Evaluation of 70 Hz transcranial alternating current stimulation (tACS) effects on neuromuscular system: corticomuscular coherence, fatigue and tremor analysis

La stimolazione elettrica transcranica a corrente alternata (tACS) è una tecnica di neurostimolazione non invasiva che consente di modulare l’attività cerebrale. Questo studio mira a determinare l’influenza della tACS a 70 Hz sul sistema neuromuscolare, individuandone gli effetti sulla coerenza corticomuscolare (CMC), sulla fatica muscolare e sul tremore muscolare. Il protocollo sperimentale ha coinvolto venti soggetti sani e consiste in tre fasi: una fase pre stimolazione, una fase di stimolazione ed una fase post stimolazione. Ogni step prevede che ciascun soggetto esegua due contrazioni massimali (MVC) dell’abduttore del pollice ed una contrazione sostenuta al 30 ± 5 % MVC. I soggetti sono stati equamente suddivisi in due gruppi, uno dei quali sottoposto a stimolazione reale (11 minuti, 1.2 mA), l’altro a stimolazione placebo. L’elettrodo di stimolazione è stato posto a livello della corteccia motoria primaria (C3/C4) in posizione controlaterale rispetto all’arto dominante. Il segnale elettroencefalografico è stato prelevato dal canale C1 (C2 per i mancini) e il prelievo elettromiografico è avvenuto in modalità singolo differenziale, mentre è stato impiegato un accelerometro (ADXL345) per misurare le vibrazioni della mano. I risultati rivelano che i soggetti sottoposti a stimolazione reale mostrano un significativo aumento della coerenza corticomuscolare (13-45 Hz) 10-12 minuti dopo la stimolazione, suggerendo un miglioramento della sincronizzazione tra il sistema nervoso centrale e il sistema muscolare. Il decremento percentuale della frequenza mediana è stato utilizzato per valutare la fatica muscolare durante il task affaticante nei tre step. È emerso un minor decremento durante la stimolazione reale, seppur non statisticamente significativo. Inoltre, è stata trovata una significativa diminuzione di potenza (1-25 Hz) dei segnali accelerometrici durante la stimolazione reale, suggerendo minor tremore durante la contrazione affaticante. Sono necessarie ulteriori investigazioni al fine di valutare la coerenza corticomuscolare anche durante la stimolazione, e sarebbe opportuno approfondire le performance in termini di cambiamenti di forza sviluppata e tempi di endurance nelle contrazioni affaticanti.