Parkinsonian ve esansiyel titremede titreme devrelerinin doğası.

Araştırma özeti

Aşağıdaki metin kaynak makalenin lisansı doğrulanmış orijinal özetidir. cc by

Tremor is a cardinal feature of Parkinson's disease and essential tremor, the two most common movement disorders. Yet, the mechanisms underlying tremor generation remain largely unknown. We hypothesized that driving deep brain stimulation electrodes at a frequency closely matching the patient's own tremor frequency should interact with neural activity responsible for tremor, and that the effect of stimulation on tremor should reveal the role of different deep brain stimulation targets in tremor generation. Moreover, tremor responses to stimulation might reveal pathophysiological differences between parkinsonian and essential tremor circuits. Accordingly, we stimulated 15 patients with Parkinson's disease with either thalamic or subthalamic electrodes (13 male and two female patients, age: 50-77 years) and 10 patients with essential tremor with thalamic electrodes (nine male and one female patients, age: 34-74 years). Stimulation at near-to tremor frequency entrained tremor in all three patient groups (ventrolateral thalamic stimulation in Parkinson's disease, P=0.0078, subthalamic stimulation in Parkinson's disease, P=0.0312; ventrolateral thalamic stimulation in essential tremor, P=0.0137; two-tailed paired Wilcoxon signed-rank tests). However, only ventrolateral thalamic stimulation in essential tremor modulated postural tremor amplitude according to the timing of stimulation pulses with respect to the tremor cycle (e.g. P=0.0002 for tremor amplification, two-tailed Wilcoxon rank sum test). Parkinsonian rest and essential postural tremor severity (i.e. tremor amplitude) differed in their relative tolerance to spontaneous changes in tremor frequency when stimulation was not applied. Specifically, the amplitude of parkinsonian rest tremor remained unchanged despite spontaneous changes in tremor frequency, whereas that of essential postural tremor reduced when tremor frequency departed from median values. Based on these results we conclude that parkinsonian rest tremor is driven by a neural network, which includes the subthalamic nucleus and ventrolateral thalamus and has broad frequency-amplitude tolerance. We propose that it is this tolerance to changes in tremor frequency that dictates that parkinsonian rest tremor may be significantly entrained by low frequency stimulation without stimulation timing-dependent amplitude modulation. In contrast, the circuit influenced by low frequency thalamic stimulation in essential tremor has a narrower frequency-amplitude tolerance so that tremor entrainment through extrinsic driving is necessarily accompanied by amplitude modulation. Such differences in parkinsonian rest and essential tremor will be important in selecting future strategies for closed loop deep brain stimulation for tremor control.

Türkçe çeviri

Makine çevirisi · Klinik kullanım öncesinde kaynakla karşılaştırılmalı.

Tremor, Parkinson hastalığının ve en yaygın iki hareket bozukluğu olan esansiyel titremenin kardinal bir özelliğidir. Yine de, titreme oluşumunun altında yatan mekanizmalar büyük ölçüde bilinmemektedir. Derin beyin stimülasyon elektrotlarını hastanın kendi titreme frekansına yakın bir frekansta sürmenin titremeden sorumlu sinirsel aktivite ile etkileşime girmesi gerektiğini ve stimülasyonun titreme üzerindeki etkisinin titreme neslindeki farklı derin beyin stimülasyon hedeflerinin rolünü ortaya çıkarması gerektiğini varsaymıştık. Dahası, uyarılmaya karşı titreme tepkileri parkinsoncu ve esansiyel titreme devreleri arasındaki patofizyolojik farklılıkları ortaya çıkarabilir. Buna göre, Parkinson hastalığı olan 15 hastayı ya talamik ya da subtalamik elektrotlarla uyardık (13 erkek ve iki kadın hasta, yaş: 50-77 yaş) ve talamik elektrotlarla esansiyel titremesi olan 10 hastayı (dokuz erkek ve bir kadın hasta, yaş: 34-74 yaş). Üç hasta grubunda da titreme frekansına yakın titremeye karşı uyarım (Parkinson hastalığında antrolateral talamik uyarım, P=0.0078, Parkinson hastalığında subtalamik uyarım, P=0.0312; esansiyel titremede ventrolateral talamik uyarım, P=0.0137; iki kuyruklu eşleştirilmiş Wilcoxon imzalı sıra testleri). Bununla birlikte, esansiyel titremede sadece ventrolateral talamik uyarım, titreme döngüsüne göre uyarım darbelerinin zamanlamasına göre postural titreme genliğini modüle etti (örn. P = tremor amplifikasyonu için 0.0002, iki kuyruklu Wilcoxon rütbe toplamı testi). Parkinson dinlenme ve esansiyel postural titreme şiddeti (yani titreme genliği), uyarılma uygulanmadığında titreme frekansındaki kendiliğinden değişikliklere göre toleranslarında farklılık gösterdi. Özellikle, parkinsonian dinlenme titremesinin genliği, titreme frekansındaki kendiliğinden değişikliklere rağmen değişmeden kaldı, oysa titreme frekansı medyan değerlerden ayrıldığında esansiyel postural titremenin genliği azaldı. Bu sonuçlara dayanarak, parkinsonian dinlenme titremesinin subtalamik çekirdek ve ventrolateral talamus içeren ve geniş frekans amplitude toleransına sahip bir sinir ağı tarafından yönlendirildiği sonucuna varıyoruz. Parkinsonian dinlenme titremesinin, uyarılma zamanlamasına bağlı genlik modülasyonu olmadan düşük frekanslı uyarım ile önemli ölçüde eğitilebileceğini dikte eden titreme frekansındaki değişikliklere bu tolerans olduğunu öne sürüyoruz. Buna karşılık, esansiyel titremede düşük frekanslı talamik uyarımdan etkilenen devre, daha dar bir frekans amplitude toleransına sahiptir, böylece ekstrinsik sürüş yoluyla sarsıntı entrenmanı mutlaka genlik modülasyonu ile birlikte verilir. Parkinsonian dinlenme ve esansiyel titremedeki bu tür farklılıklar, titreme kontrolü için kapalı döngü derin beyin stimülasyonu için gelecekteki stratejilerin seçilmesinde önemli olacaktır.

İlgili konular