A dor crônica musculoesquelética é um importante problema de saúde pública, pois, além de ter alta prevalência, suas consequências são nefastas à condição física, psicológica e comportamental, levando ao afastamento do trabalho e aposentadoria precoce. Considerando que quadros de dor crônica são relacionados a alterações biológicas em importantes sistemas endógenos, a busca de biomarcadores sistêmicos interrelacionados com este processo podeser útil para o entendimento dos possíveis efeitos terapêuticos e adversos de técnicas de neuromodulacão, tanto centrais quanto periféricas. Baseado nisto, o objetivo principal deste estudo foi avaliar o efeito dos tratamentos com estimulação magnética transcraniana repetitiva (rTMS) e eletroestimulação intramuscular (DIMST) na intensidade da dor e em parâmetros bioquímicos e neurofisiológicos em pacientes com dor crônica musculoesquelética,e, secundariamente, buscar possíveis biomarcadores em quadros de dor crônica musculoesquelética. Este estudo foi dividido em dois experimentos. No experimento 1, comparou-se o efeito das técnicas de neuromodulação periférica (DIMST) e central (rTMS) sobre os parâmetros de excitabilidade cortical e níveis séricos de BDNF, S100β, citocinas e parâmetros de estresse oxidativo em pacientes com SDM. Foram recrutadas 46 mulheres, com idade entre 19 e 75 anos e diagnóstico de síndrome dolorosa miofascial (SDM). Trata-se de um ensaio clínico randomizado, cego, em paralelo, controlado com placebo-sham. As pacientes foram randomizadas em 4 grupos: (1) rTMS+DIMST, (2) rTMS +sham-DIMST, (3) sham-rTMS+DIMST e (4) sham-rTMS + sham-DIMST. No experimento 2, avaliou-se parâmetros neurofisiológicos de excitabilidade cortical e níveis séricos de BDNF como marcadores de dor crônica musculoesquelética. Foram recrutadas 72 mulheres, com idade entre 19 e 75 anos e diagnóstico de osteoartrite (OA) e SDM. Os parâmetros mensurados foram: dor pela escala análogo-visual (EAV), limiar de dor por algometria (PPT) e excitabilidade cortical pelo TMS. No experimento 1, as pacientes mostrarem-se iguais entre os grupos no basal. Houve uma redução na dor mensurada pela EAV nos grupos 1, 2 e 3 em relação ao grupo 4. O parâmetro de excitabilidade, potencial evocado motor (MEP), apresentou um aumento de amplitude ao final da intervenção 2. Não foram observadas mudanças nos parâmetros bioquímicos analisados durante e ao final das intervenções, seja entre as intervenções e dentro das intervenções. No experimento 2, observou-se que o PPT apresenta uma correlação positiva com inibição intracortical (ICI) e negativa com a facilitação intracortical (ICF). As pacientes com SDM apresentam o período silente (CSP) mais longo que pacientes com OA. O BDNF e estradiol apresentam relação positiva com PPT; no entanto, quando foi avaliada a interação destes fatores, o efeito sobre o PPT foi em direção oposta. Em resumo, os tratamentos ativos, central e/ou periférico, mostraram-se eficazes no alívio da dor, porém, dentre os parâmetros bioquímicos analisados, não se observouum biomarcador responsivo a estas técnicas. Sugere-se uma relação entre dor crônica musculoesquelética e alterações na excitabilidade cortical do córtex motor. Além disto, é importante ressaltar que estes tratamentos não alteraram nenhum dos parâmetros de avaliação de dano celular, como, por exemplo, o aumento de proteína glial (S100β), sugerindo que são técnicas seguras no que se refere aos parâmetros avaliados nesta tese. Posteriores estudos são necessários buscando novos biomarcadores que permitam um melhor diagnóstico, prognóstico e avaliação da resposta ao tratamento com técnicas de neuromodulação na dor crônica musculoesquelética. / Chronic musculoskeletal pain is a major public health problem with high prevalence, because, besides its high prevalences, its consequences are harmful to the physical, psychological and behavioral condition, leading to absence from work and early retirement. Taking into account that chronic pain processes are related to biological changes in endogenous systems, searching systemic biomarkers interconnected with this process can be useful to understand the potential therapeutic and adverse effects of the neuromodulation techniques, both central and peripheral. Based on that, the aim of this study was to evaluate the effect of treatment with repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and intramuscular electrical stimulation (DIMST) on pain intensity, biochemical and neurophysiological parameters in chronic musculoskeletal pain patients. Secondly, the aim was to find possible biomarkers in chronic musculoskeletal pain conditions. This study was divided into two protocols. Protocol 1, it was compared the effect of central (rTMS) and peripheral (DIMST) neuromodulation techniques on pain intensity, cortical excitability parameters and serum levels of BDNF, S100β, cytokines and oxidative stress parameters in patients with myofascial pain syndrome (MPS.) Fourty women, aged between 19 and 75 years, MPS diagnosis were recruited. This is a randomized, blind, parallel, placebo - sham clinical trial. The patients were randomized into four groups: (1) rTMS + DIMST, (2) rTMS + sham-DIMST, (3) sham-rTMS + DIMST, and (4) sham-rTMS + sham-DIMST. Protocol 2, we assessed the neurophysiological parameters of cortical excitability and BDNF serum levels as markers of chronic musculoskeletal pain. Seventy-two women, aged between 19 and 75 years diagnosed with osteoarthritis (OA) and MPS were recruited. The measured parameters were: pain intensity by visual analogue scale (VAS), pain pressure threshold (PPT) and cortical excitability by TMS. In protocol 1, the patients presented similarities in the baseline between the four groups. The patients presented a reduction in painintensity measured by VAS in the groups 1, 2 and 3 in relation to group 4. After rTMS intervention, there was an increase in the MEP amplitude. There were no changes in biochemical parameters analyzed during and after the interventions. In protocol 2, it was observed that PPT has a positive correlation with intracortical inhibition (ICI) and negative correlation with intracortical facilitation (ICF). Patients with MPS exhibit longer silent period (CSP) than OA patients. BDNF and estradiol serum levels presented a positive correlation with PPT; however, when their interaction was assessed, the effect on the PPT was in the opposite direction. In summary, the active, central and/ or peripheral treatments were effective in relieving the pain; however, among the biochemical parameters analyzed, there was no biomarker responsive to these techniques. It is suggested a relationship between chronic musculoskeletal pain and changes in cortical excitability of the motor cortex. Furthermore, it is important to note that these treatments did not alter any of the parameters of cellular damage assessment, such as the increase of glial protein (S100β), suggesting that they are safe as to the parameters evaluated in these techniques. Further studies are needed to find new biomarkers that allow better diagnosis, prognosis and assessment of treatment response with neuromodulation techniques in chronic musculoskeletal pain.

INTRODUÇÃO: dependência de cocaína é um problema grave de saúde no Brasil e no mundo. Até hoje não existe um tratamento específico eficaz para este sindrome. A Estimulação Magnética Transcraniana de repetição(EMTr) é um método capaz de neuromodular o cérebro. MÉTODOS: Em um estudo randomizado duplo cego 25 pacientes dependentes de cocaína com diagnóstico feito pelo DSM IV-TR foram tratados em condição de EMTr de alta freqüência ativa (1250 pulsos/dia) ou EMTr placebo.O tratamento consiste em 1 mês de aplicação de EMTr (ativa ou placebo) seguido de dois meses em acompanhamento ambulatorial semanal em um grupo de prevenção de recaídas.Amostras de urina são colhidas semanalmente e enviadas ao laboratório da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da USP aonde é realizada a dosagem de benzoilecgonina na urina. RESULTADOS: Até o presente momento 25 pacientes foram tratados e a análise dos dados sugere melhora da fissura medida pela Minnesota Cocaine Craving Scale e redução do consumo medido pelas dosagens de benzoilecgonina na urina. CONCLUSÃO : A EMTr ajuda a reduzir fissura e consumo de coaína em pacientes dependentes / Cocaine addiction is a serious worldwide health issue. Theres no specific treatment for the syndrome. Repeated Transcranial Magnetic Stimulation(rTMS) is a technique capable of neuromodulate brain functioning. In a Controlled double-blind randomized study 42 cocaine addicted patients diagnosed with DSM IV- TR will be treated with rTMS(1250 pulses/day) or with sham TMS for one month. After the month of TMS patients will have for 2 months weekly session in a relapse prevention group. Urine samples are collected weekly. Until now 25 patients were treated and data analysis shows reduction on cocaine craving and consumption. RTMS helps reduce craving and cocaine consumption in cocaine addicted patients

Neuronavigation and transcranial magnetic stimulation (TMS) are valuable tools in clinical and research environment. Neuronavigation provides visual guidance of a given instrument during procedures of neurological interventions, relative to anatomic images. In turn, TMS allows the non-invasive study of cortical brain function and to treat several neurological disorders. Despite the well-accepted importance of both techniques, high-cost of neuronavigation systems and limited spatial accuracy of TMS in targeting brain structures, limit their applications. Therefore, the aim of this thesis was to i) develop an open-source, free neuronavigation software, ii) study a possible combination of neuronavigation and 3D printing for surgical planning, and iii) construct a multi-channel TMS coil with electronic control of electric field (E-field) orientation. In the first part, we developed and characterized a neuronavigation software compatible with multiple spatial tracking devices, the InVesalius Navigator. The created co-registration algorithm enabled tracking position and orientation of instruments with an intuitive graphical interface. Measured accuracy was similar to that of commercial systems. In the second part, we created 3D printed models from patients with neurological disorders and assessed the errors of localizing anatomical landmarks during neuronavigation. Localization errors were below 3 mm, considered acceptable for clinical applications. Finally, in the last part, we combined a set of two thin, overlapping coils to allow electronic control of the E-field orientation and investigated how the motor evoked responses depend on the stimulus orientation. The developed coil enabled the stimulation of the motor cortex with high angular resolution. Motor responses showed the highest amplitude and lowest latency with E-field approximately perpendicular to the central sulcus. In summary, this thesis provides new methods to improve spatial accuracy of techniques to brain interventions. / A neuronavegação e a estimulação magnética transcraniana (EMT ou TMS, do termo em inglês transcranial magnetic stimulation) têm sido apresentadas como ferramentas valiosas em aplicações clínicas e de pesquisa. A neuronavegação possibilita a localização de instrumentos em relação a imagens anatômicas durante procedimentos de intervenção neurológica. Por sua vez, a EMT permite o estudo não invasivo da função cerebral e o tratamento de doenças neurológicas. Apesar da importância de ambas as técnicas, o alto custo dos sistemas de neuronavegação e a reduzida precisão espacial da EMT em ativar estruturas cerebrais limitam suas aplicações. Sendo assim, o objetivo desta tese foi: i) desenvolver um software de neuronavegação gratuito e de código aberto, ii) estudar a combinação entre neuronavegação e impressão 3D para planejamento cirúrgico, e iii) construir uma bobina de EMT multicanal com controle eletrônico da orientação do campo elétrico (CE). Na primeira parte, desenvolvemos e caracterizamos um software de neuronavegação compatível com vários rastreadores espaciais, o InVesalius Navigator. O algoritmo criado possibilitou o rastreamento de instrumentos por uma interface gráfica intuitiva. A precisão medida foi semelhante à de sistemas comerciais. Na segunda parte, imprimimos modelos 3D de pacientes com patologias neurológicas e avaliamos os erros de localização de marcos anatômicos durante a neuronavegação. Os erros de localização foram inferiores a 3 mm, considerados aceitáveis para aplicações clínicas. Por fim, na última parte, combinamos duas bobinas sobrepostas para controlar eletronicamente a orientação do CE, e investigamos como as respostas motoras evocadas dependem da orientação da corrente. A bobina desenvolvida possibilitou estimular o córtex motor com alta resolução angular. As respostas motoras apresentaram maior amplitude e menor latência para orientação do CE aproximadamente perpendicular ao sulco central. Em suma, esta tese fornece novos métodos para melhorar a precisão espacial de técnicas de intervenção com o cérebro.

INTRODUÇÃO: O envelhecimento está associado, muitas vezes, a um declínio cognitivo frequentemente negligenciado, especialmente quando em formas brandas e/ou iniciais, com importante repercussão na vida das pessoas. Tais declínios podem regredir para a normalidade, estabilizar ou mesmo evoluir para quadro demenciais. O comprometimento cognitivo leve (CCL) é uma síndrome clínica de associada a um risco aumentado de demência, podendo ter várias etiologias e patologias. Até o momento, não existe ainda uma abordagem terapêutica, deixando uma lacuna no arsenal terapêutico tanto do especialista quanto do clínico geral. A estimulação magnética transcraniana é uma técnica não invasiva e promissora. Tem potencial para melhorar a memória e a cognição de idosos ativando redes neurais. OBJETIVOS: Este trabalho visa verificar os efeitos da estimulação magnética transcraniana repetitiva (EMTr) de alta frequência primeiramente sobre a memória e, secundariamente, sobre a cognição global de idosos com CCL. MÉTODOS: Trata-se de um estudo duplo cego, randomizado sham-controlado. Foram estimulados 32 idosos com idades entre 60-74 anos, totalmente independentes para as atividades instrumentais de vida diária (AIVDs), com queixas subjetivas de memória e evidência de algum prejuízo na avaliação neuropsicológica, caracterizando CCL. Os participantes foram divididos em dois grupos: (I) EMTr ativa (n=15) e (II) EMTr sham (n=17). O grupo ativo recebeu 10 sessões de EMTr a 10Hz (110% do limiar motor e 2.000 pulsos por sessão) sobre o córtex pré-frontal dorso lateral esquerdo.Foi utilizada uma bobina inativa (sham) para o grupo placebo. As baterias neuropsicológicas foram realizadas nos três tempos: antes (T0), logo após (T1) e um mês após (T2) a EMTr. RESULTADOS: Dos 109 pacientes triados, 36 foram elegíveis para o estudo. Houve 4 desistências, e 32 finalizaram o estudo. Os dados demográficos foram homogêneos. Os escores dos testes foram ajustados para a idade e escolaridade. O ponto de corte do Escore Isquêmico de Hachinski foi <=4. A medida de desfecho primário foi o teste ecológico Rivermead Behavioural Memory (RBMT) devido a sua alta capacidade de predizer problemas de memória diárias. As variáveis contínuas foaram avaliadas pelo teste t de Student. Análise de variância para medidas repetidas (ANOVA) foi utilizada para comparar as medidas de variáveis quantitativas ao longo dos instantes de medição. Houve interação (efeito de grupo) a favor do grupo ativo nas variáveis Rivermead Behavioural Memory Test (p=0,042) e teste de Stroop (retângulos) (p=0,044) em T0-T1; dígitos ordem direta (p=0,041) e trilhas B em T1-T2 (p=0,032). Houve interação no teste de memória lógica tardia em T0-T1 e T0-T2 (p=0,044 e 0,005, respectivamente) a favor do grupo sham; porém, o desfecho foi igual em T2 em ambos os grupos. Não houve interação no IQCODE e na escala de Bayer de funcionalidade. Os resultados mostram melhora significativa, a um nível de 5% de significância, na memória do dia a dia, da atenção e de função executiva dos idosos que se submeteram à EMTr de alta frequência, sugerindo seu potencial terapêutico no CCL. Trial registration: clinicaltrials.gov Identifier: NCT01292382. / BACKGROUND: Aging maybe associated with a cognitive decline often overlooked, especially in milder forms, with significant impact on people\'s lives. Such declines may regress to normal, or even stabilize, or progress to dementia. Mild cognitive impairment (MCI) is a clinical syndrome associated with an increased risk of dementia and may have different etiologies and pathologies. To date, there is still not a therapeutic approach, leaving a gap in the therapeutic armamentarium of both expert as the general practitioner. Transcranial magnetic stimulation is a promising and noninvasive technique with potential to improve memory and cognition in elderly by activating neural networks. OBJECTIVES: This study aims to assess the effects of high frequency repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) primarily on memory and secondarily on global cognition in elderly people with MCI. METHODS: Double blind, randomized sham-controlled trial. Were stimulated 32 eldrely aged 60-74 years, totally independent for instrumental activities of daily living (IADL) with subjective memory complaints and evidence of some impairment in neuropsychological assessment, characterizing MCI. Subjects were divided into two groups: (I) active rTMS (n=15) and (II) rTMS sham (n=17). The active group received 10 sessions of 10 Hz rTMS (110% of motor threshold and 2000 pulses per session) over left dorsolateral prefrontal cortex. We used a inactive coil (sham) for the placebo group. The neuropsychological assessment were conducted in three stages: before (T0), immediately after (T1) and one month after (T2) rTMS. RESULTS: Of 109 patients screened, 36 were eligible for the study. There were 4 dropouts, and 32 completed the study. Demographic data were homogeneous. The test scores were adjusted for age and education. All subjects presented a cut-off score <=4 for the Hachinski Ischaemic Score. Continuous variables were evaluated by Student t test. Repeated measures of anayses of variance (ANOVA) were used to compare measures of quantitative variables along time. The primary outcome measure was a positive response on the ecological tool Rivermead Behavioural Memory Test (RBMT) because of its capacity to predict everyday memory problems. There was interaction (group effect) in favor of the active group over the variables RBMT (p=0.042) and Stroop test (colored rectangles) (p=0.044) at T0-T1; digit span direct order (p=0.041) and trail making B, T1-T2 (p=0.032). There was interaction in late logic memory test at T0-T1 and T0-T2 (p=0.044 and 0.005, respectively) for the sham group, but the outcome was the same in both groups at T2. There were no significant interaction at IQCODE and Bayer ADL Scale. The results present significant improvement, at a 5% level of significance, in everyday memory, attention and executive function of the elderly who underwent to high-frequency rTMS, suggesting its therapeutic potential in MCI. Trial registration: clinicaltrials.gov Identifier: NCT01292382.

Introdução e objetivos: A dor central pós-acidente vascular cerebral (DCAVC) é causada pela lesão vascular de estruturas somatossensitivas encefálicas e comumente refratária aos tratamentos farmacológicos disponíveis atualmente. A estimulação magnética transcraniana repetitiva (EMTr) do córtex pré-frontal dorsolateral (CPFDL) pode alterar o limiar da dor térmica de indivíduos saudáveis e exercer efeito analgésico na dor aguda pós-operatória e em doentes com síndrome fibromiálgica. No entanto, seu efeito na dor neuropática e na DCAVC, em particular, ainda não foi avaliado. O objetivo do presente estudo, delineado de modo prospectivo, duplamente encoberto e controlado com placebo foi o de se avaliar o efeito analgésico da EMTr do CPFDL em doentes com DCAVC. Casuística e métodos: 21 doentes foram incluídos aleatoriamente em dois grupos, os do grupo ativo (EMTr-A) e os do grupo placebo (EMTr-S) e tratados, respectivamente, com dez sessões diárias de EMTr verdadeira (EMTr-A) ou sham (EMTr-S) do CFPDL esquerdo (10 Hz, 1250 pulsos/dia). A Escala Visual Analógica (EVA), o Questionário de Dor Neuropática e o Questionário de Dor McGill foram utilizados para avaliar-se a DCAVC. A depressão, a ansiedade e a qualidade de vida foram avaliadas, respectivamente, com a Escala de Hamilton para Depressão, Escala de Hamilton para Ansiedade e o Short Form Health Survey com 36 itens. As avaliações foram realizadas antes do início do estudo, durante a fase de estimulação e uma, duas e quatro semanas após a aplicação da última sessão de EMTr-A ou EMTr-S. O desfecho principal foi a alteração da intensidade da dor medida no último dia de estimulação em relação à intensidade do seu valor basal de acordo com a EVA. Foi programada uma análise interina dos resultados ao término da avaliação da metade dos doentes programados de acordo com o protocolo de tratamento. Resultados: Os escores médios basais da EVA foram 6,86 (+/- 1,79) e 6,8 (+/- 2,20) para os doentes dos grupos EMTr-A e EMTr-S, respectivamente; a variação média da EVA após o décimo dia de estimulação foi de - 0,07 (+/- 0,24) para os doentes do grupo EMTr-A e 0,1 (+/- 0,7) para o os do grupo EMTr-S. O tamanho do efeito do tratamento foi 0,02 (d de Cohen= 0,04). O estudo foi encerrado devido à significativa falta de eficácia da EMTr-A. Conclusão: A EMTr do CPFDL esquerdo não proporcionou efeito analgésico em doentes com DCAVC / Introduction and objectives: Central post-stroke pain (CPSP) is caused by an encephalic vascular lesion of the somatosensory pathways and is refractory to current pharmacological treatments. Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) can change thermal pain threshold and cause analgesia in healthy subjects and also in acute post operatory pain as well as in fibromyalgia patients. However, its effect on neuropathic pain and particularly in CPSP patients has not been assessed yet. The aim of this prospective, double blind, shamcontrolled study was to evaluate the analgesic effect of left DLPFC rTMS in CPSP patients. Patients and methods: 21 patients were randomly included in two groups: the active (A-rTMS) group and the placebo (S-rTMS) group and were treated, respectively, with 10 daily sessions of real rTMS (A-rTMS) or sham (S-rTMS) of the left DLPFC (10 Hz, 1250 pulses/day). Visual Analogue Scale (VAS), Neuropathic Pain Questionnaire and McGill Pain Questionnaire were used to evaluate the CPSP. The depression, the anxiety and the quality of life were evaluated, respectively, with the Hamilton Scale for Depression, Hamilton Scale for anxiety and the Short Form Health Survey with 36 items. Outcomes were assessed at the baseline, during the stimulation phase and at one, two and four weeks after the last session of ArTMS or S-rTMS. The main outcome was pain intensity change measured with the VAS at the last session of A-rTMS or S-rTMS, compared to the baseline. Interim analysis was scheduled when the first half of the patients have completed the study. Results: The average baseline scores of VAS were 6.86 (+/- 1.79) and 6.8 (+/- 2.20), respectively, for the groups A-rTMS and S-rTMS. The average variation of VAS after the 10th stimulation session was - 0.07 (+/- 0.24) for A-rTMS and 0.1 (+/- 0.7) to the S-rTMS group and the effect size of A-EMTr was 0.02 (Cohen\'s d= 0.04). The study was discontinued due to the significant lack of efficacy of the A-rTMS. Conclusion: Repetitive transcranial magnetic stimulation of the left DLPFC did not provide an analgesic effect in CPSP patients

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

Le système auditif ascendant est constitué d’étages multiples procédant chacun à un traitement complexe du signal, traitement qui est modulé par un système descendant, formant de multiples boucles corticales et sous-corticales de rétroaction : le système efférent auditif. La boucle la plus longue de ce système serait capable de moduler directement le fonctionnement des cellules sensorielles de l’organe périphérique de l’audition. Le but de ce travail était d’étudier pour la première fois chez le sujet sain, l’effet d’une modulation corticale expérimentale sur le fonctionnement périphérique auditif. Nous avons donc recueilli, dans le cadre d’un protocole en double aveugle contre placebo, chez 34 sujets sains, l’activité des cellules ciliées externes de l’organe de Corti (cellules sensorielles directement en contact avec les fibres nerveuses efférentes), par le recueil d’otoémissions acoustiques (OEAs), avant et après stimulation du cortex auditif par une stimulation magnétique transcrânienne répétitive (SMTr). Une diminution de l’amplitude d’un type d’OEA a été obtenue du côté controlatéral à une stimulation du cortex auditif par SMTr à 10 Hz, effet qui ne peut être expliqué seulement par une action non-spécifique liée au bruit de la SMTr mais qui reste extrêmement variable d’un sujet à un autre. De plus, nous avons montré, du côté ipsilatéral à la SMTr, une diminution de l’amplitude des OEAs immédiatement après la SMTr, et uniquement pour les fortes intensités d’utilisation de la SMTr (donc, pour des niveaux de bruit plus importants), reflétant un effet direct du bruit de la SMTr sur les mécanismes cochléaires actifs, effet présent chez nos sujets même en cas de protections auditives de bonne qualité / The ascending auditory system involves multiples stages where the auditory information is processed and modulated by a top-down influence involving multiple cortico sub-cortical loops: the efferent auditory system. It is hypothesized that the longest loop of this efferent system is able to modulate directly the sensory cells of the peripheral auditory organ. The aim of this work was to study this system, to our knowledge for the first time in healthy humans, and to show a direct cortical influence on the auditory periphery. In a double blind randomized procedure, we recorded, in 34 healthy subjects, the activity of outer hair cells of the organ of Corti (sensory cells, that are in direct synaptic contact with medial efferent fibers), by means of evoked otoacoustic emissions (OAEs), before and after auditory cortex stimulation by repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS). We showed an inhibitory influence of the auditory cortical stimulation by 10 Hz rTMS on OAE amplitudes, predominantly in the ear contralateral to the rTMS, effect that cannot be attributed to a non-specific effect linked to the impulse noise associated with the rTMS technique, but that remains highly variable across subjects. In addition, we showed a decrease in OAE amplitude on the ipsilateral side, immediately after the rTMS session and only for high rTMS intensities (and hence, higher noise levels), that reflect a direct influence of the rTMS noise on the auditory periphery, effect that is present even in well ear-protected subjects

Background: Eating disorders are psychiatric illnesses whose treatment is difficult and usually the classic procedures fail. Recently, the number of researches in neuromodulatory methods has increased. I present an overview of basic stimulation methods, their use in the treatment of anorexia nervosa (AN), bulimia nervosa and binge-eating and the results of our study focused on the treatment of AN by transcranial direct current stimulation (tDCS). Methods: It was a randomized, double-blind, sham-controlled trial. Forty-three inpatients with AN were divided to receive either active (n=22) or sham (n=21) tDCS over the left DLPFC (anode F3/cathode Fp2, 2mA for 30 minutes). All patients filled the Eating Disorder Examination Questionnaire (EDE-Q) and Zung depression scale (ZUNG), we measured them the thermal pain threshold, the objective dissatisfaction with their own body by Anamorfic program and evaluated BMI before the first and after the last tDCS. Follow-up was after 2 and 4 weeks. It was evaluated using ANOVA and OPLS model. Results: Compared to sham tDCS, active tDCS improved self-evaluation based on one's body shape (p < 0,05) and significantly decreased the need of excessive control over calorie intake (p < 0,05) in 4-week follow-up (questions 4 and 23 in EDE-Q). Question 21 in EDE-Q was more...

A full-sine (biphasic) pulse waveform is most commonly used for repetitive transcranial magnetic stimulation (TMS), but little is known about how variations in duration or amplitude of distinct pulse segments influence the effectiveness of a single TMS pulse to elicit a corticomotor response. Using a novel TMS device, we systematically varied the configuration of full-sine pulses to assess the impact of configuration changes on resting motor threshold (RMT) as measure of stimulation effectiveness with single-pulse TMS of the non-dominant motor hand area (M1). In young healthy volunteers, we (i) compared monophasic, half-sine, and full-sine pulses, (ii) applied two-segment pulses consisting of two identical half-sines, and (iii) manipulated amplitude, duration, and current direction of the first or second full-sine pulse half-segments. RMT was significantly higher using half-sine or monophasic pulses compared with full-sine. Pulses combining two half-sines of identical polarity and duration were also characterized by higher RMT than fullsine stimuli resulting. For full-sine stimuli, decreasing the amplitude of the halfsegment inducing posterior-anterior oriented current in M1 resulted in considerably higher RMT, whereas varying the amplitude of the half-segment inducing anterior-posterior current had a smaller effect. These findings provide direct experimental evidence that the pulse segment inducing a posterior anterior directed current in M1 contributes most to corticospinal pathway excitation. Preferential excitation of neuronal target cells in the posterior-anterior segment or targeting of different neuronal structures by the two half-segments can explain this result. Thus, our findings help understanding the mechanisms of neural stimulation by full-sine TMS.

Die transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist zu einer essentiellen Untersuchungsmethode der Neurowissenschaften geworden. Sie ermöglicht es, mittels eines kurzen, starken Magnetfeldes, Neuronen im Gehirn anzuregen und kurzfristig deren Aktivität zu modulieren. Diese Effekte sind allerdings nur bei Stimulation des motorischen Kortexes als motorisch evozierte Potentiale (MEP) an peripheren Muskeln direkt messbar. Hier lässt sich auch eine individuelle Reizschwelle (engl. motorthreshold, MT) bestimmen, die sich allerdings von Proband zu Proband stark unterscheidet. Bei Stimulation außerhalb des motorischen Kortexes, bei der durch Änderung der Aktivität einer umschriebenen Neuronengruppe, behaviorale Effekte erzeugt werden sollen, existiert ein solches direktes Maß der neuronalen Erregbarkeit nicht, weshalb häufig die Stimulationsintensität an die individuelle MT angepasst wird. Die vorliegenden Arbeit stellt, diese Anpassung der Intensität in Frage. Hierzu erhielten Probanden vor der Durchführung eines kognitiven Tests über einer mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) ermittelten Region des präfrontalen Kortex eine Stimulation. Die Intensität wurde hierbei einmal an die MT angepasst und einmal nicht. Erstmals konnte mittels einer Korrelationsanalyse gezeigt werden, dass es einen Zusammenhang zwischen der Sensitivität des präfrontalen Kortexes und der des Motorkortexes gibt. Dieser Zusammenhang kann zur nachträglichen Korrektur der behavioralen Daten genutzt werden, da die MT die zwischen den Probanden bestehenden relativen Unterschiede erklärt.