ottenere dati pilota per rafforzare le applicazioni extramurali.
Obiettivo specifico 1- Usa DW-MRS per quantificare la neuroinfiammazione neuro-PACS negli anziani e valutarne il ruolo nella cognizione.
Obiettivo specifico 2- Quantificare i meccanismi endotossici, intestinali e cerebrovascolari che facilitano la neuroinfiammazione negli anziani.
La creazione di un database pilota di registrazioni EEG e deidentificati cartelle cliniche dei pazienti indirizzati internamente all'interno del Centro globale per l'epilessia dell'UNMH
La centralizzazione dei dati per i confronti tra pazienti consentirebbe ai medici di stabilire distribuzioni standard di ciò che è previsto clinicamente e potrebbe potenziare il data mining retrospettivo per accertare se i risultati del trattamento individuale possono essere previsti a priori dal cuoio capelluto e/o dall'EEG intracranico. Una sfida centrale nella creazione di un tale database risiede nell'anonimizzazione delle cartelle cliniche elettroniche per garantire la sicurezza e la privacy delle informazioni sanitarie protette. I recenti progressi negli algoritmi di elaborazione del linguaggio naturale rendono la deidentificazione su larga scala un compito gestibile. Utilizzando questi strumenti, il lavoro proposto sfrutterà l'ampio database di segnali EEG registrati presso l'UNMH Comprehensive Epilepsy Center per creare un set di dati pubblici adatto a: mettere in relazione i neurobiomarcatori con l'esito finale del trattamento, il perfezionamento della localizzazione dell'insorgenza delle crisi e lo sviluppo del rilevamento delle crisi e algoritmi di previsione.
La proposta pilota sarà completata in quattro fasi:
Obiettivo specifico 1- Sviluppo e approvazione di un framework di gestione del rischio.
Obiettivo specifico 2- Esportazione di dati EEG in un formato di dati open source.
Obiettivo specifico 3- De-identificazione automatizzata ed esportazione di referti clinici in linguaggio naturale.
Obiettivo specifico 4- Creazione di un database MySQL consultabile.
Obiettivo specifico 1- Impatto del boost sulla specificità e sull'affinità degli anticorpi suscitati da Qβ basato su VLP
vaccino ossicodone. Ipotizziamo che il boost (una seconda immunizzazione) aumenterà la specificità e
affinità di legame degli anticorpi suscitati dai vaccini oppioidi basati su Qβ VLP. Qui, testeremo direttamente questo da
confrontando gli anticorpi di topi immunizzati con 1 o 2 dosi di vaccini oppioidi a base di Qβ VLP. Gli anticorpi di questi topi saranno valutati per la specificità per l'oppioide affine, ma non per altri oppioidi o farmaci, e per la forza del legame con l'oppioide affine.
Obiettivo specifico 2- Indagine sulla risposta anticorpale della mucosa dopo l'immunizzazione con Qβ basata su VLP
vaccino ossicodone. Precedenti studi hanno dimostrato che i vaccini a base di Qβ VLP possono suscitare anticorpi della mucosa
risposte. Le risposte anticorpali della mucosa possono essere importanti per un vaccino oppioide, poiché l'esposizione della mucosa a
oppioidi (inalazione, ingestione, ecc.) è comune. Per testare la risposta anticorpale della mucosa suscitata dai vaccini oppioidi a base di Qβ VLP, immunizzeremo i topi e raccoglieremo lavaggi nasali insieme al sangue. Questi saranno valutati per titolo anticorpale e isotipo mediante ELISA.
Obiettivo specifico 3- Studi di efficacia nei topi. A questo scopo, testeremo l'efficacia dei nostri vaccini contro l'anti-nocicezione indotta da oppioidi e il sovradosaggio da oppioidi. Useremo i test tail-flick e hot-plate per studiare la capacità dei vaccini oppioidi a base di Qβ VLP di prevenire l'anti-nocicezione indotta da farmaci. Gli stessi topi saranno utilizzati per studiare la protezione contro la sfida letale con oppioidi.
Impatto- Alla fine di questo studio, avremo informazioni chiave sull'efficacia dei nostri vaccini nei topi e anche una comprensione più completa dell'immunogenicità dei nostri vaccini, fornendo dati preliminari e di fattibilità chiave per supportare una domanda di sovvenzione NIH R01 che sarà focalizzata sul perfezionamento della formulazione del nostro vaccino e sul test dei nostri vaccini nei modelli comportamentali di ricerca di droga.
Obiettivo specifico 1- Dimostrare se il blocco della formazione endogena di ZnPP da parte di N-metil PP migliora
esito neurologico. Verificheremo l'ipotesi che lo ZnPP endogeno generato in seguito a ICH abbia pensato che la catalizzazione della ferrochelatasi, l'inibizione della ferrochelatasi da parte dell'N-metil PP diminuisca il danno cerebrale e migliori l'esito del comportamento a lungo termine.
Obiettivo specifico 2- Dimostrare se Vemurafenib potrebbe ridurre la formazione di ZnPP e il danno cerebrale.
Verificheremo l'ipotesi che l'inibizione della ferrochelatasi da parte dell'inibitore della protein chinasi approvato dalla FDA
Vemurafenib può ridurre il danno cerebrale indotto da ICH bloccando la generazione di ZnPP.
Affrontando questi due obiettivi specifici, ci aspettiamo che il nostro approccio inibisca farmacologicamente lo ZnPP
il danno cerebrale indotto può consentire lo sviluppo e il perfezionamento di terapie future.
Inoltre, gli esperimenti progettati in questo progetto forniranno i dati necessari per la ripresentazione di
la nostra proposta RO1 intitolata "Formazione endogena di protoporfirina di zinco e lesioni cerebrali nell'ictus emorragico", e affronterà in modo specifico le preoccupazioni dei revisori e aumenterà la possibilità di ottenere il finanziamento della sovvenzione.
Obiettivi specifici: Obiettivo 1: Caratterizzare la morfologia dei dendriti neuronali e la densità della colonna vertebrale nei ratti ingenui all'interno della corteccia prefrontale. L'obiettivo generale è valutare i cambiamenti che si verificano all'interno della corteccia prefrontale dopo PAE+PI. Pertanto, deve verificarsi la caratterizzazione dello sviluppo normale. Al 28° giorno postnatale (P28) e P100, la corteccia prefrontale naïve sarà dissezionata, colorata con FD Rapid Golgi Stain Kit e utilizzando un microscopio Leica, si otterranno immagini ad alto ingrandimento e z-stack, seguite da analisi con il software IMARIS. Le ricostruzioni tridimensionali verranno eseguite con IMARIS Filament Tracer e verranno calcolati la lunghezza totale del processo, il numero di punti terminali e il numero di punti di diramazione. Inoltre, verrà eseguita un'analisi Sholl automatizzata su ciascuna cella digitalizzata con il software IMARIS. Ipotizziamo che la corteccia prefrontale in via di sviluppo a P28 avrà una struttura densa e complessa, a causa del periodo di arborizzazione dendritica, proliferazione gliale e formazione di sinapsi che si verifica durante la maturazione. A P100, ipotizziamo che i ratti ingenui avranno una ridotta densità della colonna vertebrale dopo la potatura e la maturazione.
Obiettivo 2: Testare che la morfologia dei dendriti neuronali e la densità della colonna vertebrale saranno alterate nella corteccia prefrontale dopo PAE+PI rispetto a PAE o PI da soli. La corteccia prefrontale è estremamente plastica e l'esposizione a vari farmaci può provocare cambiamenti sinaptici. L'impatto sulla lunghezza e complessità dei dendritici e sulla densità della colonna vertebrale dopo PAE+PI non è noto. Mentre studi precedenti hanno mostrato tessuto corticale meno maturo nei neonati prematuri rispetto ai neonati a termine, ipotizziamo che a P100, PAE e PI si tradurranno individualmente in una riduzione della lunghezza e della complessità dei dendritici, nonché una diminuzione della densità della colonna vertebrale. Quando PAE+PI sono combinati, ci aspettiamo che emerga una firma unica in cui la corteccia prefrontale ha significativamente ritardato la maturazione. I parametri che verranno raccolti includono la lunghezza totale del processo, il numero di punti terminali e il numero di punti di diramazione. Verrà eseguita un'analisi Sholl automatizzata con l'utilizzo del software IMARIS.
Insieme, questi studi esamineranno le anomalie strutturali, di diffusione e funzionali del cervello durante un periodo critico di sviluppo neurologico e forniranno indizi traslazionali vitali alla lesione specifica di PAE+PI e faciliteranno i biomarcatori clinici diagnostici per aiutare nello sviluppo di terapie e trattamenti all'interno questa popolazione di pazienti vulnerabile.
Obiettivo Specifico 1: Misurare i miglioramenti indotti dal trattamento nelle abilità linguistiche.
Ipotizziamo che i partecipanti dimostreranno una migliore denominazione e uso del linguaggio (vale a dire, abilità narrative, sicurezza), con guadagni maggiori e più duraturi in seguito alla stimolazione cerebrale adiuvante.
Obiettivo specifico 2: misurare la connettività e bilanciare il trattamento pre e post afasia.
La nostra ipotesi di lavoro è che una maggiore connettività intra e interemisferica (misurata con fMRI in stato di riposo) e un equilibrio interemisferico più normalizzato (misurato con EEG quantitativo) saranno osservati dopo il trattamento dell'afasia, con cambiamenti maggiori e più duraturi a seguito di stimolazione cerebrale adiuvante .
Obiettivo specifico 3: esaminare la relazione tra i risultati del linguaggio ei cambiamenti nelle dinamiche cerebrali (ad es. connettività ed equilibrio).
Ipotizziamo che maggiori guadagni nelle abilità linguistiche saranno correlati a maggiori cambiamenti adattivi nelle dinamiche cerebrali.
Obiettivo specifico 1: Qual è il decorso temporale e l'entità del recupero funzionale dopo il trapianto intracorticale di hPSN in un modello murino di ischemia cerebrale focale? Stabiliremo la velocità e l'andamento temporale del recupero comportamentale dopo i trapianti di hPSNS in un modello fototrombotico focale di danno ischemico. Gli hPSN saranno trapiantati una settimana dopo il danno ischemico e il recupero comportamentale e anatomico sarà valutato utilizzando più test motori, sensoriali e immunochimici.
Obiettivo specifico 2: Il recupero comportamentale è potenziato da una maggiore attivazione degli hPSN trapiantati? La stimolazione ontogenetica degli hPSN tramite l'hannelrodopsina-2 sarà utilizzata per verificare se il tasso o la grandezza del danno. Gli hPSN saranno trapiantati una settimana dopo il danno ischemico e il recupero comportamentale e anatomico sarà valutato utilizzando più test motori, sensoriali e immunochimici.
Obiettivo specifico 2: Il recupero comportamentale è potenziato da una maggiore attivazione degli hPSN trapiantati? La stimolazione ontogenetica degli hPSN tramite la hanelrodopsina-2 sarà utilizzata per verificare se la velocità o l'entità del recupero comportamentale è aumentata dalla depolarizzazione cronica intermittente delle cellule trapiantate.
Obiettivo specifico 3: Gli hPSN trapiantati ricevono un'innervazione afferente fisiologicamente rilevante dall'ospite? Utilizzando la registrazione multi-elettrodo in vivo dei neuroni trapiantati durante la stimolazione sensoriale periferica, determineremo se gli hPSN mostrano un comportamento di picco alterato durante la simulazione che normalmente attiverebbe i circuiti corticali endogeni.
Obiettivo specifico 1: Valutare l'efficacia della tDCS dipendente dal tempo e dalla polarità nel migliorare il recupero neurologico dopo un trauma cranico. Questi esperimenti verificheranno l'ipotesi che la stimolazione a partire da una e tre settimane dopo il trauma cranico migliori la funzione motoria e cognitiva. Utilizzando un modello murino stabilito di TBI (impatto corticale controllato), valuteremo gli effetti della stimolazione ripetitiva tDCS di diversa polarità, applicata a partire da una settimana o tre settimane dopo TBI sugli esiti comportamentali a due e tre mesi dopo l'infortunio.
Obiettivo specifico 2: Per determinare se tDCS migliora la migrazione e la differenziazione delle cellule staminali neurali endogene dopo trauma cranico. Questi esperimenti verificheranno l'ipotesi che tDCS ripetitive modulano il reclutamento di NSC endogeni nelle aree di danno focale. I topi saranno sacrificati in più momenti dopo la stimolazione e il numero ei fenotipi delle cellule staminali neurali saranno identificati mediante analisi stereologica in sezioni di cervello.
Obiettivo specifico 3: Per determinare se tDCS induce una modulazione di lunga durata del flusso regionale e microvascolare durante il recupero da trauma cranico. Questi esperimenti verificheranno l'ipotesi che tDCS ripetitive possano modulare l'accoppiamento neurovascolare nell'area peri-infartuale. L'imaging a contrasto con speckle laser e l'imaging a due fotoni saranno utilizzati per identificare rispettivamente i cambiamenti di flusso regionale e microvascolare, per valutare l'effetto della stimolazione durante il periodo di recupero.
Obiettivo specifico 1: Per indagare se le anomalie EEG funzionali (sincronia di fase della banda theta) sono alla base di disturbi comuni del controllo cognitivo durante la fase di lesione semi-acuta.
Ipotesi 1: La sincronia di fase della banda theta durante il controllo cognitivo sarà diminuita durante la fase semi-acuta di mmTBI e sarà correlata con prestazioni disfunzionali attraverso molteplici misure di controllo cognitivo (es. accuratezza e tempi di risposta)
Ipotesi 2: Le anomalie funzionali dell'EEG saranno correlate al grado di lesioni della sostanza bianca come valutato da DTI, collegando le anomalie della sostanza bianca con conseguenze funzionali.
Obiettivo specifico 2: Per indagare se le attività EEG funzionali predicono il recupero post-infortunio.
Ipotesi 1: Un ripristino nella sincronia di fase della banda theta durante il controllo cognitivo sarà predittivo di un migliore recupero del controllo cognitivo a 4 mesi dopo l'infortunio, fornendo un biomarcatore di recupero.
Ipotesi 2: La misura funzionale della sincronia di fase della banda theta predirà l'estensione del recupero nel controllo cognitivo al di là del potere predittivo delle misure più tradizionali di patologia strutturale.
Ipotesi 3: Nuove tecniche di classificazione dei modelli basate su queste misure predittive mostreranno un'elevata sensibilità per la classificazione dei pazienti rispetto ai controlli e per la definizione del contributo indipendente di misure prognostiche separate (strutturali, funzionali, comportamentali) per predire il recupero.
Obiettivo specifico 1: tDCS per disfunzione esecutiva in mmTBI. Esperimenti a questo scopo verificheranno l'ipotesi che nei pazienti con mmTBI, la tDCS anodica prefrontale sinistra in concomitanza con l'allenamento cognitivo per dieci giorni feriali consecutivi si tradurrà in un miglioramento significativamente maggiore della funzione esecutiva rispetto alla stimolazione simulata. I pazienti con disturbi cognitivi da 3 mesi a 2 anni dopo mmTBI saranno reclutati dai dipartimenti di emergenza locali e dalle cliniche per lesioni cerebrali.
Obiettivo 1.1: tDCS sarà abbinato a compiti di formazione cognitiva basati su computer di inibizione della risposta, cambio di set e memoria di lavoro. La funzione esecutiva sarà misurata con la pastella NIH Examiner prima, immediatamente dopo e un mese dopo le stimolazioni.
Obiettivo 1.2: La persistenza della riduzione dei sintomi post-traumatici e il miglioramento della qualità della vita saranno valutati con strumenti Common Data Elements tramite colloquio telefonico a sei mesi e un anno.
Obiettivo 1.3: Il predittore clinico della risposta alla tDCS, compresa la gravità della lesione, l'intelligenza premorbosa e il carico dei sintomi post-traumatici sarà determinato con l'analisi di modelli misti lineari.
Obiettivo specifico 2: tDCS per i sintomi depressivi in mmTBI. Gli esperimenti a questo scopo verificheranno l'ipotesi che la tDCS anodica prefrontale sinistra in pazienti con mmTBI ridurrà significativamente i sintomi depressivi rispetto alla stimolazione simulata.
Scopo 2.1: I pazienti saranno valutati per i sintomi della depressione tramite strumenti di autovalutazione e scale somministrate dal medico da NIH Common Data Elements prima, immediatamente dopo e un mese dopo il protocollo di stimolazione.
Obiettivo 2.2: La persistenza del beneficio dell'antidepressivo sarà valutata tramite colloquio telefonico a 6 mesi e un anno.
Obiettivo 2.3: Sarà determinato il predittore clinico della risposta tDCS come la gravità della lesione, l'intelligenza premorbosa e il carico dei sintomi. La realizzazione di questi obiettivi avrà un enorme impatto clinico sul trattamento dei sintomi cronici e debilitanti correlati al trauma cranico e stabilirà la tDCS come uno strumento efficace e sicuro da utilizzare per l'importante problema clinico. Studi futuri sarebbero in grado di perfezionare ed espandere questa tecnica a diverse popolazioni di trauma cranico, così come ad altri disturbi neuropsichiatrici simili.
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