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 e objetivos: Estudos recentes sugerem que a estimulação magnética transcraniana repetitiva (EMTr) aplicada sobre o córtex motor é eficaz no tratamento analgésico de doentes com dor crônica. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da aplicação da EMTr sobre o córtex motor, utilizada como co-intervenção terapêutica no tratamento de pacientes com síndrome complexa de dor regional (SCDR) refratária aos tratamentos convencionais. Métodos: Vinte e três doentes com SCDR na mão foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos de tratamentos para receberem o tratamento padrão (analgésicos, medicações adjuvantes e terapia física) associado a dez sessões diárias e consecutivas de EMTr rápida ou estimulação magnética placebo (EMTp), aplicadas sobre a região correspondente ao córtex motor da mão acometida. Os grupos foram comparados em relação aos aspectos epidemiológicos, apresentação clínica da doença, intensidade da dor, alterações do humor, qualidade de vida e função do membro acometido até noventa dias após a conclusão do tratamento, utilizando-se de entrevistas estruturadas, da escala visual analógicas de dor (EVA), do questionário de dor de McGuill (QM), do questionário PIQ-6 (Pain Inpact Questionnaire), do questionário DASH (Disabilities of Arm, Shoulder and Hand), do questionário SF-36 e dos questionários Hamilton para ansiedade e depressão. Resultados: Ocorreu redução significativa dos escores da EVA no grupo tratado com EMTr durante o tratamento, que durou até o sétimo dia após o encerramento das aplicações (p<0.05). A redução média da EVA no grupo tratado com EMTr foi de 4.65 cm (redução de 50.9% dos escores de dor), estatisticamente superior ao grupo tratado com placebo, no qual a redução foi de 2.18 cm (redução de 24.7%). A diminuição dos escores de dor na EVA foi independente de outras variáveis em estudo, exceto pela melhora no domínio sete do questionário SF-36 (aspectos emocionais). Conclusões: A aplicação de EMTr rápida sobre a área motora da mão de doentes com SCDR, associada a um programa de tratamento padrão, resulta em diminuição maior da percepção espontânea da dor quando comparada ao efeito do tratamento padrão isolado, independentemente de outros possíveis efeitos da EMTr sobre o humor, função do membro acometido ou qualidade de vida / Background and aims: There are many evidences that repetitive transcranial magnetic stimulation (r-TMS) of the motor cortex is effective in relief of chronic pain. The aim of this study was to evaluate the analgesic effects of r-TMS in patients with refractory CRPS. Methods: Twenty-three patients presenting with complex regional pain syndrome (CRPS) of the hand were randomly selected and treated with conventional treatment (analgesics, adjuvant medications and physical therapy) plus sham-TMS or r-TMS to the motor cortex opposite the affected limb: 100% MT, 10 hz, 10 s trains, 25 trains daily, 10 daily sessions. The Visual Analogical Scale of Pain (VAS), McGill Questionnaire, Pain Impact Questionnaire (PIQ-6), Disabilities of the Arm, Shoulder and Hand Questionnaire (DASH), Hamilton Depression and Anxiety Rating Scales and SF-36 Questionnaire were the instruments used for the evaluation. The groups were comparable with regards to socio-demographics, mood and pain intensity. Evaluations were performed before, during TMS treatment and up to three months the end of the treatment. Results: There was a significant reduction in VAS scores favoring the r-TMS group up to the seventh follow-up day (p <0.05). The mean reduction in the rTMS group was of 4.65 cm (fall of 50.9%) against 2.18 cm (fall of 24.7%) in sham group during treatment. Improvement in VAS scores was independent of other variables, except for improvement in emotional aspects in the SF-36. Conclusions: During r-TMS sessions there was significant and positive improvement in pain experience of CRPS patients regardless of mood, function or quality of life effects

Introdução: O presente estudo tem como objetivo avaliar a eficácia da estimulação magnética transcraniana de repetição (EMTr) em freqüência excitatória, aplicada ao córtex pré-frontal dorsolateral direito (CPFDLd), quando adicionada ao tratamento vigente de pacientes com transtorno obsessivocompulsivo (TOC) resistente. Método: 30 pacientes com TOC resistente ao tratamento foram alocados aleatoriamente para receber EMTr ativa ou placebo, sendo que a condição de tratamento permaneceu oculta para pacientes e avaliador. O tratamento vigente permaneceu estável por ao menos 8 semanas. A EMTr foi realizada com uma bobina em formato de oito à freqüência de 10Hz, com 110% do limiar motor em 30 sessões diárias de 40 séries de 5 segundos com 25 segundos de intervalo. A gravidade dos sintomas foi avaliada inicialmente, após 2 e 6 semanas de tratamento e 2 e 6 semanas de seguimento com a escala de Yale-Brown para avaliação de sintomas obsessivo-compulsivos (Y-BOCS), Escala de Impressão Clínica Global (CGI), Escala de Hamilton para ansiedade (HAM-A), Escala de Hamilton para depressão com 17 itens (HAM-D17), e inventário SF-36 de qualidade de vida. A medida primária de eficácia foi definida como redução de 30% ou mais nos escores da Y-BOCS e avaliação melhor ou muito melhor na sub-escala de melhora clínica da CGI ao término do seguimento. Resultados: A análise da medida primária de eficácia revelou que apenas um paciente em cada grupo preencheu critérios de resposta para o tratamento com EMTr (P=1.00). A análise de medidas repetidas dos escores de Y-BOCS mostrou um efeito significativo do tempo (F=7.33, P=0.002). Entretanto, não foi observada diferença entre os grupos ou interação grupo/tempo. A análise de medidas repetidas da CGI (gravidade), HAM-D17 e HAM-A também mostrou efeito significativo do tempo (P<0.001, =0.001 e <0.001 respectivamente), novamente sem diferença significativa entre os grupos ou interação. Conclusão: EMTr excitatória aplicada ao CPFDLd de pacientes com TOC resistente ao tratamento não foi diferente de placebo na redução de sintomas obsessivo-compulsivos ou melhora da impressão clínica global. Entretanto, ocorreu uma resposta placebo significativa / Introduction: The present study aims to evaluate the efficacy of added excitatory repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS), applied to the right dorsolateral prefrontal cortex in patients with treatment resistant obsessive-compulsive disorder (OCD). Methods: 30 treatment resistant OCD outpatients were randomized to receive either active or sham rTMS, remaining both patients and rater blind to treatment condition. Baseline treatment was kept stable for at least 8 weeks, and rTMS was performed with a figure-of-eight coil at 10Hz, 110% of motor threshold at 30 daily sessions of 40 trains of 5 seconds with 25 seconds interval. Symptom severity was determined at baseline and after 2 and 6 weeks of treatment and further 2 and 6 weeks of follow-up, using the Yale-Brown Obsessive Compulsive Scale (Y-BOCS), Clinical Global Impression Scale (CGI), Hamilton Anxiety Rating Scale (HAM-A), Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D17) and SF-36 quality of life inventory. The primary outcome measure was defined as 30% or more improvement in Y-BOCS scores and a much improved or improved score at the CGIimprovement subscale by the end of follow up. Results: The analysis of primary outcome measure revealed that only one patient on each group met response criteria for treatment with rTMS (P=1.00). Repeated-measures analysis of Y-BOCS scores showed a significant effect of time (F=7.33, P=0.002). However, no significant group effect or group by time interaction was observed. Repeated measures analysis of CGI (severity), HAM-D17 and HAM-A also showed a significant effect of time (P<0.001, =0.001 and <0.001 respectively) with no significant group effect or group by time interaction. Conclusion: Excitatory rTMS delivered to the rDLPFC of treatment resistant OCD patients was not different from placebo in reducing obsessive-compulsive symptoms or improving clinical global impression. However, a significant placebo response occurred

Muitas das interações que temos com o ambiente envolvem situações dinâmicas. Raramente estas situações são realizadas de maneira isolada. Em ações interceptativas, por exemplo, o sistema nervoso precisa estimar quando um alvo irá atingir uma determinada posição e constantemente ajustar os movimentos para diferentes contextos. Apesar de estudos psicofísicos terem investigado possíveis variáveis ópticas e modulações do contexto envolvidas na integração visuomotora, pouca atenção foi direcionada para compreender os mecanismos cerebrais da integração de informação visual de movimento e ações motoras em cenários dinâmicos. O objetivo geral desta tese foi investigar estes mecanismos e entender como o contexto modula a atividade cerebral em ações interceptativas em adultos jovens saudáveis. No primeiro experimento, foram investigadas quais áreas estão associadas com a integração entre informação visual de movimento e ação motora sincronizatória. Foi utilizado desenho relacionado à eventos em ressonância magnética funcional avaliando a atividade cerebral em tarefa de timing coincidente. Foi identificada uma rede fronto-parietal bilateral dorsal e ativação bilateral do braço ascendente do sulco temporal inferior, região funcionalmente definida como hV5+, e giro angular. No segundo experimento, foi testada a influência causal da área hV5+ e córtex pré-motor dorsal no viés comportamental que tentativa prévia exerce sobre a tentativa atual usando estimulação magnética transcraniana. Os resultados deste experimento sugerem que o efeito da tentativa prévia depende fortemente de um mecanismo de memória de curto prazo implícito no córtex pré-motor dorsal e moderadamente da área hV5+. No terceiro experimento, o objetivo foi verificar o efeito da repetição e expectativa de repetição da velocidade do estímulo nas áreas associadas com ações interceptativas. Para isso, os participantes interceptaram pares de alvos móveis com velocidade igual ou diferente em experimento relacionado à eventos em ressonância magnética funcional. A expectativa sobre a repetição da velocidade do estímulo foi manipulada pela probabilidade de repetição da velocidade do alvo em diferentes blocos. Os resultados comportamentais indicaram que a velocidade do primeiro estímulo enviesou o erro temporal dos participantes para responder ao segundo estímulo e que a manipulação da expectativa dos participantes não resultou em diferença no erro temporal. Não houve modulação da amplitude do sinal BOLD pela repetição do estímulo ou pela manipulação da expectativa sobre a repetição de velocidade. No quarto experimento, foram investigados os mecanismos cerebrais que permitem que a expectativa influencie o comportamento em uma tarefa de timing coincidente. Para isso, a expectativa sobre a velocidade do alvo foi manipulada a cada tentativa por meio de dicas em um experimento relacionado à eventos em ressonância magnética funcional. Os resultados deste experimento mostraram que a expectativa sobre a velocidade do alvo aumenta o sinal BOLD para expectativa válida em hV5+ e córtex pré-motor dorsal. Em geral, os resultados desta tese mostram que a integração visuomotora em ações interceptativas está associada com atividade em uma rede fronto-parietal dorsal e da área hV5+. Destas áreas, foi verificado que o córtex pré-motor dorsal e área hV5+ tem papel de armazenar informação da tentativa prévia que enviesa o comportamento na tentativa atual. Por fim, foi mostrado que a expectativa sobre a velocidade do alvo modula o sinal BOLD em áreas iniciais do processamento sensorial e de planejamento motor. Estes resultados avançam o conhecimento sobre os mecanismos neurais associados à integração visuomotora em ações interceptativas e mostram como o contexto em que a tarefa é realizada modula essa integração / Many of our interactions with the environment happen in dynamic situations. These situations are rarely experienced in isolation. In interceptive actions, for example, the nervous system needs to estimate when a target will arrive at a certain position and constantly adjust movements for different contexts. Although psychophysical studies have investigated the putative optical variables and contextual modulations in visuomotor integration, less attention has been devoted to understand brain mechanisms underlying the integration of visual motion information and motor actions in dynamic scenarios. The main goal of the present thesis was to investigate the brain mechanisms involved in visuomotor integration of interceptive actions in healthy young adults. In the first experiment, it was investigated which brain areas are associated with integration of visual motion information and timed motor action in an event-related functional magnetic resonance imaging experiment. Results showed greater BOLD signal in a bilateral dorsal fronto-parietal network, as well as hV5+ and angular gyrus. In the second experiment, it was tested the causal influence of area hV5+ and dorsal premotor cortex on the behavioral bias that previous trial exerts on the current trial using transcranial magnetic stimulation. The results of this experiment provide causal evidence that the previous trial effect is mediated to a large extent by an implicit shortterm memory mechanism in the dorsal premotor cortex, and to a lesser extent by hV5 +, in a visuomotor integration task with moving objects. In the third experiment, the goal was to verify the effect of repetition and expectation about repetition of speed in brain areas associated with visuomotor integration in interceptive actions. To that end, participants intercepted pairs of moving targets with either same or different speed in an event-related functional magnetic resonance experiment. Expectation about speed repetition of target speed was manipulated through the probability of speed repetition in different blocks. Behavioral results indicate that speed from the first stimulus biased participants\' temporal error for the second stimulus. However, manipulation of participants\' expectation did not affect temporal error. In addition, BOLD signal amplitude was modulated by neither stimulus speed repetition nor expectation. In the forth experiment, brain mechanisms that allow expectation to influence behavior in a coincident timing task were investigated. Participant\'s expectation about target speed was manipulated on a trial-by-trial basis by means of cues in an event-related functional magnetic resonance experiment. The results of this experiment showed that expectation about target speed increases BOLD signal for valid expectations in hV5+ and dorsal premotor cortex. Overall, the results in this thesis show that visuomotor integration in interceptive actions is associated with activity in a dorsal fronto-parietal network and hV5+. In addition, it was verified that dorsal premotor cortex and hV5+ have a role in storing information from previous trial that bias behavior on the current trial. Lastly, it was shown that expectation about upcoming target speed modulates BOLD signal in early stage visual motion processing as well as motor planning areas. These results advance knowledge about the brain mechanisms associated with visuomotor integration in interceptive actions and show how context modulates this integration process

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

A depressão pós Acidente Vascular Cerebral (AVC) é uma condição desabilitante que ocorre em um terço dos casos. Há uma dificuldade no tratamento farmacológico devido a efeitos adversos e eficácia limitada. Recentemente, a estimulação trasncraniana por corrente contínua (ETCC) tem demonstrado eficácia no tratamento da depressão unipolar, apesar dos seus efeitos em depressões secundárias serem desconhecidos. O objetivo do estudo foi avaliar a eficácia e segurança da ETCC, uma intervenção não farmacológica, para depressão pós AVC (DPA), através de um ensaio clínico, randomizado, duplo-cego, sham-controlado. Foram incluídos quarenta e oito pacientes sem uso de antidepressivos com DPA foram igualmente divididos em 2 grupos que não diferiram em gênero, idade, gravidade do AVC ou da depressão e nem em outras variáveis clínicas. Foram realiadas 12 sessões de 30 minutos de ETCC com 2mA de corrente com ânodo à esquerda e cátodo à direita em córtex pré-frontal dorsolateral. Para a ETCC sham foi feita um minuto de estimulação somente, seguida por desligamento da máquina até um total de 30 minutos. Foi feita uma análise por intenção de tratamento, na qual o desfecho primário foi mudança na Hamilton Depression Rating Scale na sexta-semana (final). Resposta clínica e remissão foram desfechos secundários. Segurança foi avaliada usando um questionário de efeitos adversos, avaliação da cognição e a escala de mania de Young. A ETCC ativa foi significantemente superior a sham no desfecho final (diferença de médias de 4.7 pontos, IC95% de 2.1 a 7.3, P < 0.001). Taxas de resposta e remissão também foram estatisticamente maior no grupo ativo (37.5% e 20.8%, respectivamente) em relação ao grupo sham (4.1% e 0). O número necessário para tratar para resposta e remissão foi, respectivamente, 3 e 5. A região ou lado do AVC não predisse resposta. Nenhum efeito adverso grave foi relatado e a frequência dos efeitos adversos foi semelhante em ambos grupos. Pacientes e avaliadores foram cegados de forma efetiva. Este é o primeiro estudo controlado que mostra a eficácia da ETCC na DPA. Dessa forma, a ETCC pode ser uma opção terapêutica para esses pacientes / Depression after a stroke is a disabling condition that occurs in up to one-third of cases. Pharmacological treatment is challenging due to adverse effects and presents limited efficacy. Recently, transcranial direct current stimulation (tDCS) has shown efficacy in the treatment of unipolar depression, although its antidepressant effects in secondary depressions are unknown. The objective of the study was to assess the efficacy and safety of tDCS, a nonpharmacological intervention, for post-stroke depression (PSD) in a prospective, randomized, double blind, sham-controlled trial. Forty-eight antidepressant-free patients with PSD were equally divided in two groups that did not differ in gender, age, stroke and depression severity and other clinical variables. Twelve 30-minute sessions of 2-mA anodal left/cathodal right dorsolateral prefrontal tDCS applied over 6 weeks. For sham tDCS we performed 1-min of stimulation only, followed by no stimulation during the remaining period. Intention-to-treat analysis, in which the primary outcome measure was the change in Hamilton Depression Rating scale score at 6 weeks (endpoint). Clinical response and remission were secondary outcomes. Safety was assessed using an adverse effects questionnaire, cognitive assessment and the Young mania rating scale. Active tDCS was significantly superior to sham at endpoint (mean difference, 4.7 points; 95% CI, 2.1 to 7.3; P <.001). Response and remission rates were also statistically higher in active (37.5% and 20.8%, respectively) vs. sham (4.1% and 0) groups. The number needed to treat for response and remission was, respectively, 3 and 5. Stroke region or side did not predict response. No serious adverse effects were reported and the frequency of common adverse effects was similar in both groups. Patients and raters were effectively blinded. This is the first controlled study that demonstrates the safety and clinically meaningful efficacy of tDCS in patients with PSD. Therefore, tDCS could be an option for the treatment of these patients

Recentes evidências sugerem que a dor lombar crônica está associada a alterações plásticas no cérebro, que podem ser modificadas por estratégias de neuromodulação. Neste ensaio clínico investigamos a eficácia analgésica de 12 sessões não consecutivas de estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC), estimulação elétrica periférica (EEP), ETCC+EEP e estimulação simulada (sham) em 92 pacientes com dor lombar crônica inespecífica. A intensidade, aspecto sensorial e afetivo da dor, incapacidade e percepção global de recuperação foram avaliadas antes do tratamento e quatro semanas, três e seis meses pós-randomização. Efeitos adversos, satisfação do paciente com o tratamento e fatores de confusão como ansiedade e depressão também foram avaliados. Os resultados demonstraram efeitos analgésicos clinicamente importantes da ETCC+EEP (MD = -2,6 IC95% = -4,4 a -0,9) e EEP isolada (MD = -2,2 IC95% = -3,9 a -0,4) comparada ao grupo sham, mas não da ETCC isolada (MD = -1,7 IC95% = -3,4 a -0,0). Além da manutenção do efeito analgésico por até três meses a ETCC+EEP obteve maior proporção de respondedores em diferentes pontos de corte. Os resultados sugerem que tanto a ETCC+EEP quanto EEP isolada são eficazes em curto prazo para o alívio da dor lombar crônica inespecífica. No entanto o efeito analgésico mais duradouro aliado a maior proporção de respondedores indicam um possível efeito aditivo e sinérgico da ETCC+EEP no alívio da dor em pacientes com dor lombar crônica não específica. Os nossos resultados não apoiam o uso da ETCC no regime de tratamento utilizado / Recent evidence suggests that chronic low back pain is associated with plastic changes in the brain that can be modified by neuromodulation strategies. In this clinical trial we have investigated the analgesic efficacy of 12 non-consecutive sessions of transcranial direct current stimulation (tDCS), peripheral electrical stimulation (PES), tDCS+PES and sham stimulation in 92 patients with chronic nonspecific low back pain. Intensity, the sensory and affective aspect of pain, disability, and overall perception of recovery were assessed before treatment and four weeks, three and six months post-randomization. Adverse effects, patient satisfaction with treatment and confounding factors such as anxiety and depression were also evaluated. The results showed clinically significant analgesic effects of tDCS+PES (Mean Reduction (MR) = -2.6; CI95% = -4.4 to - 0.9) and PES alone (MD = -2.2, CI95% = -3.9 to -0.4) compared to sham group, but not tDCS alone (MD = -1.7, CI95% = -3.4 to -0.0). In addition to maintaining the analgesic effect for up to three months, tDCS+PES treatment had a higher proportion of responders in different cutoff points. The results suggest that both tDCS+PES and PES alone are effective in relieving chronic nonspecific low back pain in the short term. However the most lasting analgesic effect, combined with a higher proportion of responders, indicates a possible additive and synergistic effect of tDCS+PES in relieving low back pain. Our findings do not support the use of tDCS alone in this condition

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

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: A Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC) é uma intervenção não farmacológica com resultados discordantes quanto à sua eficácia para o tratamento do Episódio Depressivo Maior (EDM). Possivelmente devido a heterogeneidade dos estudos, as três meta-análises publicadas até agora sobre o assunto apontam para uma pequena vantagem a favor da técnica, dependendo da variável de desfecho analisada (melhora de depressão ou resposta). Todas essas meta-análises utilizaram dados agregados. Focamo-nos, no presente estudo, na realização de uma revisão sistemática da literatura e de uma meta-análise baseada em dados individuais de pacientes (MA-DIP) com Depressão Maior (DM) submetidos à ETCC na fase aguda. Este tipo de análise é mais preciso na avaliação da eficácia de uma intervenção e na obtenção dos preditores de respostas de tratamento, já que as características individuais de cada sujeito são consideradas ao invés das médias e frequências, como nas meta-análises de dados agregados. Objetivos: (1) avaliar a eficácia da ETCC na fase aguda da DM, (2) identificar preditores de resposta, remissão e melhora da depressão específicos e (3) avaliar a aceitabilidade da intervenção. Resultados: Os dados foram colecionados de 6 ensaios clínicos randomizados placebo controlados, totalizando 289 sujeitos. A ETCC ativa foi estatisticamente superior à estimulação simulada em relação à resposta (34% vs. 19%, respectivamente; RC=2,44, IC 95% = 1,38-4,32, NNT=7), remissão (23,1% vs. 12,7%, respectivamente; RC= 2,38, IC 95% = 1,22 - 4,64, NNT=9) e melhora da depressão (coeficiente = 0,35, IC 95% =0,12 0,57). Demonstrou-se que após ajustes para outros preditores e confundidores, depressão resistente a tratamento e doses mais altas de ETCC foram, respectivamente, inversa e diretamente associadas com a eficácia da ETCC. Conclusões: O tamanho de efeito do tratamento com ETCC foi comparável àqueles reportados, em outros estudos, para a Estimulação Magnética Transcraniana repetitiva (EMTr) e para o tratamento farmacológico (com antidepressivos tricíclicos e inibidores seletivos de recaptação de serotonina) na atenção primária para depressão. Os parâmetros mais importantes para otimização em ensaios clínicos futuros são a refratariedade da depressão e a dose da ETCC / Introduction: Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a nonpharmacological intervention for depression. Randomised, sham-controlled clinical trials (RCTs) conducted hitherto have presented mixed results regarding its efficacy. Although recent meta-analyses suggest some efficacy when measuring depression symptoms using a continuous outcome, these meta-analyses were limited in their results as they used an aggregate data approach. We aimed therefore to perform an individual patient data (IPD) meta-analysis. In contrast to an aggregate data meta-analysis, an IPD approach uses the raw data of each participant within a study. IPD is more accurate in estimating the efficacy of an intervention since aggregate data meta-analyses present only summary estimates of efficacy. IPD meta-analysis is also superior to the aggregate data approach for obtaining predictors of treatment outcome, as the characteristics of each patient are assessed instead of the mean and frequency values obtained in the traditional aggregate data meta-analysis. Objectives (a) To provide precise estimates of tDCS efficacy based on continuous (depression improvement) and categorical (response and remission rates) outcomes, (b) to identify variables associated with tDCS efficacy and (c) to estimate the treatment acceptability. Results: Data were gathered from six randomised sham-controlled trials, enrolling 289 patients. Active tDCS was significantly superior to sham for response (34% v. 19%, respectively, odds ratio (OR) = 2.44, 95% CI 1.384.32, number needed to treat (NNT) = 7), remission (23.1% v. 12.7%, respectively, OR = 2.38, 95% CI 1.224.64, NNT = 9) and depression improvement ( coefficient 0.35, 95% CI 0.120.57). Mixed effects models showed that, after adjustment for other predictors and confounders, treatment-resistant depression and higher tDCS doses were, respectively, negatively and positively associated with tDCS efficacy. Conclusions: The effect size of tDCS treatment was comparable with those reported for repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and antidepressant drug treatment in primary care. The most important parameters for optimisation in future trials are depression refractoriness and tDCS dose