O desenvolvimento da estimulação magnética transcraniana (EMT) permitiu o estudo de potenciais evocados motores eliciados pela estimulação direta do córtex cerebral de forma não-invasiva. Foi observado que diferentes paradigmas de estimulação cortical por EMT apresentam diferentes padrões de resposta, que posteriormente foram associados ao funcionamento de circuitos corticais GABAérgicos e glutamatérgicos do córtex motor, compondo assim índices de excitabilidade cortical motora (ECM). Ademais, desvios da normalidade de tais índices foram encontrados em diversas condições clínicas, incluindo transtornos mentais como a esquizofrenia. O uso dessas medidas também auxiliou o desenvolvimento da estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC), técnica que se mostrou capaz de produzir efeitos neuromodulatórios no sistema nervoso central de forma segura e com mínimos efeitos adversos. Tal técnica vem apresentando possibilidades terapêuticas promissoras, como por exemplo, tendo sido observado sua eficácia no alívio de alucinações auditivas de indivíduos com esquizofrenia. O uso de ETCC para tratamento de sintomas negativos da esquizofrenia também pode vir a se mostrar uma abordagem eficaz, e a análise da ECM pode auxiliar no entendimento dos seus mecanismos de ação e atuar como possível preditor de resposta terapêutica. O objetivo do presente estudo é avaliar o perfil de ECM em um grupo de indivíduos com esquizofrenia, e as possíveis influências de um protocolo terapêutico utilizando ETCC sobre essas medidas. Com esse objetivo, foi selecionada uma coorte de sujeitos com esquizofrenia que participou em ensaio clínico randomizado e controlado com placebo (estimulação sham), tendo a ETCC como intervenção ativa alvo. A ECM foi mensurada na avaliação inicial dos sujeitos, assim como após a primeira sessão de ETCC, e quando da avaliação de desfecho primário. O protocolo terapêutico de ETCC envolveu a colocação de 2 eletrodos de área 5x7 cm, pólo anódico aplicado sobre região correspondente ao córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo e pólo catódico aplicado sobre córtex de transição temporoparietal esquerdo; com intensidade de corrente de 2 mA, aplicada por 20 minutos. Cada sujeito foi submetido a 10 sessões no total. Encontramos que idade se correlacionou com diminuição da inibição intracortical, reproduzindo resultado previamente encontrado em indivíduos saudáveis. Acerca da modulação da ECM após sessão de ETCC, observamos que sujeitos submetidos à intervenção ativa apresentaram aumento da inibição intracortical no hemisfério estimulado, em oposição à ausência de mudança significativa da ECM nos sujeitos que receberam estimulação placebo. Os resultados sugerem que sessão de ETCC, utilizando os parâmetros aplicados neste estudo, levou ao aumento da inibição intracortical. Devido a evidências prévias de déficit de inibição intracortical em pessoas com esquizofrenia, é possível que o fenômeno observado represente mecanismo terapêutico da ETCC. É necessário verificar se tal efeito sobre a ECM acompanha medidas objetivas de resposta clinica. Caso isto se comprove, a ECM pode se tornar um valioso marcador de resposta terapêutica e evolução clinica em pacientes com esquizofrenia / The development of transcranial magnetic stimulation allowed the study of motor evoked potentials by applying direct stimuli to the brain cortex in a non-invasive fashion. Different stimulation protocols were observed to yield different response patterns, which were later associated with the functioning of cortical GABAergic and glutamatergic circuits, assembled as motor cortex excitability indices. Also, deviations from normality of such indices were observed in several clinical conditions, including mental disorders such as schizophrenia. The use of these measurements also helped the development of transcranial direct current stimulation (tDCS), a technique which was shown to promote neuromodulatory effects in central nervous system, with potential treatment applications. This technique has been used with success in the treatment of auditory hallucinations in patients with schizophrenia. The use of tDCS might also be effective in the treatment of negative symptoms of schizophrenia, and motor cortex excitability analysis might be used to clarify its physiological effects and act as a possible treatment response predictor. The aim of the present study is to evaluate the motor cortical excitability profile of individuals with schizophrenia, as well as possible influences of tDCS over these measurements. With this aim, we selected a cohort of subjects with schizophrenia who participated in a randomized placebo controlled clinical trial using transcranial direct current stimulation (and sham stimulation for placebo), and measuring motor cortical excitability during baseline evaluation, after the first stimulation session, and at the time of the primary outcome evaluation. The transcranial direct current stimulation protocol used in the present study involved the use of 2 electrodes of area 5x7 cm, anode placed over the region corresponding to the left dorsolateral prefrontal cortex, and cathode over the left cortical temporoparietal juntion. A current of 2 mA intensity was applied for 20 minutes. Each subject underwent a total of 10 sessions. We found that age was correlated to reduced intracortical inhibition, as has been previously found in healthy subjects. Regarding changes of motor cortical excitability following a transcranial direct current stimulation session, we observed that subjects that received the active stimulation displayed an increase in intracortical inhibition, as opposed to those who received sham stimulation, which did not present with any significant change. Results suggest that transcranial direct current stimulation session, using the parameters described in this study, led to an increase in intracortical inhibition. Given previous evidence of intracortical inhibition deficit in individuals with schizophrenia, it is possible that the observed phenomenon corresponds to a treatment mechanism of the electrical stimulation in this population. This need to be confirmed by comparing such changes in cortical excitability to objective measurements of clinical improvement. In case that is confirmed, measurement of motor cortical excitability may have a valuable application as a marker of treatment response and clinical outcome for patients with schizophrenia

Les Troubles Obsessionnels et Compulsifs (TOC) sont un trouble mental sévère et fréquemment résistant. La physiopathologie du trouble se caractérise par des anomalies au sein des boucle cortico-striato-thalamo-cortical entrainant une hyper-activité du cortex orbito-frontal, du cortex cingulaire antérieur, du putamen. Au cours des dernières années, des anomalies structurales et fonctionnelles du cervelet ont de plus été mise en évidence dans les TOC venant compléter le modèle existant.Nous avons mise au point un protocole de traitement par tDCS ciblant le cortex orbito-frontal gauche et le cervelet droit pour les TOC résistants. Dans une première étude, nous avons étudié la faisabilité de ce protocole de traitement dans une étude ouverte. Cette étude a mis en évidence une réduction significative des symptômes dans une population de patient à haut niveau de résistance. Dans une deuxième étude, nous avons évaluer l’effet de ce traitement dans un protocole randomisé, contrôlé et parallèle contre placebo. Cette étude n’a pas confirmé l’efficacité de ce protocole de traitement. Dans cette même population, nous avons au cours du protocole mesuré les paramètres d’excitabilité corticale au niveau du cortex moteur par stimulation magnétique transrânienne. Nous avons ainsi mis en évidence que la tDCS provoquait une augmentation significative des processus d’inhibition (Short Interval Cortical Inhibition : SICI ) et une diminution non significative des processus de facilitation (Intra Cortical Facilitation : ICF). L’étude des effets cliniques et électro-physiologiques de cette approche thérapeutique novatrice dans les TOC résistants n’a pas permis de confirmer son intérêt clinique malgré un impact de ce protocole sur les modifications de l’excitabilité corticale inhérentes aux troubles. Ces données ont été mise en relation avec la littérature afin de proposer des perspectives d’évolution dans l’utilisation de la tDCS dans les TOC résistants / Obsessive-compulsive disorder (OCD) is a severe mental illness. OCD symptoms are often resistant to available treatments. Neurobiological models of OCD are based on an imbalance between the direct (excitatory) and indirect (inhibitory) pathway within this cortico-striato-thalamo-cortical loops, which causes hyperactivation in the orbito-frontal cortex, the cingular anterior cortex, the putamen. More recently, the role of cerebellum in the OCD physiopathology has been brought to light by studies showing structural and functional abnormalities. We proposed to use tDCS as a therapeutic tool for resistant OCD by targeting the hyperactive left orbito-frontal cortex with cathodal tDCS (assumed to decrease cortical excitability) coupled with anodal cerebellar tDCS. In a first study, we studied the feasibility of this treatment protocol in an open-trial. This study found a significant reduction in symptoms in a population with a high level of resistance. In a second study, we evaluated the effect of this treatment in a randomized-controlled trial. This study did not confirm the effectiveness of this intervention. We have assessed motor cortex cortical excitability parameters by transcranial magnetic stimulation. We thus demonstrated that the tDCS caused a significant increase of inhibition processes (Short Interval Cortical Inhibition: SICI) and a nonsignificant decrease in the facilitation processes (Intra Cortical Facilitation (ICF)). In addition, clinical improvement assessed by Clinical Global Impression at the end of the follow-up period (3 months) was positively correlated with SICI at baseline.tDCS with the cathode placed over the left OFC combined with the anode placed over the right cerebellum decreased hyper-excitability in the motor cortex but was not significantly effective in SSRI- resistant OCD patients. These works were discussed in light of the available literature to create future prospect in the field of tDCS treatment for OCD resistant patients

A recuperação motora da mão é importante para a independência funcional de pacientes com acidente vascular cerebral (AVC). A estimulação magnética transcraniana (EMT) é uma técnica não invasiva que pode ser usada para avaliar a excitabilidade do córtex motor. O objetivo principal deste estudo foi avaliar a correlação entre as medidas de EMT (inibição intracortical, IIC; facilitação intracortical, FIC; período silente ipsilateral, Psil) e o desempenho motor em atividades relevantes para as atividades de vida diária, em indivíduos com AVC (grupo AVC) e boa recuperação motora, assim como em sujeitos sem AVC (grupo controle). As medidas foram realizadas no hemisfério afetado (HA) dos indivíduos com AVC e no hemisfério homólogo dos sujeitos do grupo controle. Os objetivos secundários foram: confirmar que a as medidas de EMT do grupo AVC seriam comparáveis às do grupo controle; investigar a relação entre as medidas de IIC ou FIC e o Psil nos dois grupos. Após avaliação de elegibilidade de 2298 sujeitos, 12 pacientes (seis homens) foram incluídos no grupo AVC com média (+- desvio-padrão) de idade 52,9 (+- 11,8) anos, pontuações na escala de AVC do National Institutes of Health de 2,6 (+- 1,8) e na subescala de avaliação do membro superior de Fugl-Meyer de 57,5 (+- 4,6). No grupo controle foram incluídos 10 indivíduos (seis homens) com média de idade 53,3 (+- 12,0) anos. Nos dois grupos, foram avaliados: desempenho no teste de Jebsen Taylor, força de preensão, limiar motor, IIC, FIC e Psil. O coeficiente de correlação de Spearman foi utilizado para avaliar a correlação entre medidas de desempenho motor e medidas de EMT, assim como para associações entre medidas de excitabilidade intracortical e Psil. Para comparação das medidas entre o grupo AVC e o grupo controle, foi utilizado o teste de Mann-Whitney. Foi encontrada uma correlação significativa (r = 0,68; p = 0,014) entre a força de preensão e a IIC no Grupo AVC, mas não no grupo controle (r= 0,16; p= 0,47). Não foram encontradas correlações estatisticamente significativas entre o desempenho no teste de Jebsen-Taylor e qualquer outra medida de excitabilidade nos dois grupos. Não houve diferenças estatisticamente significativas entre as medidas de EMT nos dois grupos (p > 0,05). Não houve correlação significativa entre as medidas de excitabilidade intracortical e o Psil no grupo AVC, mas houve correlação significativa entre aumento da IIC e maior duração do Psil no grupo controle (r=-0,8; p= 0,008). A FIC não teve correlação significativa com o Psil em quaisquer dos grupos. Esses resultados sugerem que a atividade gabaérgica no córtex motor primário do HA seja relevante para a força da mão parética em indivíduos com AVC. Além disso, confirmam a hipótese de que pacientes com boa recuperação motora apresentem padrões de excitabilidade cortical semelhante aos de indivíduos saudáveis. Finalmente, os resultados não corroboram a hipótese de que um mesmo grupo de interneurônios medeie a IIC do HA e a inibição inter hemisférica do hemisfério afetado para o hemisfério não afetado em indivíduos com AVC e bom desempenho motor, na fase crônica / Recovery of hand motor function is important for the functional independence of patients with stroke. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive technique for assessment of motor cortex excitability. The main objective of this study was to evaluate the correlation between TMS measures (short-interval intracortical inhibition, SICI; intracortical facilitation, ICF and ipsilateral silent period, ISP) and motor performance in subjects with stroke and good motor recovery (stroke group) as well as in subjects without stroke (control group). Measurements were performed in the affected hemisphere of stroke subjects and in the homologous hemisphere of subjects in the control group. The secondary objectives were: to confirm that the SICI, ICF and ISP of the stroke group would be comparable to those of the control group; to investigate the relation between SICI or ICF and the ISP in the two groups. After assessment of eligibility in 2298 subjects, 12 patients (six men) were included in the stroke group. Mean (+- standard deviation) age was 52.9 (+- 11.8) years, National Institutes of Health Stroke Scale score was 2.6 (+- 1.8) and Fugl-Meyer upper limb subscale score was 57.5 (+- 4.6) in the stroke group. In the control group, 10 subjects (six men) were included with a mean age of 53.3 (+- 12.0) years. In the two groups, the Jebsen-Taylor test, grip strength, motor threshold, SICI or ICF and ISP were evaluated. The Spearman\'s correlation coefficient was used to assess the correlation between motor performance measures and TMS measures, as well as the associations between intracortical excitability measures and the ISP. The Mann-Whitney test was used to compare the measures between the stroke group and the control group. A significant correlation (r = 0.68, p = 0.014) was found between grip strength and SICI in the stroke group, but not in the control group (r = 0.16, p = 0.47). No statistically significant correlations were found between performance in the Jebsen-Taylor test and any other measures of excitability in the two groups. There were no statistically significant differences between the TMS measurements between the two groups (p > 0.05). There was no significant correlation between the SICI measures and the ISP in the stroke group, but there was a significant correlation between increased SICI and longer duration of the ISP in the control group (r=-0.8; p=0.008). ICF had no significant correlation with the ISP in any of the groups. These results suggest that increased gabergic activity in the motor cortex of the affected hemisphere is relevant for strength of the paretic hand in patients with stroke. Also, they confirm the hypothesis that patients with good motor recovery present patterns of cortical excitability similar to those of healthy subjects. Finally, the results do not support the hypothesis that the same group of interneurons mediate intracortical inhibition and interhemispheric inhibition of the unaffected hemisphere by the affected hemisphere in subjects with stroke and good motor performance in the chronic phase

INTRODUÇÃO: A obtenção de medidas de excitabilidade cortical mediante a estimulação magnética transcraniana tem surgido nos últimos anos como método de avaliação da integridade funcional do trato cortico-spinal e rede interneuronal no córtex primário motor, abrindo perspectiva de utilizá-la na prática clínica. Alterações nos parâmetros de excitabilidade cortical tem sido relatados na síndrome fibromiálgica e outras síndromes dolorosas, se correlacionando com a gravidade de diferentes componentes dessas síndromes e mudando conforme o tratamento. Entretanto, apesar do seu potencial benefício, existe uma pequena quantidade de estudos disponíveis na literatura que tenham proposto a obtenção de dados de normalidade para esses parâmetros, com casuísticas pequenas, não pareadas por fatores que potencialmente alteraram seus valores. O presente estudo procurou montar uma curva de normalidade de parâmetros de excitabilidade cortical com cálculo de amostra, pareamento por idade e sexo, com estudo dos efeitos da lateralidade hemisférica e dominância, fase do ciclo menstrual e variabilidade inter e intraexaminador. MÉTODOS: Após cálculo amostral, foram convocados voluntários saudáveis do sexo masculino e feminino, pareados por idade. No total, 216 voluntários completaram o estudo. O potencial evocado motor, inibição intracortical e facilitação intracortical foram medidas no músculo primeiro interósseo dorsal após estímulo dos córtices motor primário bilateral. O grupo de 15 mulheres fez a primeira medição do uso de anticoncepcional oral e a segunda medição na fase de descanso do mesmo. A variabilidade interexaminador e intraexaminador foi aferida em 20 voluntários para cada uma das situações. RESULTADOS: A comparação entre os parâmetros de voluntários menores que 50 anos e maiores que 50 anos mostrou diferenças significativas. Foram obtidos os valores de normalidade para menores de 50 anos e maiores de 50 anos (média e desvio padrão): 1.Menores ou igual que 50 anos: LMR: 49 ± 9,39%; PEM 120%: 587,63±779,52 V; MEP 140%: 1413,08±1343,18 V; MEP 120/140%: 3,83±5,39 V; IIC 2ms: 0,40 ±0,44 V; IIC 4ms: 0,61± 0,84 V; IIC: 0,56± 0,63 V; FIC 10ms: 1,95 ±1,82 V; FIC 15ms: 1,80±1,73 V; FIC: 1,87±1,64 V. 2. Maiores de 50 anos: LMR: 49,1 ± 9.58%; PEM 120%:467,71±650,61 V; PEM 140%:1172,43±1158,47 V; PEM 120/140%: 4,04±4,27 V; IIC2ms: 0,73± 1,26 V; IIC 4ms: 1,04±1,67 V; IIC:0,81±1,03 V; FIC 10ms:2,46±3,85 V; FIC 15ms: 2,12±3,05 V; FIC: 2,28±3,32 V. Houve semelhança entre homens e mulheres( p>0,3). Os córtices motores direito e esquerdo apresentaram parâmetros semelhantes de excitabilidade cortical (p>0,25) para todas as análises. Assim, os valores para o hemisfério direito e esquerdo e os dados de homens e mulheres foram agrupados. Não houve diferença estatística significativa entre destros e sinistros (p>0,20). A variabilidade inter e intraexaminador é alta para a maior parte dos parâmetros, porém, com alta correlação para o limiar motor em repouso e potenciais evocados motores. A inibição e facilitação cortical tiveram baixa correlação, mas confiabilidade aceitável. Não houve diferença importante entre a quantidade de medidas anormais obtidas entre as fases do ciclo menstrual com ou sem o uso do anticoncepcional oral. CONCLUSÕES: Foram levantados os parâmetros de normalidade para adultos saudáveis acima e abaixo de 50 anos. A idade não tem um efeito linear sobre a excitabilidade cortical. Não há diferenças significativas entre sexo, lateralidade de hemisfério ou dominância sobre parâmetros de excitabilidade cortical. Não há correlação significativa entre as fases de uso de anticoncepcional oral e do seu descanso (período menstrual) com as medidas de excitabilidade cortical / BACKGROUND AND AIMS: Measures of cortical excitability parameters by transcranial magnetic stimulation have gained increasing interest as a way to obtain information on the functional integrity of the cortico-spinal tract and interneuronal networks within the primary motor cortex. Changes in cortical excitability parameters have been reported in fibromyalgia and neuropathic pain syndromes showing correlation with the severity of different symptoms of these pain syndromes, and seeming to change during treatment. Despite its potential use, there is a paucity of normative data for cortical excitability parameters. We aimed to obtain normative data for cortical excitability in healthy volunteers. METHODS: A sample size of men and women were matched according to age. In total 216 healthy volunteers completed the study. Rest motor threshold (RMT), motor evoked potentials (MEP), intracortical inhibition (ICI) and facilitation (ICF) were measured in the first dorsal interosseous muscle for both primary motor cortex A group of 15 women were measured twice, first during use of oral contraceptive and a second measure was obtained when not in use of it (menstruations phase). The inter and intrainvestigator variability was assessed in a sample of 20 healthy volunteers. RESULTS: The comparison between the cortical excitability parameters from volunteers younger than 50 years old and volunteers older than 50 years showed significant differences. Normative data for younger than 50 years and older than 50 years were obtained (mean and standard deviation): 1. Age of 50 years or younger: RMT: 49 ±9.39%; MEP120%: 587.63±779.52 V; MEP140%: 1413.08±1343.18 V; MEP120/140%: 3.83±5.39 V; ICI2ms: 0.40 ±0.44; ICI4ms: 0.61 ±0.84 V; ICI: 0.56±0.63 V; ICF10ms: 1.95 ±1.82 V; ICF15ms: 1.80±1.73 V; ICF: 1.87±1.64 V. 2. Older than 50 years: RMT: 49.1±9.58%; MEP120%: 467.71±650.61 V; MEP140%: 1172.43±1158.47 V; MEP120/140%: 4.04±4.27V; ICI2ms: 0.73± 1.26 V; ICI4ms: 1.04±1.67 V; ICI: 0.81±1.03 V; ICF10ms:2.46±3.85 V; ICF15ms: 2.12±3.05 V; ICF: 2.28±3.32 V. There was similarity between genders (p>0,3.) There was no difference between left and right hemispheres (p>0,25). Consequently data from both hemispheres and genders were grouped. There was no significant statistical difference between handedness. We found a good inter/intrainvestigator correlation for RMT and MEP. ICI and ICF had low correlations but an acceptable reliability. CONCLUSIONS: We reported normative data for cortical excitability in adult individuals younger and older than 50 years old. Age has a non-linear effect on cortical excitability. We found no left-right cortex asymmetries or differences related to gender or handedness. We found no correlation between the phases of contraceptive use and the menstruation phase and the cortical excitability parameters

O desenvolvimento da estimulação magnética transcraniana (EMT) permitiu o estudo de potenciais evocados motores eliciados pela estimulação direta do córtex cerebral de forma não-invasiva. Foi observado que diferentes paradigmas de estimulação cortical por EMT apresentam diferentes padrões de resposta, que posteriormente foram associados ao funcionamento de circuitos corticais GABAérgicos e glutamatérgicos do córtex motor, compondo assim índices de excitabilidade cortical motora (ECM). Ademais, desvios da normalidade de tais índices foram encontrados em diversas condições clínicas, incluindo transtornos mentais como a esquizofrenia. O uso dessas medidas também auxiliou o desenvolvimento da estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC), técnica que se mostrou capaz de produzir efeitos neuromodulatórios no sistema nervoso central de forma segura e com mínimos efeitos adversos. Tal técnica vem apresentando possibilidades terapêuticas promissoras, como por exemplo, tendo sido observado sua eficácia no alívio de alucinações auditivas de indivíduos com esquizofrenia. O uso de ETCC para tratamento de sintomas negativos da esquizofrenia também pode vir a se mostrar uma abordagem eficaz, e a análise da ECM pode auxiliar no entendimento dos seus mecanismos de ação e atuar como possível preditor de resposta terapêutica. O objetivo do presente estudo é avaliar o perfil de ECM em um grupo de indivíduos com esquizofrenia, e as possíveis influências de um protocolo terapêutico utilizando ETCC sobre essas medidas. Com esse objetivo, foi selecionada uma coorte de sujeitos com esquizofrenia que participou em ensaio clínico randomizado e controlado com placebo (estimulação sham), tendo a ETCC como intervenção ativa alvo. A ECM foi mensurada na avaliação inicial dos sujeitos, assim como após a primeira sessão de ETCC, e quando da avaliação de desfecho primário. O protocolo terapêutico de ETCC envolveu a colocação de 2 eletrodos de área 5x7 cm, pólo anódico aplicado sobre região correspondente ao córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo e pólo catódico aplicado sobre córtex de transição temporoparietal esquerdo; com intensidade de corrente de 2 mA, aplicada por 20 minutos. Cada sujeito foi submetido a 10 sessões no total. Encontramos que idade se correlacionou com diminuição da inibição intracortical, reproduzindo resultado previamente encontrado em indivíduos saudáveis. Acerca da modulação da ECM após sessão de ETCC, observamos que sujeitos submetidos à intervenção ativa apresentaram aumento da inibição intracortical no hemisfério estimulado, em oposição à ausência de mudança significativa da ECM nos sujeitos que receberam estimulação placebo. Os resultados sugerem que sessão de ETCC, utilizando os parâmetros aplicados neste estudo, levou ao aumento da inibição intracortical. Devido a evidências prévias de déficit de inibição intracortical em pessoas com esquizofrenia, é possível que o fenômeno observado represente mecanismo terapêutico da ETCC. É necessário verificar se tal efeito sobre a ECM acompanha medidas objetivas de resposta clinica. Caso isto se comprove, a ECM pode se tornar um valioso marcador de resposta terapêutica e evolução clinica em pacientes com esquizofrenia / The development of transcranial magnetic stimulation allowed the study of motor evoked potentials by applying direct stimuli to the brain cortex in a non-invasive fashion. Different stimulation protocols were observed to yield different response patterns, which were later associated with the functioning of cortical GABAergic and glutamatergic circuits, assembled as motor cortex excitability indices. Also, deviations from normality of such indices were observed in several clinical conditions, including mental disorders such as schizophrenia. The use of these measurements also helped the development of transcranial direct current stimulation (tDCS), a technique which was shown to promote neuromodulatory effects in central nervous system, with potential treatment applications. This technique has been used with success in the treatment of auditory hallucinations in patients with schizophrenia. The use of tDCS might also be effective in the treatment of negative symptoms of schizophrenia, and motor cortex excitability analysis might be used to clarify its physiological effects and act as a possible treatment response predictor. The aim of the present study is to evaluate the motor cortical excitability profile of individuals with schizophrenia, as well as possible influences of tDCS over these measurements. With this aim, we selected a cohort of subjects with schizophrenia who participated in a randomized placebo controlled clinical trial using transcranial direct current stimulation (and sham stimulation for placebo), and measuring motor cortical excitability during baseline evaluation, after the first stimulation session, and at the time of the primary outcome evaluation. The transcranial direct current stimulation protocol used in the present study involved the use of 2 electrodes of area 5x7 cm, anode placed over the region corresponding to the left dorsolateral prefrontal cortex, and cathode over the left cortical temporoparietal juntion. A current of 2 mA intensity was applied for 20 minutes. Each subject underwent a total of 10 sessions. We found that age was correlated to reduced intracortical inhibition, as has been previously found in healthy subjects. Regarding changes of motor cortical excitability following a transcranial direct current stimulation session, we observed that subjects that received the active stimulation displayed an increase in intracortical inhibition, as opposed to those who received sham stimulation, which did not present with any significant change. Results suggest that transcranial direct current stimulation session, using the parameters described in this study, led to an increase in intracortical inhibition. Given previous evidence of intracortical inhibition deficit in individuals with schizophrenia, it is possible that the observed phenomenon corresponds to a treatment mechanism of the electrical stimulation in this population. This need to be confirmed by comparing such changes in cortical excitability to objective measurements of clinical improvement. In case that is confirmed, measurement of motor cortical excitability may have a valuable application as a marker of treatment response and clinical outcome for patients with schizophrenia

Le but de cette thèse était la recherche de biomarqueurs des troubles de l'humeur (dépression unipolaire et troubles bipolaires). Compte tenu de l'étiologie de ces troubles (hypométabolisme du cortex préfrontal dorso-latéral et déficit de la neurotransmission GABA/glutamatergique), nous avons choisi d'étudier deux biomarqueurs : la performance saccadique et l'excitabilité corticale. Nos résultats montrent que les performances saccadiques (antisaccades) permettent (i) de discriminer les patients présentant des troubles de l'humeur de sujets sains, (ii) d'objectiver l'amélioration thymique des patients suite à un traitement, et (iii) d'évaluer l'effet neuromodulateur à court-terme d'une séance de stimulation magnétique transcrânienne répétée. Concernant les mesures d'excitabilité corticale, aucune différence liée à l'amélioration thymique des patients, ni de différences entre patients et contrôles ne ressortent significativement. Nous avons suggéré que le non-contrôle du « State-Dependency » (i.e., de l'« état neurocognitif » des sujets pendant les stimulations) puisse être l'une des causes de l'absence de résultats, et validé cette hypothèse en manipulant les registres cognitifs et émotionnels des sujets.Le second aspect de notre travail de thèse avait trait à l'étude de l'efficacité de la stimulation magnétique transcrânienne répétée (rTMS) comme alternative thérapeutique non médicamenteuse des troubles de l'humeur. Si la littérature s'accorde sur une efficacité significative mais modérée de la rTMS comme traitement, nos données n'ont pas mis en évidence de supériorité du traitement actif par rapport au traitement placebo dans le cas de la neurostimulation iTBS. Une des raisons de ce manque d'efficacité du traitement actif pourrait être liée à des questions d'ordre méthodologique, comme le choix des paramètres de stimulation. Plus généralement, cette absence de résultats incite à questionner le postulat théorique basant l'étude de la réactivité du CPFDL ou sa neuromodulation sur les propriétés du cortex moteur. Notre expérience, étudiant la réactivité de différentes zones corticales par couplage TMS-EEG, va dans ce sens en montrant que la réactivité du cortex moteur diffère de celle des autres cortex. Le couplage TMS-EEG devrait permettre de mieux comprendre l'impact de la neuromodulation rTMS sur la cible corticale visée, et donc d'adapter les paramètres de stimulations aux aires cérébrales stimulées, permettant à terme de traiter plus efficacement les troubles de l'humeur. / The aim of this doctoral thesis was to develop biomarkers for mood disorders (unipolar major depression and bipolar disorders). Considering mood disorders' etiology (Dorso lateral prefrontal cortex hypometabolism and GABA/glutamate neurotransmission deficits), we decided to study two biomarkers: saccadic performance and cortical excitability. Our results showed that saccadic performance (notably Antisaccades) allows (i) discriminating bipolar patients from healthy subjects, (ii) ascertaining patients' mood improvement, and (iii) evaluating the short-term neuromodulation induced by repetitive transcranial magnetic stimulation.Regarding cortical excitability measurements, our results did not reveal any differences neither between patients and healthy subjects, nor between Responders and non Responders to a treatment (Ketamine injection or rTMS). We suggested that the null results could be explained by the lack of control of State-Dependency. This assumption was tested and validated through the manipulation of the subjects' cognitive and emotional states.A second aim of this doctoral thesis was to study the efficacy of rTMS, a non pharmacological therapeutic alternative, as a treatment for mood disorders. Meta-analyses showed that anti depressant effect of rTMS seems to be significant but still moderate. In our experiment, mood improvement did not differ between active and sham rTMS. Basic methodological reasons such as stimulation parameters could explain this lack of efficacy. Overall, one could wonder about the validity of the theoretical postulate of rTMS, drawn upon motor cortex reactivity. This postulate inferred that both cortical reactivity of motor cortex and DLPFC are similar. Using TMS-EEG coupling, we studied the reactivity of these cortices, to TMS pulses, which revealed that motor cortex and DLPFC reactivities should not be assimilated. This result calls into question the relevance of the rTMS theoretical postulate. Coupling TMS and EEG should allow a better understanding of the impact of rTMS neuromodulatory effect over the targeted area, and thus to a better adaption of the stimulation parameters, which could lead to an improvement of rTMS efficacy as a treatment for mood disorders.

INTRODUÇÃO: A obtenção de medidas de excitabilidade cortical mediante a estimulação magnética transcraniana tem surgido nos últimos anos como método de avaliação da integridade funcional do trato cortico-spinal e rede interneuronal no córtex primário motor, abrindo perspectiva de utilizá-la na prática clínica. Alterações nos parâmetros de excitabilidade cortical tem sido relatados na síndrome fibromiálgica e outras síndromes dolorosas, se correlacionando com a gravidade de diferentes componentes dessas síndromes e mudando conforme o tratamento. Entretanto, apesar do seu potencial benefício, existe uma pequena quantidade de estudos disponíveis na literatura que tenham proposto a obtenção de dados de normalidade para esses parâmetros, com casuísticas pequenas, não pareadas por fatores que potencialmente alteraram seus valores. O presente estudo procurou montar uma curva de normalidade de parâmetros de excitabilidade cortical com cálculo de amostra, pareamento por idade e sexo, com estudo dos efeitos da lateralidade hemisférica e dominância, fase do ciclo menstrual e variabilidade inter e intraexaminador. MÉTODOS: Após cálculo amostral, foram convocados voluntários saudáveis do sexo masculino e feminino, pareados por idade. No total, 216 voluntários completaram o estudo. O potencial evocado motor, inibição intracortical e facilitação intracortical foram medidas no músculo primeiro interósseo dorsal após estímulo dos córtices motor primário bilateral. O grupo de 15 mulheres fez a primeira medição do uso de anticoncepcional oral e a segunda medição na fase de descanso do mesmo. A variabilidade interexaminador e intraexaminador foi aferida em 20 voluntários para cada uma das situações. RESULTADOS: A comparação entre os parâmetros de voluntários menores que 50 anos e maiores que 50 anos mostrou diferenças significativas. Foram obtidos os valores de normalidade para menores de 50 anos e maiores de 50 anos (média e desvio padrão): 1.Menores ou igual que 50 anos: LMR: 49 ± 9,39%; PEM 120%: 587,63±779,52 V; MEP 140%: 1413,08±1343,18 V; MEP 120/140%: 3,83±5,39 V; IIC 2ms: 0,40 ±0,44 V; IIC 4ms: 0,61± 0,84 V; IIC: 0,56± 0,63 V; FIC 10ms: 1,95 ±1,82 V; FIC 15ms: 1,80±1,73 V; FIC: 1,87±1,64 V. 2. Maiores de 50 anos: LMR: 49,1 ± 9.58%; PEM 120%:467,71±650,61 V; PEM 140%:1172,43±1158,47 V; PEM 120/140%: 4,04±4,27 V; IIC2ms: 0,73± 1,26 V; IIC 4ms: 1,04±1,67 V; IIC:0,81±1,03 V; FIC 10ms:2,46±3,85 V; FIC 15ms: 2,12±3,05 V; FIC: 2,28±3,32 V. Houve semelhança entre homens e mulheres( p>0,3). Os córtices motores direito e esquerdo apresentaram parâmetros semelhantes de excitabilidade cortical (p>0,25) para todas as análises. Assim, os valores para o hemisfério direito e esquerdo e os dados de homens e mulheres foram agrupados. Não houve diferença estatística significativa entre destros e sinistros (p>0,20). A variabilidade inter e intraexaminador é alta para a maior parte dos parâmetros, porém, com alta correlação para o limiar motor em repouso e potenciais evocados motores. A inibição e facilitação cortical tiveram baixa correlação, mas confiabilidade aceitável. Não houve diferença importante entre a quantidade de medidas anormais obtidas entre as fases do ciclo menstrual com ou sem o uso do anticoncepcional oral. CONCLUSÕES: Foram levantados os parâmetros de normalidade para adultos saudáveis acima e abaixo de 50 anos. A idade não tem um efeito linear sobre a excitabilidade cortical. Não há diferenças significativas entre sexo, lateralidade de hemisfério ou dominância sobre parâmetros de excitabilidade cortical. Não há correlação significativa entre as fases de uso de anticoncepcional oral e do seu descanso (período menstrual) com as medidas de excitabilidade cortical / BACKGROUND AND AIMS: Measures of cortical excitability parameters by transcranial magnetic stimulation have gained increasing interest as a way to obtain information on the functional integrity of the cortico-spinal tract and interneuronal networks within the primary motor cortex. Changes in cortical excitability parameters have been reported in fibromyalgia and neuropathic pain syndromes showing correlation with the severity of different symptoms of these pain syndromes, and seeming to change during treatment. Despite its potential use, there is a paucity of normative data for cortical excitability parameters. We aimed to obtain normative data for cortical excitability in healthy volunteers. METHODS: A sample size of men and women were matched according to age. In total 216 healthy volunteers completed the study. Rest motor threshold (RMT), motor evoked potentials (MEP), intracortical inhibition (ICI) and facilitation (ICF) were measured in the first dorsal interosseous muscle for both primary motor cortex A group of 15 women were measured twice, first during use of oral contraceptive and a second measure was obtained when not in use of it (menstruations phase). The inter and intrainvestigator variability was assessed in a sample of 20 healthy volunteers. RESULTS: The comparison between the cortical excitability parameters from volunteers younger than 50 years old and volunteers older than 50 years showed significant differences. Normative data for younger than 50 years and older than 50 years were obtained (mean and standard deviation): 1. Age of 50 years or younger: RMT: 49 ±9.39%; MEP120%: 587.63±779.52 V; MEP140%: 1413.08±1343.18 V; MEP120/140%: 3.83±5.39 V; ICI2ms: 0.40 ±0.44; ICI4ms: 0.61 ±0.84 V; ICI: 0.56±0.63 V; ICF10ms: 1.95 ±1.82 V; ICF15ms: 1.80±1.73 V; ICF: 1.87±1.64 V. 2. Older than 50 years: RMT: 49.1±9.58%; MEP120%: 467.71±650.61 V; MEP140%: 1172.43±1158.47 V; MEP120/140%: 4.04±4.27V; ICI2ms: 0.73± 1.26 V; ICI4ms: 1.04±1.67 V; ICI: 0.81±1.03 V; ICF10ms:2.46±3.85 V; ICF15ms: 2.12±3.05 V; ICF: 2.28±3.32 V. There was similarity between genders (p>0,3.) There was no difference between left and right hemispheres (p>0,25). Consequently data from both hemispheres and genders were grouped. There was no significant statistical difference between handedness. We found a good inter/intrainvestigator correlation for RMT and MEP. ICI and ICF had low correlations but an acceptable reliability. CONCLUSIONS: We reported normative data for cortical excitability in adult individuals younger and older than 50 years old. Age has a non-linear effect on cortical excitability. We found no left-right cortex asymmetries or differences related to gender or handedness. We found no correlation between the phases of contraceptive use and the menstruation phase and the cortical excitability parameters

1ère Etude (Fatigue et ATP dans la SEP): La fatigue dans la SEP est un symptôme fréquent et retentit sur la qualité de vie. L’évaluation clinique est réalisée par le score FSS (fatigue scale score). Cependant, il est nécessaire d’avoir des biomarqueurs fiables et objectifs, notamment si une perspective thérapeutique est envisagée. L’ATP (adénosine tri-phosphate) est un marqueur du métabolisme énergétique et peut être mesuré in vivo à l’étage cérébral par spectroscopie du phosphore (31P-MRS). L’objectif de cette étude est d’évaluer s’il existe une corrélation du β-ATP (spécifique de l’ATP) avec la fatigue évaluée par le FSS. 30 patients présentant une SEP progressives ont été explorés en IRM 3T avec une antenne spécifique du phosphore par une séquence 31P-MRS multivoxel centrée sur les centres semi-ovales. 2 régions ont été segmentées: (a) les hémisphères fronto-pariétaux et (b) substance blanche normale repérée à partir d’une séquence FLAIR. Les ratios des métabolites énergétiques évalués étaient le PCr% et le β-ATP%. Les corrélations statistiques entre les métabolites énergétiques avec le FSS ont été calculées par les tests de Spearman. Les résultats ont montré que le β-ATP% était corrélé avec le FSS (r=0.46; p=0,01) dans les hémisphères fronto-pariétaux.2ème Etude (Cortex moteur et faisceau cortico-spinal évalués par IRM et excitabilité corticale dans la SEP): Les lésions corticales, notamment de l’aire motrice, sont source de handicap. Les séquences de double (DIR) et phase sensitive inversion récupération (PSIR) permettent d’évaluer les lésions corticales et la séquence en imagerie en tenseur de diffusion (DTI) permet quant à elle d’évaluer le faisceau cortico-spinal (CS). L’excitabilité corticale permet aussi d’évaluer ces régions anatomiques par SMT (stimulation magnétique transcrânienne). L’objectif de cette étude a été de rechercher une corrélation entre les données IRM et d’excitabilité corticale. 25 SEP progressives ont eu une SMT pour évaluer l’excitabilité corticale du cortex moteur pour obtenir les paramètres de FICmoy, FICmax, IICmoy, IICmax (facilitation et inhibition intra-corticale). Ces patients ont aussi eu une IRM avec les séquences: 3D DIR (0,7x0,7x0,8mm), axiales PSIR (0,6x0,6x3mm) pour compter le nombre de lésion du cortex moteur du côté ipsilatéral, et une séquence DTI 12 directions pour extraire les paramètres de fraction d’anisotropie (FA), coefficient apparent de diffusion (ADC), diffusivité radiale et axiale du CS ipsilatéral. Les corrélations entre les données IRM avec les données d’excitabilité sont calculées par tests de Spearman. Les résultats ne montrent pas de corrélation entre le nombre de lésions corticales avec les données d’excitabilité corticale. Il existe en revanche une corrélation entre FICmoy et FICmax avec la diffusivité radiale (r=0.56 ; p=0.004 et r=-0.59 ; p=0.002, respectivement) et avec l’ADC (r=-0.44; p=0.03 et r=-0.45 ; p=0.02, respectivement) suggérant un épuisement de compensation de la FIC par les lésions de démyélinisation. / 1st Study (Fatigue and ATP in MS): Fatigue in MS is a common symptom and impact on quality of life. Clinical examination relies on FSS (fatigue scale score). However, it is important to have reliable and objective biomarkers. ATP (adenosin tri-phosphate) is an energetic metabolite which can be measured by brain phosphorous magnetic spectroscopy (31P-MRS) in vivo. We aimed to assess correlation between β-ATP (specific of ATP) with FSS. 30 progressive MS were assessed by 3T MRI with a phosphorous coil and a multivoxel 31P-MRS sequence. 2 areas were segmented in: (a) fronto-parietal hemispheres and (b) normal appearing white matter (NAWM) defined by FLAIR sequence. The energetic metabolites ratios assessed were: PCr% and β-ATP%. Correlations between energetic metabolites with FSS were computed by Spearman tests. Results showed β-ATP% correlated with FSS (r=0.46; p=0,01) in fronto-parietal hemispheres.2nd Study (Motor cortex and cortico-spinal tract assessed by MRI et cortical excitability in MS): Cortical lesions, especially from motor cortex, result in disability. Double and phase sensitive inversion recovery sequences can assess cortical lesions while diffusion tractography imaging (DTI) can assess cortico-spinal tract (CST). Cortical excitability can also assess these anatomical areas by transcranial magnetic stimulation (TMS). We aimed to assess correlation between MRI data with cortical excitability. 25 progressive MS had cortical excitability from motor cortex assessed by TMS: ICFmean, ICFmax, ICImean, ICImax (intra-cortical facilitation and inhibition). These patients also had a MRI with the following sequences: 3D DIR (0,7x0,7x0,8mm), axial PSIR (0,6x0,6x3mm) to count ipsitaleral motor cortical lesions, and a 12-directions DTI sequence to obtain fractional anisotropy (FA), apparent diffusion coefficient (ADC), radial and axial diffusivity parameters of ipsilateral CST. Correlations between MRI data with cortical excitability data were computed by Spearman tests. The results did not show correlation between cortical lesions count and cortical excitability data. There was a correlation between ICFmean and ICFmax with radial diffusivity (r=0.56; p=0.004 et r=-0.59; p=0.002, respectively) and with ADC (r=-0.44; p=0.03 et r=-0.45; p=0.02, respectively) which suggests a defective ICF by demyelinated lesions.

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Introdução: Neuromielite óptica (NMO) é uma doença inflamatória desmielinizante do sistema nervoso central associado com auto anticorpo anti-aquaporina 4 (AQP4-Ab) em até 90% dos casos e com anticorpo anti glicoproteína de mielina oligodendrocítica (MOG-IgG) em cerca de 20% dos indivíduos negativos para AQP4-Ab. A apresentação clínica típica do NMO inclui neurite óptica grave (ON), mielite transversa longitudinalmente extensa (MTLE) e lesões do tronco encefálico conhecidas por causar náuseas,vômitos e soluços intratáveis. A dor é um dos sintomas mais frequentes e incapacitantes dessa síndrome. Sabe-se que afeta até 85% dos indivíduos, que é mais intensa e responde menos aos tratamentos usuais quando comparados aos pacientes com esclerose múltipla. O objetivo deste estudo foi caracterizar as síndromes dolorosas em indivíduos na fase crônica livre de recidiva da NMO. A doença também foi considerada um bom modelo para estudar os mecanismos de dor após lesão medular. Métodos: Trata-se de um estudo longitudinal, composto por duas avaliações. A avaliação para entrada no estudo consistiu em um exame neurológico complete padronizado, a fim de determinar as síndromes dolorosas principal e secundária de acordo com seu mecanismo e nível. Os pacientes foram convidados a preencher questionários avaliando a dor (Inventário breve de dor [BPI], Questionário de dor McGill [MPQ], inventário de sintomas de dor neuropática [NPSI]), espasmos tônicos dolorosos, sinal de Lhermitte, incapacidade (EDSS, Barthel ADL), ansiedade e depressão (escala hospitalar de ansiedade e depressão [HADS]), catastrofização (escala de pensamentos catastróficos na dor [PCTS]), disfunção urinária e fecal (questionário de bexiga hiperativa [OABV8], escore de sintomas prostáticos internacionais [IPSS]). Também foram realizados teste quantitativo sensitivo (QST) em área controle (com sensibilidade normal) e área de maior dor e medidas de excitabilidade cortical bilaterais (CE). Imagens prévias de ressonância magnética de encéfalo e medula espinhal foram revistos. Foi realizada uma consulta de acompanhamento entre 6 e 18 meses após a primeira visita, na qual a síndrome dolorosa principal foi reavaliada e os pacientes foram solicitados a preencher questionários (DN-4, BPI, MPQ, BPI, NPSI) sobre a dor. Resultados: Setenta e dois pacientes foram incluídos. Foram identificados 53 (73,6%) indivíduos com dor crônica e 19 (26,3%) sem dor. Quarenta (55,6%) pacientes apresentaram dor neuropática (NP) e 13 (18,1%) dor não neuropática (não-NP). Entre os 53 indivíduos com dor crônica, 38 (71,7%) tinham mais de uma síndrome dolorosa. Dor neuropática no nível sensitivo foi a síndrome dolorosa mais prevalente, sendo observada em 31 doentes (58,5% do total de pacientes com dor). O grupo com dor não-neuropática teve dor lombar como a síndrome mais comum, afetando 8 (61,5%) indivíduos. O grupo com dor neuropática teve um número significativamente maior de dermátomos afetados por alodínea dinâmica (0,8 ± 1,6, comparado a zero dermátomos nos outros 2 grupos, p = 0,004) e estática (0,7 ± 1,3 comparado a 0 no grupo com dor não-neuropática e 0,1 ± 0,5 dermátomos no grupo sem dor). A hiperpatia em nível foi significativamente mais prevalente no grupo com dor neuropática: 39 (97,5%) nesse grupo, contra 10 (76,9%) e 12 (68,4%) nos grupos dor não-neuropática e sem dor (p = 0,013). Os pacientes com dor neuropática apresentaram desempenho significativamente pior quando comparados aos sem dor, no PCS-12 (componente físico do SF-12), (32,5 ± 8 e 43,3 ± 11, respectivamente). O PCS-12 correlacionou-se com a intensidade da dor no BPI nos grupos dor neuropática (r = -0,387, p = 0,014) e não-neuropática (r = -0,734, p = 0,004). Dentro do grupo com dor neuropática, 16 (80%) pacientes relataram prurido na área de dor, enquanto apenas 1 (33,3%) paciente com dor não neuropática relatou o mesmo (p < 0,001). O QST apresentou maiores limiares para a detecção de estímulos quentes dentre aqueles com dor neuropática, quando comparado ao grupo com dor não-neuropática (41,3 ± 5,6 e 36,9 ± 3, respectivamente, p = 0,045). As amplitudes do potencial evocado motor a 120 e 140% foram significativamente menores nos dois grupos com dor quando comparados aos pacientes sem dor. A avaliação de acompanhamento foi realizada em 68 pacientes e 50 (73,5%) relataram dor. A dor neuropática do nível foi novamente a síndrome dolorosa mais prevalente, afetando 29 (58%) indivíduos. Três pacientes inicialmente sem dor relataram na o sintoma na segunda visita. A taxa de incidência de dor foi de 17,7 por 100 pessoas-ano. Onze pacientes que haviam relatado dor na entrada do estudo tinham uma síndrome de dor diferente na segunda avaliação (20,8% da amostra original). O grupo com dor neuropática teve uma diminuição significativa na intensidade do BPI (de 5,6 ± 1,9 para 4,8 ± 2, p = 0,039). O escore total do MPQ diminuiu significativamente em ambos os grupos com dor neuropática (de 9 ± 2,4 para 8 ± 3,1, p = 0,014) e naqueles com dor não-neuropática (9,2 ± 2,5 a 7 ± 4, p = 0,031). Conclusão: A dor é prevalente em pacientes com NMO e a dor neuropática de nível é a síndrome mais comum. A incidência de novas dores e alterações nas síndromes dolorosas não está relacionada à nova atividade inflamatória, mas ao dano estrutural permanente crônico na medula espinhal e tronco cerebral secundário à atividade autoimune prévia. A avaliação das síndromes dolorosas é importante para o tratamento correto desse sintoma e deve ser reavaliada regularmente, mesmo em pacientes sem novas recidivas clínicas / Introduction: Neuromyelitis optica (NMO) is an inflammatory demyelinating disease of the central nervous system. It is associated with anti-aquaporin 4 autoantibody (AQP4-Ab) in up to 90% of cases and with anti-myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG-IgG) in around 20% of subjects negative to AQP4-Ab. The typical clinical presentation of NMOSD includes severe optic neuritis (ON), longitudinally extensive transverse myelitis (LETM) and brainstem lesions known to cause intractable nausea, vomiting and hiccups. Pain is one of the most frequent and disabling symptoms in this syndrome. It is known to affect up to 85% of subjects with NMO which is more intense and less responsive to usual treatments when compared to multiple sclerosis patients. The aim of this study was to fully characterise all pain syndromes in individuals in the chronic relapse-free phase of NMO. The disease was also deemed a good model to study pain mechanisms in spinal cord injuries. Methods: This is a longitudinal study, comprised by 2 evaluations. The Baseline study entry visit consisted of a full standardized neurological examination, in order to determine the main and secondary pain syndrome according to its mechanism and level. Patients were requested to fill questionnaires evaluating pain (Douleur Neuropathique-4 [DN-4], brief pain inventory [BPI], Short-form McGill Pain Questionnaire [MPQ], Neuropathic pain symptoms inventory [NPSI]), painful tonic spasms, Lhermitte sign, hiccups, orthostatic intolerance, persistent nausea, pruritus, fatigue (modified fatigue scale), Uhthoff phaenomenon, quality of life (SF-12), disability (EDSS, Barthel ADL), anxiety and depression (Hospital anxiety and depression scale [HADS]), catastrophizing (PCTS), urinary and faecal dysfunction(OABV8,IPSS). Quantitative sensory test (QST) and measures of cortical excitability (CE) were performed. Previous brain and spinal cord MRIs were reviewed. A follow up visit was done between 6 and 18 months after the first visit, in which the main pain syndrome was reassessed and patients again were requested to fil pain questionnaires (DN-4, BPI, MPQ, BPI, NPSI) and report painful tonic spasms and Lhermitte sign. Results: Seventy-two patients were included. We identified 53 (73.6%) patients with chronic pain and 19 (26.3%) without any chronic pain syndrome. Forty (55.6%) patients had neuropathic pain (NP) and 13 (18.1%) had non-neuropathic pain (non-NP). Amongst those 53 subjects with chronic pain, 38 (71.7%) had more than one pain syndrome. NP at the sensory level was the most prevalent pain syndrome, being observed in 31 patients (58.5% of the total pain patients). Amid the non-NP patients, low back pain was the most common pain syndrome, affecting 8 (61.5%) subjects. NP group had a significantly higher number of dermatomes affected by allodynia to brush (0.8 ± 1.6, compared to zero dermatomes in the other 2 groups, p = 0.004) and to pressure (0.7 ± 1.3 compared to no 0 in the non-NP group and 0.1 ± 0.5 dermatomes in the no pain group). At-level hyperpathia affected a significantly proportion of patients with NP: 39 (97.5%) in this group, versus 10 (76.9%) and 12 (68.4%) in the non-NP and no pain groups (p= 0.013). Patients with NP had significantly worse performance when compared to those without pain, in the PCS-12 (physical component of the SF-12), (32.5 ± 8 and 43.3 ± 11, respectively). PCS-12 correlated with BPI intensity pain amid NP (r= -0.387, p= 0.014) and non-NP (r= -0.734, p= 0.004) groups. Within the group with neuropathic pain, 16 (80%) of patients reported itching on the pain area, whereas only 1 (33.3%) patient with non-neuropathic pain reported the same (p < 0.001). QST showed higher thresholds for warm stimuli detection within NP group, when compared to non-NP (41.3 ± 5.6 and 36.9 ± 3, respectively, p= 0.045) group. Motor evoked potential amplitudes at 120 and 140% were significantly lower in both groups with pain when compared to those without pain. The follow up assessment was done in 68 patients and 50 (73.5%) reported pain. At-level NP was the most prevalent syndrome, affecting 29 (58%) subjects. Three patients initially without pain reported it in the follow up visit. Incidence rate of pain was 17.7per 100 persons-year. Eleven patients who had reported pain upon study entry had a different pain syndrome on the second evaluation (20.8% of the original sample). NP group had a significant decrease in BPI intensity (from 5.6± 1.9 to 4.8±2, p= 0.039). MPQ total score significantly decreased in both groups with NP (from 9±2.4 to 8±3.1, p=0.014) and in those with non-NP (9.2±2.5 to 7±4, p=0.031). Conclusion: Pain is prevalent in patients with NMO and at-level NP is the most common syndrome. The incidence of new pain and changes in its syndromes is not related to new inflammatory activity but to the permanent chronic structural damage in the spinal cord and brainstem secondary to previous autoimmune activity. Assessment of pain syndromes is important for its treatment and they should be re-evaluated regularly even in patients without new clinical relapses