El método de trenzado Sol para manejar el cabello grueso durante la estimulación magnética transcraneal: una solución para el sesgo potencial en la estimulación cerebral

Summary

El tipo de cabello que se observa comúnmente en minorías históricamente subrepresentadas parece interferir con la estimulación magnética transcraneal (TMS). Aquí describimos un método de trenzado de cabello (La técnica de trenzado Sol) que mejora la TMS.

Abstract

La Estimulación Magnética Transcraneal (EMT) es una técnica que se utiliza con frecuencia en neurociencia tanto con fines terapéuticos como de investigación. TMS ofrece servicios médicos críticos, como el tratamiento de la depresión mayor, y es vital en casi todos los centros de investigación. Debido a que la TMS se basa en la colocación del cuero cabelludo, se cree que el cabello afecta la eficacia porque varía la distancia al sitio objetivo. Además, se presume que las texturas y la longitud del cabello que se observan predominantemente en las personas pertenecientes a minorías podrían plantear desafíos significativos para la recopilación de datos de alta calidad. Aquí, presentamos datos preliminares que demuestran que la TMS puede estar influenciada por el cabello, particularmente en grupos minoritarios históricamente subrepresentados.

El enfoque de trenzado Sol se presenta aquí como una técnica fácil de aprender y rápida de implementar que reduce la variabilidad en TMS. En comparación con nueve participantes, se encontró que el método Sol aumentó significativamente la fuerza y la consistencia del potencial evocado motor (MEP) (p < 0,05). Al eliminar la barrera física del cabello que impide el contacto directo entre el espiral y el cuero cabelludo, el enfoque de Sol mejora la entrega de TMS. Como resultado, se demostró que la amplitud del pico MEP y el área bajo la curva (AUC) del MEP aumentaban. Aunque preliminares, estos datos son un paso importante para abordar la diversidad en la neurociencia. Estos procedimientos se explican para los expertos que no son trenzadores.

Introduction

La investigación en neurociencia, por su propia naturaleza, implica cambios de paradigma e innovaciones para comprender la función cerebral, las discapacidades neurológicas y los trastornos psiquiátricos^. A pesar de los muchos avances, la disciplina de la neurociencia se ha quedado corta en algunos aspectos. Por ejemplo, existen disparidades raciales, tanto en el número de investigadores, como en la representación de los sujetos y pacientes en la investigación. Numerosas personas subrepresentadas de grupos minoritarios están ausentes de los experimentos y estudios clínicos². Solo 5 publicaciones de 81 artículos de EEG basados en el cuero cabelludo revisados por pares de septiembre a octubre de 2019 indicaron específicamente tener una muestra que incluía a personas minorizadas. Además, estudios recientes demostraron que las personas de grupos minoritarios subrepresentados a menudo fueron diagnosticadas erróneamente o no confiaron en los investigadores. Assari et al. encontraron que la comunidad de atención médica, específicamente la mitad de los estudiantes y residentes de medicina blancos, creían que los afroamericanos tenían la piel más gruesa que los blancos, lo que influía en su juicio médico y estrategias de tratamiento ^3,4. Debido a la ausencia de datos de los participantes minoritarios, los resultados de la investigación son menos generalizables y muestran disparidades para las poblaciones minoritarias. Para garantizar que la población del ensayo sea representativa de los pacientes que utilizarán el medicamento o medicamento y que los resultados sean generalizables, los ensayos clínicos deben incluir un grupo diverso de participantes⁵.

De interés para la neurociencia basada en el cuero cabelludo es la forma, el grosor, el estilo y la densidad distintivos que a menudo se ven en el cabello de las minorías subrepresentadas. La forma del folículo, por ejemplo, es una característica que hace que el cabello africano sea distintivo. El cabello africano proviene de folículos más pequeños, elípticos y planos, mientras que los folículos pilosos caucásicos y asiáticos son más circulares y grandes⁶. Cuando las minorías se lavan el cabello, se enrosca, lo que causa dificultades a los investigadores en sus experimentos. A veces se aconseja a los grupos minoritarios que se laven y alisen el cabello con productos capilares antes de acudir a las imágenes del cuero cabelludo, pero hacerlo puede tener un impacto en la precisión de los datos. Los datos están sesgados porque menos participantes de grupos minoritarios se ofrecerían como voluntarios y los datos de ellos podrían descartarse por ser de menor calidad. Además, debido a sus peinados típicos (como trenzas y trenzas), los individuos minoritarios a veces se perciben como difíciles de reclutar y retener². Rosen et al. estudiaron a un hombre afrodescendiente que usaba rastas, un estilo usado por individuos minoritarios subrepresentados, y presentaba disfluencia en el habla espontánea⁷. Quería recibir tratamiento mediante imágenes basadas en el cuero cabelludo, ya que tenían evidencia emergente de eficacia y eran tolerables.

Una de las técnicas de imagen basadas en el cuero cabelludo que se utiliza ampliamente es la estimulación magnética transcraneal (EMT). La TMS es una técnica de imagen basada en la superficie que se utiliza de forma no invasiva para inducir aumentos localizados de la actividad cerebral. La capacidad de controlar la actividad neuronal en el cerebro humano hace que la EMT sea una herramienta crucial para la neurociencia experimental y terapéutica⁸. Para establecer las recomendaciones de seguridad estándar, cuando se representa como un porcentaje del umbral motor (MT), la intensidad de la TMS proporciona un indicador generalizable de la estimulación aplicada que se puede utilizar con cualquier forma de bobina o tipo de estimulador⁹. El potencial motor evocado (MEPs) utilizado para determinar la MT también puede ser una medida de la corticoexcitabilidad, que es provocada por la EMT sobre la corteza motora humana 10,11,12,1,3,14,15,16. La EMT se administra a la corteza motora, lo que provoca la activación en las regiones contralaterales. Por lo general, se dirigen regiones de la mano, ya que el objetivo estimulante no es difícil de encontrar en la corteza motora, y la colocación de electrodos o el monitoreo visual de las respuestas de la mano / dedo es simple. Los mecanismos que gobiernan la potencia del motor se pueden comprender mejor utilizando MEP. Dado que los MEP se utilizan para medir las diferencias individuales en la MT, ahora forman parte de prácticamente todas las aplicaciones de TMS. En general, es peligroso utilizar TMS sin medir algún aspecto de la MT. Si el TMS se administra por encima del TM adecuado, pueden producirse convulsiones. Si la TMS se administra por debajo de la MT, los resultados pueden estar reducidos o ausentes (es decir, es posible que las neuronas objetivo no estén despolarizadas). Los informes precisos de la TA también son fundamentales para comparar estudios. Por ejemplo, muchos de los estudios en nuestro laboratorio utilizan un valor del 90%, lo que les dice a otros investigadores que una aplicación del 110% puede resultar en un efecto mayor.

Stokes et al. examinaron diferentes distancias entre la región objetivo y la bobina estimuladora y posteriormente encontraron una relación lineal directa entre la distancia y el MT ^8,17 de los individuos. Por lo tanto, los grupos minoritarios, algunos con cabello natural más grueso, pueden tener mediciones de MT/MEP menos precisas. En una encuesta dirigida a la comunidad de autores publicados de TMS, descubrimos que cuando hacíamos preguntas abiertas como “¿el cabello juega un papel en la impedancia?”, los expertos en el campo respondieron: “Aumenta los umbrales. Mover el cabello a un lado, comprimirlo, etcétera”. Tratamos de usar gel para tender un puente sobre ese contacto, pero no hay mucho que se pueda hacer”. “El pelo grueso también dificulta el contacto; igual que el anterior”; Más pelo dificulta la estimulación, especialmente si impide un buen contacto del cuero cabelludo con la bobina¹⁸. El crecimiento denso del cabello dificulta el contacto entre la bobina TMS y el cuero cabelludo, lo que deja un contacto mínimo o nulo e impide la señal. Investigaciones anteriores han demostrado que trenzar cabello grueso y grueso reduce las impedancias en^{las imágenes del} cuero cabelludo. Utilizando las características del cabello grueso o rizado, Etienne et al. descubrieron que trenzar el cabello de un participante en trenzas mantiene la integridad de la señal cuando se usa EEG.

Presentamos el método Sol “Sun” para ofrecer una solución para gestionar el cabello en minorías infrarrepresentadas. Debido al grosor y la aspereza de su cabello, predijimos que el cabello que normalmente se ve en las minorías subrepresentadas responderá mejor a este procedimiento, ya que preservará el cabello (es decir, no se afeitará) y permitirá la medición a largo plazo. Estos métodos son fáciles de enseñar, aprender y realizar; no requieren equipo adicional; no aumenten los riesgos de seguridad; honrar y respetar el cabello natural de los participantes; y promover el orgullo en el participante (y en los investigadores) que pueden haberse sentido previamente desalentados por las técnicas basadas en el cuero cabelludo.

Protocol

La investigación presentada aquí fue aprobada por el comité de la Junta de Revisión Institucional (IRB) de la Universidad Estatal de Montclair iniciada en 2001 y actualizada anualmente hasta 2023. Todos los participantes fueron tratados dentro de las pautas éticas de la Asociación Americana de Psicología. Se siguieron los procedimientos de seguridad típicos. Por ejemplo, reclutamos a nueve adultos de la población general de la Universidad Estatal de Montclair utilizando folletos y el boca a boca. Todos los sujet…

Representative Results

Para todas las sesiones de estimulación se empleó un dispositivo TMS de pulso único con una bobina en forma de 8 mm. Los eurodiputados se adquirieron utilizando amplificadores estándar y software instalado en un ordenador local. Todos los MEP se obtuvieron mediante la conexión de tres electrodos dirigidos al músculo abductor corto del pulgar (APB). La principal hipótesis probada fue que el método Sol produciría mayores amplitudes y AUC en comparación con el cabello sin trenzar. …

Discussion

Las trenzas no deben interferir con el ángulo (por ejemplo, 45°) de la bobina TMS. Si lo hacen, es posible que sea necesario rehacer una de las trenzas para aliviar este problema. Si se hace correctamente, los eurodiputados deberían ser coherentes (Figura 6).

Al utilizar las características del cabello rizado o grueso, este método de trenzado mantiene la integridad de la señal TMS. En este estudio, pudimos aumentar significativamente el tamaño del MEP y enc…

Materials

Android Samsung Tablet (for MEPs)
Cloth Measuring Tape
COVID Appropriate Sanitizers and Safety Masks/Gloves
Figure of 8 Copper TMS Coil
Lenovo T490 Laptop
Magstim 200 Single Pulse
Magstim Standard Coil Holder
Speedo Swim Caps
Testable.Org Account and Software
Trigno 2 Lead Sensor (for MEPs)
Trigno Base and Plot Software (for MEPs)