Transcranial Direct Current Stimulation and Manual Asymmetries: The Effect of the Stimulation on the Manual Dexterity

Abstract

RESUMOO objetivo foi avaliar os efeitos da estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) sobre o córtex motor primário (M1) nas assimetrias de desempenho manual em uma tarefa de destreza manual. A amostra foi composta por 28 voluntários, destros, do sexo masculino e sem comprometimento neurológico. A tarefa (Grooved Pegboard) consistiu em encaixar 25 pinos em 25 receptáculos, o mais rápido possível. A tarefa foi executada no pré-teste com ambas as mãos para definição do nível de assimetria manual. Uma semana após o pré-teste foi aplicado a ETCC ou placebo, em seguida os sujeitos foram avaliados no pós-teste. Os resultados revelaram que os efeitos da ETCC no M1 não foram capazes de diminuir as assimetrias manuais em uma tarefa de destreza manual em sujeitos destros. Entretanto, somente o grupo ETCC melhorou o desempenho do pré-teste para o pós-teste (p<0,05) em ambas as mãos. A estimulação do M1 direito pode ter gerado benefícios no M1 contralateral. Palavras-chave: Destreza motora. Estimulação elétrica. Lateralidade funcional. ABSTRACTThe aim of this study was to evaluate the effect of transcranial direct-current stimulation (tDCS) on the primary motor cortex (M1) in the manual performance asymmetries in a manual dexterity tasks. The sample consisted of 28 volunteers, righthanded, men and without neurological impairment. The task (Grooved Pegboard) consisted of inserting 25 pins in 25 receptacles, as soon as possible. The task was executed in the pretest with both hands to define the level of manual asymmetry. tDCS or Sham were applied a week after the pretest, then the subjects were evaluated in the post-test. The results revealed that the effects of tDCS in M1 did not reduce asymmetries in a manual dexterity task. However, only the tDCS group improved the performance from pretest to the posttest (p <0.05) in both hands. Stimulation of the right M1 may have generated benefits in the contralateral M1. Keywords: Motor dexterity. Electrical stimulation. Functional laterality. IntroduçãoA Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC) consiste em uma técnica de modulação cortical não invasiva e indolor, que, através da aplicação de corrente contínua de baixa intensidade sobre o escalpo, é capaz de modular a excitabilidade cortical [1][2][3] . Embora os mecanismos de plasticidade neural relacionados à ETCC ainda não estejam totalmente esclarecidos, destaca-se como principal mecanismo a mudança da excitabilidade das células corticais estimuladas, sendo que a estimulação via ânodo (eletrodo positivo) leva a uma hiperpolarização dos dendritos, uma despolarização do corpo da célula (soma) e a estimulação via cátodo (eletrodo negativo) a uma despolarização dos dendritos e uma hiperpolarização do corpo celular (soma) [3][4][5] . Na literatura tem sido encontrado benefícios da ETCC na diminuição do desejo de consumo de álcool 6 , cigarros 7 , em doenças psiquiátricas 8 , em pacientes com acidente vascular cerebral 9 e com Parkinson 10 e na melhora do controle motor 11,12 . Em relação ao controle

Association Between the Catechol-O-Methyltransferase (COMT) Val158Met Polymorphism and Manual Performance Asymmetries

“…As predicted, the Met/Met group was more asymmetric than the Val/Met group under the more difficult place condition, but the Val/Met group was more asymmetric than the Met/Met group under the less difficult remove condition. Generally speaking, the place condition was associated with more performance asymmetry than the remove condition, as found in previous studies (Albuquerque et al, 2017;Bryden et al, 2007;Salvador et al, 2017), and under both place and remove conditions, righthanded performance was better than left-handed performance.…”

“…The greater asymmetry for participants during the place condition relative to the remove condition was expected, since the increased task difficulty and greater accuracy demands of the place condition have both been linked with greater lateral asymmetries (Bryden et al, 2007;Vasconcelos & Rodrigues, 2008). Prior studies using the Grooved Pegboard Test to investigate manual asymmetries showed a greater RT when placing the pegs (higher ID) than when removing the pegs (lower ID; Bryden & Roy, 2005;Fernandes, Souza, Sales, & Apolina´rio-Souza, 2018;Lelis-Torres et al, 2017;Salvador et al, 2017). This difference observed in right-and left-hand performance among these participants may have been attributable to contralateral hemisphere specialization for voluntary movement organization and control (Elliott & Roy, 1996).…”

“…All pegs have a grooved side designed to fit into a spatial indentation to the side of the holes on the pegboard. In this task, the examinee's goal was to place 25 pegs into holes on the pegboard, one at a time and as fast as possible, in a correct prescribed order (Salvador et al, 2017). We used a stopwatch to time how long it took the participant to place all 25 pegs correctly, and this time-to-completion was the dependent measure for motor speed and dexterity performance.…”

“…One motor task with different cognitive and motor demands is the Grooved Pegboard Test (Bryden, 1999;Bryden & Roy, 2005). This task is used in many studies to assess manual dexterity (Albuquerque et al, 2017;Bryden & Roy, 2005;Lage et al, 2008;Salvador et al, 2017), as it allows an assessment of movement executions that have different levels of difficulty. During the positioning of the pegs for placement, there is an increased index of difficulty (ID), as the pegs have indentations that require their positions to be adjusted and as peg positioning requires force modulation, demanding fine adjustments for spatial accuracy.…”

Comparação da destreza manual em indivíduos com lateralidade distinta

“…O Grooved Pegboard Test é composto por uma superfície com 25 orifícios, cada um possuindo uma reentrância posicionada em diferentes direções, e uma superfície côncava onde são colocados os pinos (FIGURA 1). Os pinos também possuem uma reentrância, que deve coincidir espacialmente com a do orifício para que haja encaixe (SALVADOR et al, 2017;FERNANDES et al 2018).…”