Closing the loop of deep brain stimulation.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Yüksek frekanslı derin beyin stimülasyonu, Parkinson hastalığı gibi çok çeşitli beyin bozukluklarını tedavi etmek için kullanılır. Uyarılan ağlar genellikle hiperaktivite ve / veya disritmi de dahil olmak üzere ortak elektrofizyolojik imzaları paylaşır. Klinik açıdan bakıldığında, HFS'nin olumsuz etkiler yaratmadan klinik belirtileri hafifletmesi beklenmektedir. Burada, klasik açık döngü HFS'nin bu kriterleri yerine getirip getirmediğini ele alıyoruz ve daha iyi klinik sonuçlar sağlayabilecek farklı kapalı döngü DBS türleri hakkındaki mevcut deneysel veya teorik araştırmaları ana hatlarıyla ortaya koyuyoruz. İncelemenin ilk bölümünde, HFS tarafından uyarılmış aksonal sivri uçları takip eden iki rota araştırılmaktadır. Bir yönde, ortodromik sivri uçlar, aşağı doğru hedef ağlarından uyarılmış çekirdeği işlevsel olarak etkisiz hale getirir. Ters yönde, antidromik sivri uçlar, bu çekirdeğin, onun afferent ağlarından etkilenmesini önler. Sonuç olarak, patolojik senkronize aktivite artık kortikal ağlardan uyarılmış çekirdeğe yayılmaz. Genel sonuç, uyarılmış çekirdeğin yukarı ve aşağı akış çekirdeklerinden geri dönüşümlü bir fonksiyonel de-afferentasyonu olarak tanımlanabilir. İncelemenin ikinci bölümünde, kapalı döngü DBS'deki son gelişmeler göz önünde bulundurulur. Önerilen yaklaşımların bazıları parkinsonian bazal gangliyonun farklı yönlerini vurgulayan matematiksel modellere dayanmaktadır: aşırı senkronizasyon, anormal ateşleme hızı ritimleri ve yetersiz bir talamo-kortikal röle. Uyarım stratejileri, dayandığı kontrol teorisi tekniklerine bağlı olarak sınıflandırılır: adaptif ve isteğe bağlı uyarım şemaları, gecikmiş ve çok siteli yaklaşımlar, orantılı ve / veya türev kontrol eylemlerine dayanan uyarımlar, optimal kontrol stratejileri. Bu stratejilerin bazıları deneysel olarak doğrulanmıştır, ancak pratik tedaviyi iyileştirmenin yollarını işaret edebilecek büyük bir teorik çalışma rezervuarı vardır.

Özgün kaynak özetini okuyun

High-frequency deep brain stimulation is used to treat a wide range of brain disorders, like Parkinson's disease. The stimulated networks usually share common electrophysiological signatures, including hyperactivity and/or dysrhythmia. From a clinical perspective, HFS is expected to alleviate clinical signs without generating adverse effects. Here, we consider whether the classical open-loop HFS fulfills these criteria and outline current experimental or theoretical research on the different types of closed-loop DBS that could provide better clinical outcomes. In the first part of the review, the two routes followed by HFS-evoked axonal spikes are explored. In one direction, orthodromic spikes functionally de-afferent the stimulated nucleus from its downstream target networks. In the opposite direction, antidromic spikes prevent this nucleus from being influenced by its afferent networks. As a result, the pathological synchronized activity no longer propagates from the cortical networks to the stimulated nucleus. The overall result can be described as a reversible functional de-afferentation of the stimulated nucleus from its upstream and downstream nuclei. In the second part of the review, the latest advances in closed-loop DBS are considered. Some of the proposed approaches are based on mathematical models, which emphasize different aspects of the parkinsonian basal ganglia: excessive synchronization, abnormal firing-rate rhythms, and a deficient thalamo-cortical relay. The stimulation strategies are classified depending on the control-theory techniques on which they are based: adaptive and on-demand stimulation schemes, delayed and multi-site approaches, stimulations based on proportional and/or derivative control actions, optimal control strategies. Some of these strategies have been validated experimentally, but there is still a large reservoir of theoretical work that may point to ways of improving practical treatment.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.