Estudos utilizando técnicas de avaliação da excitabilidade cortical foram importantes para avaliar os efeitos de cada polo de estimulação da ETCC sobre estruturas nervosas do SNC. Com utilização da EMT, foi possível observar os efeitos de cada polo de estimulação sobre a responsividade do cortex motor. Nitsche e Paulus (2000), realizaram uma série de experimentos com objetivo de avaliar a melhor foram de aplicação da ETCC, comparando diferentes posicionamento de eletrodos, intensidades de corrente e tempo de duração, avaliando as respostas de potencial evocado motor pela EMT (NITSCHE; PAULUS, 2000). Foi possível compreender que o posicionamento dos eletrodos é fundamental para atingir os efeitos esperados nas respostas motoras. Ou seja, o fluxo de corrente pode se modificar e não atingir o local esperado de estimulação no cortex, pelos efeitos de dispersão da corrente. Neste estudo, um eletrodo foi posicionado sob a região do cortex motor que
42
levou a uma resposta no músculo abdutor do polegar, sendo o outro eletrodo posicionado em diferentes regiões. O posicionamento que demonstrou maior efeito na modificação dos MEPs foi com um eletrodo sobre M1, e posicionando o segundo eletrodo sobre a região supra orbital contralateral. Outro experimento deste estudo incluiu a avaliação dos efeitos posteriores a estimulação com diferentes intensidade e tempo de estimulação. Neste caso, a estimulação com 1 mA de intensidade por cinco minutos foi capaz de gerar efeitos significativos, tanto para o aumento (com estimulação anodal), quanto para a redução (com estimulação catodal), com duração de até cinco minutos após o termino da estimulação, como demonstrado na figura abaixo (NITSCHE; PAULUS, 2000).
Figura 4 – Efeito imediato da ETCC sobre a responsividade cortical motora (NITSCHE; PAULUS, 2000)
Outros estudos realizados pelo mesmo grupo, avaliaram os efeitos prolongados da estimulação, tanto com polo anodal quanto com o polo catodal. Os resultados demonstraram que com 1 mA de estimulação anodal por 11 e 13 minutos, foi possível observar efeitos no aumento das respostas do MEP por até 1.5 horas (NITSCHE; PAULUS, 2001). E que, com estimulação catodal de 1 mA por nove minutos foi possível observar redução das respostas do MEP por até uma hora (NITSCHE, MICHAEL A et al., 2003).
Figura 5 – Efeito tardio da ETCC sobre a responsividade cortical motora (NITSCHE; PAULUS, 2001; NITSCHE, MICHAEL A et al., 2003)
43
Ainda analisando os efeitos de cada polo sobre a atividade cortical do M1, foram feitas pesquisas quanto as respostas intra-corticais, e não somente do trato corticoespinhal. Com relação a respostas motoras obtidas pelo limiar motor à aplicação da ETCC, não foram observadas diferenças (utilizando intensidade de 1mA, por até 13 minutos de estimulação). Esta medida é resultado de uma ativação específica de pequeno grupo neuronal corticoespinhal, e estes resultados indicam que os efeitos da aplicação da corrente podem não ser apenas devido a mudanças na excitabilidade cortical (NITSCHE et al., 2005).
Também foram encontradas diferenças quanto a respostas obtidas durante a aplicação e após aplicação da ETCC, e que há diferenças polares nestas respostas. Estes dados foram observados avaliando a curva input-output (que é mensurada obtendo-se respostas de MEP com intensidades variando de maneira gradativa. Esta medida representa melhor a resposta de uma maior população de neurônios). As respostas para estimulação anodal demonstraram aumento da curva, enquanto que as respostas catodais levaram a uma diminuição da curva. Sendo que, para a ETCC anodal, as respostas foram menos representativas do que as respostas a ETCC catodal, o que representa diferentes mecanismos de ação envolvidos (como por exemplo, eficiência do receptor ativado) (NITSCHE et al., 2005). Quanto a interações intra-corticais, pesquisas avaliando a excitabilidade cortical através do uso de EMT de pulso pareado, observou que a estimulação anodal é capaz de aumentar tanto mecanismos facilitatórios quanto inibitórios intra-corticais e que a estimulação catodal diminui estes mecanismos.
44
Nesta figura, é possível observar que os efeitos durante a aplicação da ETCC para a estimulação anodal, não levou a efeitos intra-corticais, e que houve uma pequena alteração na facilitação intra-cortical a ETCC catodal. Estes efeitos somados provam que, durante a aplicação da ETCC, é possível que existam predominantemente mecanismos de ação relativos a mudanças no potencial de membrana da célula. Já levando em consideração efeitos posteriores, e de maior duração, é provável que a ETCC atue via mecanismos sinápticos (LANG et al., 2004; NITSCHE et al., 2005). Um conceito importante quando levando em consideração a possibilidade de associação com técnicas periféricas, afinal é possível que a ETCC possa favorecer sinapses específicas a uma dada tarefa.
A ETCC é capaz de alterar além da atividade neuronal, a atividade avaliada por EGG, que demonstra uma modificação da oscilação fisiológica de determinada rede de neurônios. A aplicação da ETCC catodal aumentou os ritmos theta e delta, sendo estas oscilações relacionadas a comportamentos inibitórios, confirmando dados anteriores de redução das repostas motoras evocadas (ARDOLINO et al., 2005).
Efeitos não sinápticos de efeitos posteriores da ETCC foram comprovados utilizando a técnica de maneira periférica. Foi possível observar mudança da excitabilidade do nervo periférico com aplicação de corrente contínua transcutânea sobre o nervo ulnar (axônio). Porém, com aplicação de corrente contínua catodal gerou efeitos contrários, com aumente da excitabilidade do nervo periférico. Este efeito ocorre devido a diferenças encontradas em estruturas periféricas e centrais. A aplicação do eletrodo, posicionado sobre a pele, atinge nervos periféricos de maneira horizontal, enquanto que, no SNC atinge de maneira perpendicular. A diferença na geometria e o número de sinapses também é um fator de diferenciação dos efeitos centrais e periféricos da corrente, e ainda, diferenças entre o sistema de homeostase (células da glia X células de swan) que também levam a diferenças encontradas nas respostas nervosas (ARDOLINO et al., 2005). Outro efeitos não-sinápticos da aplicação da ETCC foram encontrados, porém de maneira conflitante. Ardolino et al. (2005), encontrou diminuição dos potenciais motores evocados por TES (após estimulação catodal) avaliando as respostas de axônios corticoespinhais. Além disso, também foi encontrado aumento do limiar motor após aplicação de estimulação catodal de até uma hora. Sendo este dado de avaliação relacionado a excitabilidade neuronal específica, como descrito anteriormente. Estas respostas não foram encontradas por todos os autores (LIEBETANZ et al., 2002; NITSCHE, MICHAEL A et al., 2003) (que não encontraram mudanças com avaliação por TES), porém, a junção destes dados demonstra que a ETCC possuí mecanismos de ação, para evocar respostas posteriores, relacionados tanto a ativação neuronal, por modificação da excitabilidade membranal (e, portanto, não-sináptica), e também, por ativação de interneurônios (sináptica).