Control of abnormal synchronization in neurological disorders.

Araştırma özeti

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

Sinir sisteminde senkronizasyon süreçleri, örneğin bilgi işleme ve motor kontrol bağlamında önemli bir rol oynar. Bununla birlikte, patolojik, aşırı senkronizasyon beyin işlevini güçlü bir şekilde bozabilir ve birkaç nörolojik bozukluğun ayırt edici özelliğidir. Bu odaklanmış inceleme, anormal bir nöronal senkronizasyonun, örneğin Parkinson hastalığının tedavisi için derin beyin uyarımı veya tinnitus tedavisi için akustik uyarım gibi invazif ve invazif olmayan beyin uyarımı ile nasıl spesifik olarak karşı konulabileceği sorusunu ele almaktadır. Eşgüdümlü sıfırlama (CR) nöromodülasyon örneğinde, karmaşık sistemlerin dinamiklerine ilişkin içgörülerin, beyin fonksiyonunun ve sinaptik bağlantının normalleştirilmesi için yeni terapilerin geliştirilmesi için sinerjik, doğrusal olmayan dinamikler ve istatistiksel fizikten yöntemleri kullanan başarılı model tabanlı yaklaşımlara nasıl katkıda bulunduğunu gösteriyoruz. Sıçrama zamanlamasına bağımlı plastisite (STDP) tarafından indüklenen nöronal popülasyonların içsel çokluluğuna dayanarak, CR nöromodülasyonu, nöronal aktivitenin desankronizasyonu yoluyla daha fazla fizyolojik bağlanma kalıplarını geri getirmek için nöronal ağların sinaptik bağlantısı ve dinamikleri arasındaki karşılıklı bağımlılıktan yararlanır. Asıl amaç, nöronal popülasyonu anormal bir şekilde birleştirilmiş ve senkronize bir durumdan normalleştirilmiş sinaptik bağlantıya sahip bir desinkronize rejime uyararak değiştirmektir, bu da uyarım kesilmesini önemli ölçüde aşar, böylece uzun süreli terapötik etkilere ulaşılabilir.

Özgün kaynak özetini okuyun

In the nervous system, synchronization processes play an important role, e.g., in the context of information processing and motor control. However, pathological, excessive synchronization may strongly impair brain function and is a hallmark of several neurological disorders. This focused review addresses the question of how an abnormal neuronal synchronization can specifically be counteracted by invasive and non-invasive brain stimulation as, for instance, by deep brain stimulation for the treatment of Parkinson's disease, or by acoustic stimulation for the treatment of tinnitus. On the example of coordinated reset (CR) neuromodulation, we illustrate how insights into the dynamics of complex systems contribute to successful model-based approaches, which use methods from synergetics, non-linear dynamics, and statistical physics, for the development of novel therapies for normalization of brain function and synaptic connectivity. Based on the intrinsic multistability of the neuronal populations induced by spike timing-dependent plasticity (STDP), CR neuromodulation utilizes the mutual interdependence between synaptic connectivity and dynamics of the neuronal networks in order to restore more physiological patterns of connectivity via desynchronization of neuronal activity. The very goal is to shift the neuronal population by stimulation from an abnormally coupled and synchronized state to a desynchronized regime with normalized synaptic connectivity, which significantly outlasts the stimulation cessation, so that long-lasting therapeutic effects can be achieved.

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.