Investigação sobre o mecanismo neurofisiológico responsável pela modulação da excitabilidade reflexa após estimulação por corrente elétrica contínua nos membros inferiores
| Ano de defesa: | 2024 |
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Resumo: | Dissertação (Mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Educação Física, Programa de Pós-Graduação em Educação Física, 2024. |
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Investigação sobre o mecanismo neurofisiológico responsável pela modulação da excitabilidade reflexa após estimulação por corrente elétrica contínua nos membros inferioresEletromiografiaReflexo HInibição pré-sinápticaMedula espinhalThreshold Tracking (THTR)Dissertação (Mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Educação Física, Programa de Pós-Graduação em Educação Física, 2024.Introdução: A neuroplasticidade se define como alterações funcionais e/ou estruturais em certas regiões do sistema nervoso central decorrentes de alguma intervenção, como por exemplo estimulação por corrente elétrica contínua (ECC). A estimulação transcraniana por corrente contínua é talvez a ECC mais utilizada em diferentes estudos sobre plasticidade, seguida da estimulação medular. Contudo, ECC aplicada em membros para estímulo de nervos tem sido pouco explorada, com um estudo mostrando modulação do reflexo H. Os mecanismos envolvidos em adaptações do sistema nervoso a diferentes tipos de intervenção ou estimulação têm sido estudados utilizando paradigmas experimentais para avaliar vias inibitórias envolvidas na modulação da excitabilidade reflexa. No presente estudo, um paradigma condicionante-teste foi utilizado para se avaliar a excitabilidade da via de inibição pré-sináptica (IPS) com o objetivo de identificar o mecanismo de modulação reflexa que pode estar sendo afetado pela ECC aplicada no membro inferior. Outra técnica de avaliação da IPS, threshold tracking (THTR), que permite estudar aproximadamente a mesma população de motoneurônios, foi adotada. O reflexo H em repouso e durante a contração voluntária máxima (e resposta à estimulação supra-máxima: onda V) foram também avaliados em resposta a ECC aplicada no membro inferior. Estas respostas permitem avaliar a excitabilidade das vias medulares e descendentes (dos centros suprassegmentares), respectivamente. Objetivos: Avaliar os efeitos da ECC no membro inferior sobre a excitabilidade reflexa e possíveis mecanismos de modulação. Métodos: O reflexo H foi evocado no músculo sóleo com um pulso retangular de corrente de 1ms aplicado no nervo tibial (estímulo teste) em diferentes intensidades para se obter parâmetros de amplitude da curva de recrutamento. A resposta reflexa equivalente à 50% da resposta H máxima (Hmax) foi condicionada por um estímulo no nervo fibular aplicado 100ms antes para induzir a IPS (paradigma condicionante-teste, ou C-T). A técnica de THTR consiste em aumentar a intensidade do estímulo teste para se obter um reflexo H condicionado com mesma amplitude do controle. A ECC consistiu em 20 minutos de estimulação anódica (REAL) com 2mA de intensidade ou placebo (SHAM) (sem intensidade aplicada) divididas em 2 sessões com intervalo de uma semana entre elas. Cada sessão era composta por 4 protocolos em 3 momentos distintos: 1) 20 reflexos H controle, 20 reflexos H condicionados pela estimulação no nervo fibular (técnica C-T); 2) 20 reflexos H utilizando a técnica do THTR; 3) Curva de recrutamento (CR); 4) Onda V. Os momentos eram divididos em: PRE (antes da estimulação com ECC REAL ou SHAM); DUR (durante estimulação com ECC REAL ou SHAM); POS (após estimulação REAL ou SHAM). Foram analisadas variáveis eletromiográficas antes (PRE), durante (DUR), e após (POS) cada momento de ECC em cada dia. As variáveis investigadas foram: 1) Parâmetros extraídos da curva de recrutamento (CR) do reflexo H; 2) Amplitude da onda V; 3) Grau de inibição pré-sináptica (GIPS) ; 4) Mudança de intensidade de corrente por meio do THTR (COR). Resultados: A intervenção não foi eficaz em gerar alterações significativas nos parâmetros da curva e na amplitude de onda V. Entretanto, foi eficiente em apresentar diferenças significativas entre GIPS_PRE comparado ao GIPS_POS na condição REAL. Além disso, foram encontradas diferenças significativas entre COR_PRE x COR_POS e COR_DUR xCOR_POS (p<0,05). Os resultados sugerem que a ECC somada ao estímulo FIB produz uma inibição potencializada no reflexo H. Conclusão: O uso de ECC anódica em membros inferiores alterou o nível de IPS avaliado pelas duas técnicas (paradigma C-T e THTR). Portanto, o protocolo de duas sessões de ECC foi eficaz para gerar efeitos sobre o GIPS e sobre a COR, mas não sobre os parâmetros da CR ou na amplitude da onda V. Estes resultados complementam os achados recentes por apresentar evidências de um possível mecanismo atuante na modulação reflexa em resposta à ECC em membro inferior. Contribui, portanto, para a discussão de adaptação em mecanismos medulares decorrentes de alterações nas propriedades biofísicas das aferentes dos fusos neuromusculares.Introduction: Neuroplasticity is defined as functional and/or structural changes in certain regions of the central nervous system resulting from some kind of intervention, such as direct electrical current stimulation (DCS). Transcranial direct current stimulation is perhaps the most used DCS in different studies on plasticity, followed by spinal cord stimulation. However, DCS applied to limbs to stimulate nerves has been little explored, with one study showing modulation of the H reflex. The mechanisms involved in adaptations of the nervous system to different types of intervention or stimulation have been studied using experimental paradigms to evaluate inhibitory pathways involved. in the modulation of reflex excitability. In the present study, a conditioning-test paradigm was used to evaluate the excitability of the presynaptic inhibition pathway (PSI) with the aim of identifying the reflex modulation mechanism that may be affected by DCS applied to the lower limb. Another PSI assessment technique, threshold tracking (THTR), which allows studying approximately the same population of motoneurons, was adopted. The H reflex at rest and during maximal voluntary contraction (and response to supra-maximal stimulation: V wave) were also evaluated in response to the DCS applied to the lower limb. These responses make it possible to evaluate the excitability of the medullary and descending pathways (of the suprasegmental centers), respectively. Objectives: To evaluate the effects of DCS in the lower limb on reflex excitability and possible modulation mechanisms. Methods: The H reflex was evoked in the soleus muscle with a 1ms rectangular current pulse applied to the tibial nerve (test stimulus) at different intensities to obtain amplitude parameters of the recruitment curve. The reflex response equivalent to 50% of the maximum H response (Hmax) was conditioned by a stimulus to the peroneal nerve applied 100 ms before to induce the IPS (conditioning-test paradigm, or C-T). The THTR technique consists of increasing the intensity of the test stimulus to obtain a conditioned H reflex with the same amplitude as the control. DCS consisted of 20 minutes of anodal stimulation (REAL) with 2mA intensity or placebo (SHAM) (no intensity applied) divided into 2 sessions with a one-week interval between them. Each session consisted of 4 protocols at 3 different times: 1) 20 control H reflexes, 20 H reflexes conditioned by stimulation of the peroneal nerve (C-T technique); 2) 20 H reflexes using the THTR technique; 3) Recruitment curve (RC); 4) V wave. The times were divided into: PRE (before stimulation with DCS REAL or SHAM); DUR (during stimulation with DCS REAL or SHAM); POS (after REAL or SHAM stimulation). Electromyographic variables were analyzed before (PRE), during (DUR), and after (POS) each moment of DCS on each day. The variables investigated were: 1) Parameters extracted from the H-reflex recruitment curve (RC); 2) Amplitude of V wave; 3) Rate of presynaptic inhibition (GIPS); 4) Change in current intensity through THTR (COR). Results: The intervention was not effective in generating significant changes in the curve parameters and V wave amplitude. However, it was efficient in presenting significant differences between GIPS_PRE compared to GIPS_POS in the REAL condition. Furthermore, significant differences were found between COR_PRE x COR_POS and COR_DUR x COR_POS (p<0.05). The results suggest that DCS added to the FIB stimulus produces a potentiated inhibition in the H reflex. Conclusion: The use of anodal DCS in the lower limbs changed the PSI level assessed by both techniques (C-T and THTR paradigm). Therefore, the two-session DCS protocol was effective in generating effects on GIPS and COR, but not on RC parameters or V wave amplitude. These results complement recent findings by presenting evidence of a possible acting mechanism in reflex modulation in response to DCS in the lower limb. It therefore contributes to the discussion of adaptation in spinal mechanisms resulting from changes in the biophysical properties of afferents from the neuromuscular spindles.Faculdade de Educação Física (FEF)Programa de Pós-Graduação em Educação FísicaMezzarane, Rinaldo AndréCruz, Gabriel Menezes da2024-07-29T19:05:45Z2024-07-29T19:05:45Z2024-07-292024-02-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCRUZ, Gabriel Menezes da. Investigação sobre o mecanismo neurofisiológico responsável pela modulação da excitabilidade reflexa após estimulação por corrente elétrica contínua nos membros inferiores. 2024. 76 f., il. Dissertação (Mestrado em Educação Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.http://repositorio.unb.br/handle/10482/49285A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-02-27T17:57:46Zoai:repositorio.unb.br:10482/49285Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-02-27T17:57:46Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false |
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