Desenvolvimento de um sistema de closed-loop para regulação dos parâmetros de estimulação cerebral profunda baseado em algoritmos de inteligência artificial utilizando análise quantitativa de eletroencefalograma

Abstract

A utilização de estratégias de neuromodulação para manipular o funcionamento de estruturas do sistema nervoso central estão cada vez mais populares como alternativa para tratamentos de pacientes neurológicos e psiquiátricos resistentes à farmacoterapia. Nesse contexto, a estimulação cortical profunda (ECP) é uma ferramenta inovadora para o estudo do envolvimento de estruturas cerebrais com respostas periféricas fisiológicas e comportamentais. Ritmos oscilatórios na atividade elétrica cerebral refletem estados mentais.

Assim, O objetivo deste projeto é avaliar o efeito da ECP na região da amígdala basolateral direita sobre a parâmetros quantitativos de EEG (ritmos theta e alfa) e correlacionar com parâmetros comportamentais de emocionalidade de ratos Wistar. Animais foram separados em grupos controle, DBS-in e DBS-out de acordo com o tipo de estimulação recebido. Analisou-se o efeito da estimulação de DBS nos ritmos do EEG por meio da ANOVA de uma via. Os resultados da ANOVA de uma via indicam que nenhuma das amplitudes de estimulação (50 µA, 100 µA, 200 µA) alterou significativamente a amplitude do ritmo Alfa (8 - 12 Hz). A análise de ANOVA de uma via indica que a estimulação não apresentou efeito significativo no tempo no braço aberto ou no tempo de braço fechado. A análise de correlação de Pearson, indica que não há associação entre a modulação dos ritmo de EEG com o tempo no braço aberto ou fechado, seja em ritmo alfa ou theta, para ambas as situações. Os resultados deste estudo sugerem que a estimulação DBS na amígdala não produz alteração na atividade de EEG ou do comportamento emocional de Ratos Wistar. Os estudos previamente publicados na literatura utilizam modelos animais de distúrbios psiquiátricos ou estimulação de DBS crônica, sendo assim, futuros estudos podem incluir estratégias para implementar estas limitações no design experimental e dar continuidade a exploração dos efeitos do DBS em modelos experimentais.