Compreendendo os efeitos da estimulação não invasiva do nervo vago transauricular no EEG e na VFC

A estimulação do nervo vago transauricular (taVNS) é uma técnica de neuromodulação recente que não requer cirurgia e utiliza um dispositivo de estimulação não invasivo colocado na concha ou tragus da orelha. Consequentemente, é mais acessível e seguro para os pacientes¹. Nos últimos anos, o campo do taVNS se expandiu rapidamente, concentrando-se principalmente em ensaios clínicos que demonstram potenciais vantagens terapêuticas para várias condições patológicas, incluindo epilepsia, depressão, zumbido, doença de Parkinson, tolerância à glicose diminuída, esquizofrenia e fibrilação atrial². Há muito o que discutir sobre o taVNS e seus efeitos nos processos biológicos nos sistemas central e periférico. Idealmente, um marcador biológico pode demonstrar que o ramo auricular do vago foi estimulado, afetando estruturas intracranianas e permitindo que os pesquisadores analisem como o taVNS afeta a função fisiológica. No entanto, sem um biomarcador confiável, não é fácil entender o que significam os dados do taVNS e como interpretá-los de forma eficaz.

A eletroencefalografia (EEG) é uma ferramenta de imagem encorajadora para fornecer biomarcadores para taVNS. É uma abordagem não invasiva, confiável e barata para medir e quantificar a atividade cortical ^3,4. Seguindo esse processo, nosso grupo realizou uma revisão sistemática, demonstrando detalhes elementares de que o taVNS poderia influenciar a atividade cortical, aumentando principalmente a atividade do espectro de potência do EEG em frequências mais baixas (delta e). No entanto, também foram detectados diversos resultados em frequências mais altas (alfa) e alterações nos componentes iniciais do ERP relacionados a tarefas inibitórias. Encontrou-se alta heterogeneidade entre os estudos; portanto, estudos mais homogêneos, mais significativos e bem planejados são essenciais para tirar conclusões mais robustas sobre os efeitos do taVNS na atividade cerebral medida pelo EEG³. A avaliação do EEG durante o taVNS pode avançar em pesquisas futuras sobre a integração das duas técnicas para uma ferramenta de estimulação móvel, de circuito fechado, monitoramento e não invasiva para afetar a atividade oscilatória cerebral⁴.

A assimetria alfa, que avalia a atividade relativa da banda alfa entre os hemisférios cerebrais, particularmente nos eletrodos frontais, é um biomarcador de EEG frequentemente pesquisado. A literatura anterior utilizou esse biomarcador para analisar a hipótese de aproximação-retraimento ^5,6, que sustenta que o lado frontal direito do cérebro está associado a comportamentos de retraimento. Em contraste, o lado frontal esquerdo está associado a comportamentos de aproximação. Como o alfa está associado à baixa atividade cerebral, um aumento no alfa no lado esquerdo do cérebro sugere menor atividade e pode mostrar falta de comportamento de abordagem. Esse conceito ajuda a explicar alguns resultados na banda alfa no hemisfério esquerdo em pacientes deprimidos⁷. Além disso, os eletrodos de EEG registram a atividade de populações neuronais, examinando a Conectividade Funcional (FC) ou mudanças em redes cerebrais de grande escala, como a rede de modo padrão (DMN) ^{7 , 8} .

Com base nisso, a eletroencefalografia quantitativa pode ser empregada para avaliar os efeitos do taVNS na atividade cerebral; no entanto, mais estudos são necessários para demonstrar sistematicamente as métricas e efeitos específicos que destacariam a estimulação não invasiva através do ramo auricular do nervo vago.

Perifericamente, o nervo vago e o sistema nervoso simpático medeiam a função contrátil e elétrica do coração⁹. Essa regulação promove a capacidade do marcapasso do coração e a controla por meio de manifestações fisiológicas do corpo, conhecidas como despolarizações sinusais. A variabilidade da frequência cardíaca (VFC) registra as mudanças por batimento da despolarização sinusal, descrevendo de forma não invasiva as influências vagais no nó sinusal¹⁰. Dada essa função, a VFC tem sido vista e estudada como um biomarcador proeminente da função neurocardíaca associado ao bem-estar de um indivíduo e à probabilidade de morbidade, mortalidade e estresse^11,12.

No contexto do taVNS, a VFC foi registrada em muitos ensaios, e acredita-se que a estimulação module a VFC ^9,11,12. Considerando que a diminuição da VFC tem sido relacionada à morbidade e mortalidade de diferentes doenças por meio de mecanismos como hiperatividade do sistema nervoso simpático, resposta inflamatória e estresse oxidativo, acredita-se que a modulação do nervo vago do taVNS impacte diretamente a VFC e sua regulação sinusal^13,14. De fato, alguns estudos já indicaram que o taVNS pode aumentar a VFC em indivíduos saudáveis, apoiando essa hipótese ^15,16. No entanto, ainda é necessário entender melhor se diferentes parâmetros do taVNS podem afetar a VFC de maneira diferente.

Atualmente, nenhum estudo mecanístico investigou a rede neural taVNS e os efeitos do sistema nervoso autônomo dessa técnica em conjunto. Portanto, este protocolo visa avaliar como o taVNS pode afetar as métricas de EEG e a VFC e avaliar sua segurança. Além disso, também visa identificar preditores que podem influenciar a resposta ao taVNS. Compreender as variáveis associadas à resposta ao taVNS pode ajudar a projetar futuros ensaios clínicos para maximizar os efeitos dessa intervenção.