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

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

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

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

Introdução: Ativação exacerbada de processos excitatórios mediados por NMDA e excesso de inibição mediada por GABA são descritos, respectivamente, nas fases agudas e subagudas após o traumatismo cranioencefálico (TCE). No entanto, existem poucos estudos a respeito do funcionamento desses circuitos na fase crônica do TCE. Objetivo: Avaliar a excitabilidade cortical (EC) de pacientes em fase crônica que sofreram TCE, especificamente diagnosticados com lesão axonial difusa (LAD). Métodos: Todos os 31 pacientes adultos foram avaliados após 1 ano, pelo menos, do TCE moderado ou grave. Inicialmente, os pacientes foram submetidos à avaliação de funções executivas - atenção, memória, fluência verbal e velocidade de processamento de informação - por meio de bateria neuropsicológica. Em seguida, a avaliação da EC foi realizada utilizando-se uma bobina circular para aplicar pulsos simples e pareados de estimulação magnética transcraniana na região cortical representativa do abdutor curto do polegar (pollicis brevis) na área M1 de ambos hemisférios. Os parâmetros de EC medidos foram: Limiar Motor de Repouso (LMR), Potenciais Evocados Motores (PEM), Inibição Intracortical de Intervalo Curto (IICIC) e Facilitação Intracortical (FIC). Todos os dados foram comparados aos dados normativos de EC já descritos na literatura e também aos de um grupo controle de pessoas saudáveis. Resultados: Não houve diferença significativa entre os hemisférios direto e esquerdo. Desta forma, os dados foram analisados de forma agrupada (\"pooled data\"). Os valores de LMR e FIC dos pacientes com LAD estavam dentro dos valores de normalidade. No entanto, os valores de PEMs a 120% do LMR, a 140% do LMR e IICIC estavam aumentados (respectivamente p=0,013; p=0,012; p < 0,001): PEM-120% LAD 524,95 [365,42 ; 616,66] versus Controles 303,50 [241,49 ; 399,19]; PEM-140% LAD 1150,00 [960,56 ; 1700,00] vs Controles 670,5 [575,43 ; 1122,78] e IICIC LAD 1,09 [0,82 ; 1,35] vs Controles 0,34 [0,28 ; 0,51]; pp02-Rel LAD 0,85 [0,64 ; 1,36] vs Controles 0,28 [0,20 ; 0,37]; pp04-Rel LAD 1,03 [0,88 ; 1,34] vs Controles 0,38 [0,29 ; 0,62] - sugerindo um possível desarranjo no sistema inibitório (p < 0.001). Os achados neuropsicológicos mostraram alterações na memória, atenção e velocidade de processamento de informação, mas possuíam correlação fraca com os dados de EC. Conclusão: Como os processos inibitórios envolvem circuitos mediados por GABA, além de outros, existe a possível inferência de que a própria fisiopatologia do LAD (rompimento de axônios) possa depletar GABA contribuindo com a desinibição do sistema neural na fase crônica do LAD / Background: Overactivation of NMDA-mediated excitatory processes and excess of GABA-mediated inhibition are described after a brain injury on the acute and subacute phases, respectively. Nevertheless, there are few studies regarding the circuitry on the chronic phase of brain injury. Objective: To evaluate the cortical excitability (CE) on the chronic phase of Traumatic Brain Injury (TBI) victims, specifically diagnosed with Diffuse Axonal Injury (DAI). Method: All 31 adult patients were evaluated after one year, at least, from the moderate and severe TBI. First, all patients underwent a broad neuropsychological assessment to evaluate executive functions - attention, memory, verbal fluency and information processing speed. Then, subsequently, the CE assessment was performed with a circular coil applying single-pulse and paired-pulse transcranial magnetic stimulation over the cortical representation of the abductor pollicis brevis muscle on M1 of both hemispheres. The CE parameters measured were: Resting Motor Threshold (RMT), Motor-Evoked Potentials (MEP), Short Interval Intracortical Inhibition (SIICI), and Intracortical Facilitation (ICF). All data were compared to normative data previously described on literature and to a control group that consisted of healthy subjects. Results: No significant difference between Left and Right hemispheres were found on these DAI patients. Therefore, parameters were analyzed as pooled data. Values of RMT and ICF from DAI patients were found within the normality. However, MEPs and SIICI values were higher on DAI patients (respectively p=0,013; p=0,012; p < 0,001): MEP-120% DAI 524,95 [365,42 ; 616,66] versus Control 303,50 [241,49 ; 399,19]; MEP-140% DAI 1150,00 [960,56 ; 1700,00] vs Control 670,5 [575,43 ; 1122,78] and SIICI DAI 1,09 [0,82 ; 1,35] vs Control 0,34 [0,28 ; 0,51]; pp02-Rel DAI 0,85 [0,64 ; 1,36] vs Control 0,28 [0,20 ; 0,37]; pp04-Rel DAI 1,03 [0,88 ; 1,34] vs Control 0,38 [0,29 ; 0,62] - suggesting a disarranged inhibitory system (p < 0.001). The neuropsychological findings had weak correlation with CE data. Conclusion: As inhibition processes also involve GABA-mediated circuitry, it is likely to infer that DAI pathophysiology itself (disruption of axons) may deplete GABA contributing to a disinhibition of the neural system on the chronic phase of DAI

Introdução: A osteoartrite de joelhos (KOA) apresenta alta prevalência, principalmente em mulheres. Com o envelhecimento da população esta prevalência irá aumentar. Os tratamentos conservadores apresentam limitada eficácia em expressivo número de pacientes no curso do tratamento . A cirurgia de protetização apresenta altos custos, possibilidade de complicações pós-operatórias graves e ainda que a correção anatômica seja perfeita, em torno de 20% dos pacientes persistem com dor crônica pós-operatória. Portanto, é preciso avançar no conhecimento dos mecanismos fisiopatológicos e estudar novas abordagens terapêuticas para agregar às existentes, visando melhor manejo da dor e para restabelecer a função de maneira mais efetiva. Estas questões motivaram três questões centrais que origiram os três estudos que compõem esta tese. Estudo I: No primeiro estudo avaliamos os mecanismos pelos quais há perpetuação da dor na KOA. Para responder a esta questão buscou respostas aos seguintes objetivos: I) Comparar se a função da via da dor inibitório descendente está associada com o estado de inibição no sistema corticospinal, indexado pelo potencial evocado motor (MEP) e o período de silêncio cortical (CSP) em pacientes com KOA e controles saudáveis. II) Determinar se há correlação entre as medidas de inibição intracortical (CSP, MEP) com alterações na escala de dor numérica (NPS 0-10) na KOA durante a tarefa de modulação condicionada de dor (CPM-task) considerando o efeito da capacidade funcional auto-relatada avaliada pelo Western Ontário and McMaster Universities Index (WOMAC) e uso de analgésicos. Métodos: Estudo transversal, foram incluídas 21 pacientes femininas com KOA e 10 controles saudáveis com idade entre 19 a 75 anos. Os parâmetros de excitabilidade do córtex motor (MEP e CSP) foram avaliados utilizando a estimulação magnética trasncraniana (EMT). Avaliação de dor e a incapacidade pelo WOMAC e a NPS (0-10) durante a CPM-task. Resultados: A média ajustada (DP) do CSP observada em pacientes com OA foi 23,43% menor do que em indivíduos saudáveis [54,54 (16,10) vs. 70,94 (22,87)], respectivamente (P = 0,01). A função do sistema modulador descendente de dor avaliado pela alteração do NPS (0-10) durante o CPM-task foi negativamente correlacionada com o parâmetro de excitabilidade cortical indexado pelo CSP (P = 0,001). O CSP foi negativamente correlacionado com a dor e incapacidade avaliada pelo índice WOMAC. Conclusão: Foi observado um sistema inibitório descendente de dor enfraquecido, corroborando com os achados em outras patologias de dor crônica. Estudo II O segundo estudo buscou determinar se na KOA, uma sessão de IMS (eletroestimulação intramuscular) ativa comparada com sham promove um efeito nos parâmetros de excitabilidade do córtex motor [MEP, inibição intracortical curta - SICI, facilitação intracortical (ICF) e CSP] e nas medidas de dor [limiar de dor a pressão (PPT); escala visual analógica de dor (VAS) e mudança na escala de dor numérica (NPS0-10) durante a CPM-task]. Esse estudo também se propôs a determinar se o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) sérico medeia o efeito desta estimulação no sistema cortico-espinhal, tal como avaliado pelo MEP e pelo PPT. Métodos: Foram incluídas 26 mulheres com KOA, com idade entre 50 a 75 anos. Elas foram divididas randomicamente para receber uma sessão de 30 minutos de IMS ativa (n = 13) ou IMS sham (n = 13) por meio de eletroestimulação com frequência de 2 Hz. As agulhas foram inseridas paravertebrais em nível da saída das raízes lombares de L1 a S2 e nos músculos cuja inervação corresponde a essas raízes e que sustentam a articulação do joelho (vasto medial, reto anterior, vasto lateral, tibial anterior e inserção da pata anserina). Os desfechos foram as medidas de dor (VAS, PPT, NPS durante CPM-task) e parâmetros de excitabilidade (MEP, CSP, SICI, ICF) realizados antes e imediatamente após a intervenção. Resultados: a IMS ativa comparado com sham diminuiu o MEP em 31,61% [intervalo de confiança (IC) 95%, 2,34-60,98]. Para os resultados secundários, IMS reduziu o ICF e aumentou o CSP. A IMS melhorou a dor relatada no VAS, o PPT e a pontuação do NPS (0-10) durante a CPM-task. O BDNF foi negativamente correlacionado com o PPT (r = 20,56). Conclusão: Obtivemos resultados demonstrando melhora da dor e reforço do sistema cortico-espinhal inibitório comparado ao tratamento sham com IMS. Estudo III O terceiro estudo buscou: 1) Avaliar se a utilização da ETCC (estimulação transcraniana de corrente contínua) combinada a IMS pode promover um resultado melhor de modulação da via cortico-espinhal de dor através da potenciação dos efeitos dos dois tratamentos; comparado a cada um deles isoladamente e ao tratamento sham. 2) Avaliar a capacidade da ETCC em reforçar o sistema inibitório descendente de dor e modular a excitabilidade neuronal através da VAS, PPT e NPS durante CPM-task. Além disso, avaliamos se o BDNF sérico poderia prever o efeito da terapia no final do tratamento. Métodos: 60 mulheres de 50 a 75 anos. Randomizadas em um de quatro grupos: ETCC+IMS, ETCC+IMS sham, ETCC sham+IMS, ETCC sham+IMS sham. Receberam 5 sessões de tratamento: ETCC anodal, lado contrário ao joelho acometido, 2mA, 30 min. IMS: estimulação com freqüência de 2Hz, 30 min; agulhas colocadas a 2cm de L1 á S2, nos músculos vasto medial, vasto lateral, reto anterior, tibial anterior e na inserção da pata anserina. Resultados: O a-tDCS + a-IMS mostrou os melhores resultados com diferença significativa na dor (VAS) [média (DP) relacionadas ao tratamento (pós e pré): 0.46 (0.04) vs. 6.32 (1.97); 95%CI -5.42 (-8.24 to -4.36), p=.003] e funcionalidade. Esse resultado iniciou na primeira sessão e manteve-se ao longo do estudo. A-tDCS+a-IMS foi o único capaz de modificar o sistema inibitório descendente de dor. Conclusão: Obtivemos melhora da dor e capacidade funcional com IMS, ETCC e ETCC+IMS. Mas somente o grupo de tratamento ETCC+IMS demonstrou capacidade de modificação do sistema inibitório descendente de dor. / Background: Knee osteoarthritis (KOA) has a high prevalence, especially in women. With the aging of the population this prevalence will increase. Conservative treatments have limited efficacy in expressive number of patients in the course of the treatment. The total knee replacement surgery presents high costs, possibility of serious postoperative complications and although the anatomical correction is perfect, around 20% persist with chronic postoperative pain. Therefore, it’s necessary to advance in the knowledge of pathophysiological mechanisms and to study new therapeutic approaches to add to the existing ones, aiming to better manage pain and to restore function more effectively. These questions motivated three central questions that originated the three studies that compose this thesis. Study I In the first study we evaluated the mechanisms by which there is perpetuation of pain in knee osteoarthritis and to answer this question sought to answer the following objectives: I) To compare if the function of the descending inhibitory pain pathway is associated with the state of inhibition in the corticospinal system, indexed by the motor evoked potential (MEP) and the cortical silent period (CSP) in patients with KOA and healthy controls. II) To determine if there is a correlation between the intracortical inhibition measures (CSP, MEP) with changes in the numerical pain scale (NPS 0-10) in the KOA during the task of conditioned pain modulation (CPM-task) considering the effect of the self-reported function evaluated by the Western Ontario and McMaster Universities Index (WOMAC) and the use of analgesics. Methods: A cross-sectional study included 21 female patients with KOA and 10 healthy controls aged 19-75 years old. Motor cortex excitability parameters (MEP and CSP) were assessed using transcranial magnetic stimulation (TMS). Pain assessment and disability by WOMAC and NPS (0-10) during the CPM-task. Results: The adjusted mean (SD) of CSP observed in patients with OA was 23.43% lower than in healthy subjects [54,54 (16,10) vs 70.94 (22.87)], respectively (P = 0.01). The function of the descending pain modulatory system evaluated by the NPS (0-10) change during the CPM-task was negatively correlated with the cortical excitability parameter indexed by CSP (P = 0.001). CSP was negatively correlated with pain and disability assessed by the WOMAC index. Conclusion: It was observed a descending pain inhibitory system weakened, corroborating the findings of other chronic pain conditions. Study II The second study sought to determine if one active IMS session compared to sham promoted an effect on motor cortex excitability (MEP, short intracortical inhibition - SICI, intracortical facilitation (ICF) and CSP and in the pain measures [pressure pain threshold (PPT); Visual analogue pain scale (VAS) and numerical pain scale change (NPS0-10) during the CPM-task]. This study also aimed to determine whether serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) mediates the effect of this stimulation on the cortico-spinal system, as assessed by MEP and PPT. Methods: Twenty-six women with KOA, aged 50-75 years old, were included. They were randomly divided to receive a 30-minute session of active IMS (n = 13) or IMS sham (n = 13) by electrostimulation with a frequency of 2 Hz. The needles were inserted paravertebral at the level of the lumbar roots exit from L1 to S2 and in the muscles whose innervation corresponds to these roots and which support the knee joint (vastus medialis, rectus anterior, vastus lateral, tibialis anterior and insertion of the anserine paw). The outcomes were pain measures (VAS, PPT, NPS during CPM-task) and excitability parameters (MEP, CSP, SICI, ICF) performed before and immediately after the intervention. Results: the active IMS compared with sham decreased the MEP by 31.61% [confidence interval (CI) 95%, 2.34-60.98]. For the secondary outcomes, IMS reduced ICF and increased CSP. IMS improved pain reported in VAS, PPT, and NPS score (0-10) during the CPM-task. BDNF was negatively correlated with PPT (r = 20.56). Conclusion: We obtained results demonstrating improvement of pain and enhancement of the inhibitory corticospinal system compared to sham treatment with IMS. Study III The third study aimed to: 1) Evaluate if the use of the combined tDCS (transcranial direct current stimulation) to IMS can promote a better result of modulation of the corticospinal pain pathway through the potentiation of the effects of the two treatments; compared to each of them alone, and with the sham treatment. 2) To evaluate the ability of the tDCS to strengthen the descending inhibitory pain system and to modulate neuronal excitability through VAS, PPT and NPS during CPM-task. In addition, we evaluated whether serum BDNF could predict the effect of therapy at the end of treatment. Methods: 60 women aged 50 to 75 years old. Randomized in one of four groups: tDCS + IMS, tDCS + IMS sham, tDCS sham + IMS, tDCS sham + IMS sham. They received 5 sessions of treatment: anodal tDCS, opposite side to affected knee, 2mA, 30 min. IMS: stimulation with frequency of 2Hz, 30 min; needles placed at 2 cm from L1 to S2, in the vastus medialis, vastus lateralis, rectus anterior, tibialis anterior and insertion of the anserine paw. Results: a-tDCS + a-IMS showed the best results with significant difference in pain (VAS) [mean (SD) related to treatment (post and pre): 0.46 (0.04) vs. 6.32 (1.97); 95% CI -5.42 (-8.24 to -4.36), p = .003] and functionality. This result started in the first session and was maintained throughout the study. A-tDCS + a-IMS was the only one able to modify the descending inhibitory pain system. Conclusion: We achieved improved pain and functional capacity with IMS, tDCS and tDCS + IMS. But only the tDCS + IMS treatment group demonstrated ability to modify the descending inhibitory pain system.

Introdução: A osteoartrite de joelhos (KOA) apresenta alta prevalência, principalmente em mulheres. Com o envelhecimento da população esta prevalência irá aumentar. Os tratamentos conservadores apresentam limitada eficácia em expressivo número de pacientes no curso do tratamento . A cirurgia de protetização apresenta altos custos, possibilidade de complicações pós-operatórias graves e ainda que a correção anatômica seja perfeita, em torno de 20% dos pacientes persistem com dor crônica pós-operatória. Portanto, é preciso avançar no conhecimento dos mecanismos fisiopatológicos e estudar novas abordagens terapêuticas para agregar às existentes, visando melhor manejo da dor e para restabelecer a função de maneira mais efetiva. Estas questões motivaram três questões centrais que origiram os três estudos que compõem esta tese. Estudo I: No primeiro estudo avaliamos os mecanismos pelos quais há perpetuação da dor na KOA. Para responder a esta questão buscou respostas aos seguintes objetivos: I) Comparar se a função da via da dor inibitório descendente está associada com o estado de inibição no sistema corticospinal, indexado pelo potencial evocado motor (MEP) e o período de silêncio cortical (CSP) em pacientes com KOA e controles saudáveis. II) Determinar se há correlação entre as medidas de inibição intracortical (CSP, MEP) com alterações na escala de dor numérica (NPS 0-10) na KOA durante a tarefa de modulação condicionada de dor (CPM-task) considerando o efeito da capacidade funcional auto-relatada avaliada pelo Western Ontário and McMaster Universities Index (WOMAC) e uso de analgésicos. Métodos: Estudo transversal, foram incluídas 21 pacientes femininas com KOA e 10 controles saudáveis com idade entre 19 a 75 anos. Os parâmetros de excitabilidade do córtex motor (MEP e CSP) foram avaliados utilizando a estimulação magnética trasncraniana (EMT). Avaliação de dor e a incapacidade pelo WOMAC e a NPS (0-10) durante a CPM-task. Resultados: A média ajustada (DP) do CSP observada em pacientes com OA foi 23,43% menor do que em indivíduos saudáveis [54,54 (16,10) vs. 70,94 (22,87)], respectivamente (P = 0,01). A função do sistema modulador descendente de dor avaliado pela alteração do NPS (0-10) durante o CPM-task foi negativamente correlacionada com o parâmetro de excitabilidade cortical indexado pelo CSP (P = 0,001). O CSP foi negativamente correlacionado com a dor e incapacidade avaliada pelo índice WOMAC. Conclusão: Foi observado um sistema inibitório descendente de dor enfraquecido, corroborando com os achados em outras patologias de dor crônica. Estudo II O segundo estudo buscou determinar se na KOA, uma sessão de IMS (eletroestimulação intramuscular) ativa comparada com sham promove um efeito nos parâmetros de excitabilidade do córtex motor [MEP, inibição intracortical curta - SICI, facilitação intracortical (ICF) e CSP] e nas medidas de dor [limiar de dor a pressão (PPT); escala visual analógica de dor (VAS) e mudança na escala de dor numérica (NPS0-10) durante a CPM-task]. Esse estudo também se propôs a determinar se o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) sérico medeia o efeito desta estimulação no sistema cortico-espinhal, tal como avaliado pelo MEP e pelo PPT. Métodos: Foram incluídas 26 mulheres com KOA, com idade entre 50 a 75 anos. Elas foram divididas randomicamente para receber uma sessão de 30 minutos de IMS ativa (n = 13) ou IMS sham (n = 13) por meio de eletroestimulação com frequência de 2 Hz. As agulhas foram inseridas paravertebrais em nível da saída das raízes lombares de L1 a S2 e nos músculos cuja inervação corresponde a essas raízes e que sustentam a articulação do joelho (vasto medial, reto anterior, vasto lateral, tibial anterior e inserção da pata anserina). Os desfechos foram as medidas de dor (VAS, PPT, NPS durante CPM-task) e parâmetros de excitabilidade (MEP, CSP, SICI, ICF) realizados antes e imediatamente após a intervenção. Resultados: a IMS ativa comparado com sham diminuiu o MEP em 31,61% [intervalo de confiança (IC) 95%, 2,34-60,98]. Para os resultados secundários, IMS reduziu o ICF e aumentou o CSP. A IMS melhorou a dor relatada no VAS, o PPT e a pontuação do NPS (0-10) durante a CPM-task. O BDNF foi negativamente correlacionado com o PPT (r = 20,56). Conclusão: Obtivemos resultados demonstrando melhora da dor e reforço do sistema cortico-espinhal inibitório comparado ao tratamento sham com IMS. Estudo III O terceiro estudo buscou: 1) Avaliar se a utilização da ETCC (estimulação transcraniana de corrente contínua) combinada a IMS pode promover um resultado melhor de modulação da via cortico-espinhal de dor através da potenciação dos efeitos dos dois tratamentos; comparado a cada um deles isoladamente e ao tratamento sham. 2) Avaliar a capacidade da ETCC em reforçar o sistema inibitório descendente de dor e modular a excitabilidade neuronal através da VAS, PPT e NPS durante CPM-task. Além disso, avaliamos se o BDNF sérico poderia prever o efeito da terapia no final do tratamento. Métodos: 60 mulheres de 50 a 75 anos. Randomizadas em um de quatro grupos: ETCC+IMS, ETCC+IMS sham, ETCC sham+IMS, ETCC sham+IMS sham. Receberam 5 sessões de tratamento: ETCC anodal, lado contrário ao joelho acometido, 2mA, 30 min. IMS: estimulação com freqüência de 2Hz, 30 min; agulhas colocadas a 2cm de L1 á S2, nos músculos vasto medial, vasto lateral, reto anterior, tibial anterior e na inserção da pata anserina. Resultados: O a-tDCS + a-IMS mostrou os melhores resultados com diferença significativa na dor (VAS) [média (DP) relacionadas ao tratamento (pós e pré): 0.46 (0.04) vs. 6.32 (1.97); 95%CI -5.42 (-8.24 to -4.36), p=.003] e funcionalidade. Esse resultado iniciou na primeira sessão e manteve-se ao longo do estudo. A-tDCS+a-IMS foi o único capaz de modificar o sistema inibitório descendente de dor. Conclusão: Obtivemos melhora da dor e capacidade funcional com IMS, ETCC e ETCC+IMS. Mas somente o grupo de tratamento ETCC+IMS demonstrou capacidade de modificação do sistema inibitório descendente de dor. / Background: Knee osteoarthritis (KOA) has a high prevalence, especially in women. With the aging of the population this prevalence will increase. Conservative treatments have limited efficacy in expressive number of patients in the course of the treatment. The total knee replacement surgery presents high costs, possibility of serious postoperative complications and although the anatomical correction is perfect, around 20% persist with chronic postoperative pain. Therefore, it’s necessary to advance in the knowledge of pathophysiological mechanisms and to study new therapeutic approaches to add to the existing ones, aiming to better manage pain and to restore function more effectively. These questions motivated three central questions that originated the three studies that compose this thesis. Study I In the first study we evaluated the mechanisms by which there is perpetuation of pain in knee osteoarthritis and to answer this question sought to answer the following objectives: I) To compare if the function of the descending inhibitory pain pathway is associated with the state of inhibition in the corticospinal system, indexed by the motor evoked potential (MEP) and the cortical silent period (CSP) in patients with KOA and healthy controls. II) To determine if there is a correlation between the intracortical inhibition measures (CSP, MEP) with changes in the numerical pain scale (NPS 0-10) in the KOA during the task of conditioned pain modulation (CPM-task) considering the effect of the self-reported function evaluated by the Western Ontario and McMaster Universities Index (WOMAC) and the use of analgesics. Methods: A cross-sectional study included 21 female patients with KOA and 10 healthy controls aged 19-75 years old. Motor cortex excitability parameters (MEP and CSP) were assessed using transcranial magnetic stimulation (TMS). Pain assessment and disability by WOMAC and NPS (0-10) during the CPM-task. Results: The adjusted mean (SD) of CSP observed in patients with OA was 23.43% lower than in healthy subjects [54,54 (16,10) vs 70.94 (22.87)], respectively (P = 0.01). The function of the descending pain modulatory system evaluated by the NPS (0-10) change during the CPM-task was negatively correlated with the cortical excitability parameter indexed by CSP (P = 0.001). CSP was negatively correlated with pain and disability assessed by the WOMAC index. Conclusion: It was observed a descending pain inhibitory system weakened, corroborating the findings of other chronic pain conditions. Study II The second study sought to determine if one active IMS session compared to sham promoted an effect on motor cortex excitability (MEP, short intracortical inhibition - SICI, intracortical facilitation (ICF) and CSP and in the pain measures [pressure pain threshold (PPT); Visual analogue pain scale (VAS) and numerical pain scale change (NPS0-10) during the CPM-task]. This study also aimed to determine whether serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) mediates the effect of this stimulation on the cortico-spinal system, as assessed by MEP and PPT. Methods: Twenty-six women with KOA, aged 50-75 years old, were included. They were randomly divided to receive a 30-minute session of active IMS (n = 13) or IMS sham (n = 13) by electrostimulation with a frequency of 2 Hz. The needles were inserted paravertebral at the level of the lumbar roots exit from L1 to S2 and in the muscles whose innervation corresponds to these roots and which support the knee joint (vastus medialis, rectus anterior, vastus lateral, tibialis anterior and insertion of the anserine paw). The outcomes were pain measures (VAS, PPT, NPS during CPM-task) and excitability parameters (MEP, CSP, SICI, ICF) performed before and immediately after the intervention. Results: the active IMS compared with sham decreased the MEP by 31.61% [confidence interval (CI) 95%, 2.34-60.98]. For the secondary outcomes, IMS reduced ICF and increased CSP. IMS improved pain reported in VAS, PPT, and NPS score (0-10) during the CPM-task. BDNF was negatively correlated with PPT (r = 20.56). Conclusion: We obtained results demonstrating improvement of pain and enhancement of the inhibitory corticospinal system compared to sham treatment with IMS. Study III The third study aimed to: 1) Evaluate if the use of the combined tDCS (transcranial direct current stimulation) to IMS can promote a better result of modulation of the corticospinal pain pathway through the potentiation of the effects of the two treatments; compared to each of them alone, and with the sham treatment. 2) To evaluate the ability of the tDCS to strengthen the descending inhibitory pain system and to modulate neuronal excitability through VAS, PPT and NPS during CPM-task. In addition, we evaluated whether serum BDNF could predict the effect of therapy at the end of treatment. Methods: 60 women aged 50 to 75 years old. Randomized in one of four groups: tDCS + IMS, tDCS + IMS sham, tDCS sham + IMS, tDCS sham + IMS sham. They received 5 sessions of treatment: anodal tDCS, opposite side to affected knee, 2mA, 30 min. IMS: stimulation with frequency of 2Hz, 30 min; needles placed at 2 cm from L1 to S2, in the vastus medialis, vastus lateralis, rectus anterior, tibialis anterior and insertion of the anserine paw. Results: a-tDCS + a-IMS showed the best results with significant difference in pain (VAS) [mean (SD) related to treatment (post and pre): 0.46 (0.04) vs. 6.32 (1.97); 95% CI -5.42 (-8.24 to -4.36), p = .003] and functionality. This result started in the first session and was maintained throughout the study. A-tDCS + a-IMS was the only one able to modify the descending inhibitory pain system. Conclusion: We achieved improved pain and functional capacity with IMS, tDCS and tDCS + IMS. But only the tDCS + IMS treatment group demonstrated ability to modify the descending inhibitory pain system.

Introdução: A osteoartrite de joelhos (KOA) apresenta alta prevalência, principalmente em mulheres. Com o envelhecimento da população esta prevalência irá aumentar. Os tratamentos conservadores apresentam limitada eficácia em expressivo número de pacientes no curso do tratamento . A cirurgia de protetização apresenta altos custos, possibilidade de complicações pós-operatórias graves e ainda que a correção anatômica seja perfeita, em torno de 20% dos pacientes persistem com dor crônica pós-operatória. Portanto, é preciso avançar no conhecimento dos mecanismos fisiopatológicos e estudar novas abordagens terapêuticas para agregar às existentes, visando melhor manejo da dor e para restabelecer a função de maneira mais efetiva. Estas questões motivaram três questões centrais que origiram os três estudos que compõem esta tese. Estudo I: No primeiro estudo avaliamos os mecanismos pelos quais há perpetuação da dor na KOA. Para responder a esta questão buscou respostas aos seguintes objetivos: I) Comparar se a função da via da dor inibitório descendente está associada com o estado de inibição no sistema corticospinal, indexado pelo potencial evocado motor (MEP) e o período de silêncio cortical (CSP) em pacientes com KOA e controles saudáveis. II) Determinar se há correlação entre as medidas de inibição intracortical (CSP, MEP) com alterações na escala de dor numérica (NPS 0-10) na KOA durante a tarefa de modulação condicionada de dor (CPM-task) considerando o efeito da capacidade funcional auto-relatada avaliada pelo Western Ontário and McMaster Universities Index (WOMAC) e uso de analgésicos. Métodos: Estudo transversal, foram incluídas 21 pacientes femininas com KOA e 10 controles saudáveis com idade entre 19 a 75 anos. Os parâmetros de excitabilidade do córtex motor (MEP e CSP) foram avaliados utilizando a estimulação magnética trasncraniana (EMT). Avaliação de dor e a incapacidade pelo WOMAC e a NPS (0-10) durante a CPM-task. Resultados: A média ajustada (DP) do CSP observada em pacientes com OA foi 23,43% menor do que em indivíduos saudáveis [54,54 (16,10) vs. 70,94 (22,87)], respectivamente (P = 0,01). A função do sistema modulador descendente de dor avaliado pela alteração do NPS (0-10) durante o CPM-task foi negativamente correlacionada com o parâmetro de excitabilidade cortical indexado pelo CSP (P = 0,001). O CSP foi negativamente correlacionado com a dor e incapacidade avaliada pelo índice WOMAC. Conclusão: Foi observado um sistema inibitório descendente de dor enfraquecido, corroborando com os achados em outras patologias de dor crônica. Estudo II O segundo estudo buscou determinar se na KOA, uma sessão de IMS (eletroestimulação intramuscular) ativa comparada com sham promove um efeito nos parâmetros de excitabilidade do córtex motor [MEP, inibição intracortical curta - SICI, facilitação intracortical (ICF) e CSP] e nas medidas de dor [limiar de dor a pressão (PPT); escala visual analógica de dor (VAS) e mudança na escala de dor numérica (NPS0-10) durante a CPM-task]. Esse estudo também se propôs a determinar se o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) sérico medeia o efeito desta estimulação no sistema cortico-espinhal, tal como avaliado pelo MEP e pelo PPT. Métodos: Foram incluídas 26 mulheres com KOA, com idade entre 50 a 75 anos. Elas foram divididas randomicamente para receber uma sessão de 30 minutos de IMS ativa (n = 13) ou IMS sham (n = 13) por meio de eletroestimulação com frequência de 2 Hz. As agulhas foram inseridas paravertebrais em nível da saída das raízes lombares de L1 a S2 e nos músculos cuja inervação corresponde a essas raízes e que sustentam a articulação do joelho (vasto medial, reto anterior, vasto lateral, tibial anterior e inserção da pata anserina). Os desfechos foram as medidas de dor (VAS, PPT, NPS durante CPM-task) e parâmetros de excitabilidade (MEP, CSP, SICI, ICF) realizados antes e imediatamente após a intervenção. Resultados: a IMS ativa comparado com sham diminuiu o MEP em 31,61% [intervalo de confiança (IC) 95%, 2,34-60,98]. Para os resultados secundários, IMS reduziu o ICF e aumentou o CSP. A IMS melhorou a dor relatada no VAS, o PPT e a pontuação do NPS (0-10) durante a CPM-task. O BDNF foi negativamente correlacionado com o PPT (r = 20,56). Conclusão: Obtivemos resultados demonstrando melhora da dor e reforço do sistema cortico-espinhal inibitório comparado ao tratamento sham com IMS. Estudo III O terceiro estudo buscou: 1) Avaliar se a utilização da ETCC (estimulação transcraniana de corrente contínua) combinada a IMS pode promover um resultado melhor de modulação da via cortico-espinhal de dor através da potenciação dos efeitos dos dois tratamentos; comparado a cada um deles isoladamente e ao tratamento sham. 2) Avaliar a capacidade da ETCC em reforçar o sistema inibitório descendente de dor e modular a excitabilidade neuronal através da VAS, PPT e NPS durante CPM-task. Além disso, avaliamos se o BDNF sérico poderia prever o efeito da terapia no final do tratamento. Métodos: 60 mulheres de 50 a 75 anos. Randomizadas em um de quatro grupos: ETCC+IMS, ETCC+IMS sham, ETCC sham+IMS, ETCC sham+IMS sham. Receberam 5 sessões de tratamento: ETCC anodal, lado contrário ao joelho acometido, 2mA, 30 min. IMS: estimulação com freqüência de 2Hz, 30 min; agulhas colocadas a 2cm de L1 á S2, nos músculos vasto medial, vasto lateral, reto anterior, tibial anterior e na inserção da pata anserina. Resultados: O a-tDCS + a-IMS mostrou os melhores resultados com diferença significativa na dor (VAS) [média (DP) relacionadas ao tratamento (pós e pré): 0.46 (0.04) vs. 6.32 (1.97); 95%CI -5.42 (-8.24 to -4.36), p=.003] e funcionalidade. Esse resultado iniciou na primeira sessão e manteve-se ao longo do estudo. A-tDCS+a-IMS foi o único capaz de modificar o sistema inibitório descendente de dor. Conclusão: Obtivemos melhora da dor e capacidade funcional com IMS, ETCC e ETCC+IMS. Mas somente o grupo de tratamento ETCC+IMS demonstrou capacidade de modificação do sistema inibitório descendente de dor. / Background: Knee osteoarthritis (KOA) has a high prevalence, especially in women. With the aging of the population this prevalence will increase. Conservative treatments have limited efficacy in expressive number of patients in the course of the treatment. The total knee replacement surgery presents high costs, possibility of serious postoperative complications and although the anatomical correction is perfect, around 20% persist with chronic postoperative pain. Therefore, it’s necessary to advance in the knowledge of pathophysiological mechanisms and to study new therapeutic approaches to add to the existing ones, aiming to better manage pain and to restore function more effectively. These questions motivated three central questions that originated the three studies that compose this thesis. Study I In the first study we evaluated the mechanisms by which there is perpetuation of pain in knee osteoarthritis and to answer this question sought to answer the following objectives: I) To compare if the function of the descending inhibitory pain pathway is associated with the state of inhibition in the corticospinal system, indexed by the motor evoked potential (MEP) and the cortical silent period (CSP) in patients with KOA and healthy controls. II) To determine if there is a correlation between the intracortical inhibition measures (CSP, MEP) with changes in the numerical pain scale (NPS 0-10) in the KOA during the task of conditioned pain modulation (CPM-task) considering the effect of the self-reported function evaluated by the Western Ontario and McMaster Universities Index (WOMAC) and the use of analgesics. Methods: A cross-sectional study included 21 female patients with KOA and 10 healthy controls aged 19-75 years old. Motor cortex excitability parameters (MEP and CSP) were assessed using transcranial magnetic stimulation (TMS). Pain assessment and disability by WOMAC and NPS (0-10) during the CPM-task. Results: The adjusted mean (SD) of CSP observed in patients with OA was 23.43% lower than in healthy subjects [54,54 (16,10) vs 70.94 (22.87)], respectively (P = 0.01). The function of the descending pain modulatory system evaluated by the NPS (0-10) change during the CPM-task was negatively correlated with the cortical excitability parameter indexed by CSP (P = 0.001). CSP was negatively correlated with pain and disability assessed by the WOMAC index. Conclusion: It was observed a descending pain inhibitory system weakened, corroborating the findings of other chronic pain conditions. Study II The second study sought to determine if one active IMS session compared to sham promoted an effect on motor cortex excitability (MEP, short intracortical inhibition - SICI, intracortical facilitation (ICF) and CSP and in the pain measures [pressure pain threshold (PPT); Visual analogue pain scale (VAS) and numerical pain scale change (NPS0-10) during the CPM-task]. This study also aimed to determine whether serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) mediates the effect of this stimulation on the cortico-spinal system, as assessed by MEP and PPT. Methods: Twenty-six women with KOA, aged 50-75 years old, were included. They were randomly divided to receive a 30-minute session of active IMS (n = 13) or IMS sham (n = 13) by electrostimulation with a frequency of 2 Hz. The needles were inserted paravertebral at the level of the lumbar roots exit from L1 to S2 and in the muscles whose innervation corresponds to these roots and which support the knee joint (vastus medialis, rectus anterior, vastus lateral, tibialis anterior and insertion of the anserine paw). The outcomes were pain measures (VAS, PPT, NPS during CPM-task) and excitability parameters (MEP, CSP, SICI, ICF) performed before and immediately after the intervention. Results: the active IMS compared with sham decreased the MEP by 31.61% [confidence interval (CI) 95%, 2.34-60.98]. For the secondary outcomes, IMS reduced ICF and increased CSP. IMS improved pain reported in VAS, PPT, and NPS score (0-10) during the CPM-task. BDNF was negatively correlated with PPT (r = 20.56). Conclusion: We obtained results demonstrating improvement of pain and enhancement of the inhibitory corticospinal system compared to sham treatment with IMS. Study III The third study aimed to: 1) Evaluate if the use of the combined tDCS (transcranial direct current stimulation) to IMS can promote a better result of modulation of the corticospinal pain pathway through the potentiation of the effects of the two treatments; compared to each of them alone, and with the sham treatment. 2) To evaluate the ability of the tDCS to strengthen the descending inhibitory pain system and to modulate neuronal excitability through VAS, PPT and NPS during CPM-task. In addition, we evaluated whether serum BDNF could predict the effect of therapy at the end of treatment. Methods: 60 women aged 50 to 75 years old. Randomized in one of four groups: tDCS + IMS, tDCS + IMS sham, tDCS sham + IMS, tDCS sham + IMS sham. They received 5 sessions of treatment: anodal tDCS, opposite side to affected knee, 2mA, 30 min. IMS: stimulation with frequency of 2Hz, 30 min; needles placed at 2 cm from L1 to S2, in the vastus medialis, vastus lateralis, rectus anterior, tibialis anterior and insertion of the anserine paw. Results: a-tDCS + a-IMS showed the best results with significant difference in pain (VAS) [mean (SD) related to treatment (post and pre): 0.46 (0.04) vs. 6.32 (1.97); 95% CI -5.42 (-8.24 to -4.36), p = .003] and functionality. This result started in the first session and was maintained throughout the study. A-tDCS + a-IMS was the only one able to modify the descending inhibitory pain system. Conclusion: We achieved improved pain and functional capacity with IMS, tDCS and tDCS + IMS. But only the tDCS + IMS treatment group demonstrated ability to modify the descending inhibitory pain system.