NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Subtalamik çekirdeğin (STN) derin beyin stimülasyonu (DBS) Parkinson hastalığı (PD) olan hastalarda motor fonksiyonu geliştirir. STN-DBS, PD'nin 6-OHDA dopamin-delüsyon fare modelinde artan hareket hızı (azaltılmış bradikinezi) dahil olmak üzere benzer gelişmiş motor işlevini sağlar. STN ve motor korteksten (M1) gelen elektrofizyolojik kayıtların önceki analizleri, PD'ye karşılık gelen sinyal değişiklikleri ve PD semptomlarının giderilmesini araştırdı. En yaygın sonuçlar, 'kapalı' durumlar sırasında beta frekans gücünde bir artış ve 'açık' durumlar sırasında betada bir azalma olduğunu göstermektedir. Ancak şaşırtıcı bir şekilde, az sayıda çalışma, serbestçe hareket eden deneklerde uyarılma sırasında genlik ve tutarlılık gösteren tüm sinyal ölçümlerini analiz etmiştir. Yazarın önceki çalışmalarında, STN'ye beş motor korteks projeksiyonunun spesifik transfeksiyonu, beynin çoklu dopaminerjik olmayan subkortikal bölgelerine ulaşan teminatlarla aksonal bir ağ ortaya çıkardı. Bu aksonal ağın uyarılmasının potansiyel olarak tetikleyebileceği büyük uyarıcı kayma, mevcut çalışmanın, kortiko-subtalamik projeksiyonların uyarılması sırasında uyarıcı sinyalin amplifikasyonunun gerçekleştiği hipotezine ilham verdi. Sonuçlar, uyanık farelerde, (1) STN ve M1 yerel alan potansiyellerinin (LFP'lerin) kök-orta-kare genliklerinin, ipsilateralin kronik tek taraflı 6-OHDA lezyonlarına önemli ölçüde azaldığını, (2) kortiko-subtalamik projeksiyonların uyarılmasının M1 ve STN-LFP'lerin genliğini artırdığını ve 3) M1-LFP genliğinin, lezyonlu farelerde lokasyon hızı ile güçlü bir şekilde ilişkili olduğunu göstermektedir. Bu bulgular birlikte, kortiko-subtalamik projeksiyonların bradikinezi azaltıcı uyarılmasının, tek taraflı dopamin tüketen farelerde hem kortikal hem de subkortikal motor devre aktivitesini artırdığını göstermektedir. PD tedavilerinin çoğu dorsal striatumda dopamin artışına odaklanmıştır. Bununla birlikte, bu çalışmada, dopaminerjik nöronlara doğrudan yansıtmayan beş kortiko-subtalamik glutamaterjik aksonun uyarılması, dopamin tüketen farelerde hareket ve amplifiye kortiko-subtalamik uyarıcı sinyallemeyi arttırdı. Bu farelerde gözlenen M1-LFP genliği ve hareket hızı arasındaki korelasyon, bradykinesia ampeliorasyonunda yukarı doğru düzenlenmiş hiperdirekt yol uyarıcı sinyalleme için bir role işaret eder. DBS'nin anlaşılması zor mekanizmaları hakkında fikir vermenin yanı sıra, bu motor devre amplifikasyon ilişkileri, hiperdirekt yoldaki NMDA, AMPA ve / veya metabotropik glutamat reseptörlerinin spesifik manipülasyonunun PD'deki sinyalleme ve hareketi yukarı düzenlemek için yararlı olabileceğini düşündürmektedir.
Özgün kaynak özetini okuyun
Deep brain stimulation (DBS) of the subthalamic nucleus (STN) improves motor function in patients with Parkinson's disease (PD). STN-DBS enables similar improved motor function, including increased movement speed (reduced bradykinesia), in the 6-OHDA dopamine-depletion mouse model of PD. Previous analyses of electrophysiological recordings from STN and motor cortex (M1) have explored signaling changes that correspond to PD and amelioration of PD symptoms. The most common results show an increase in beta frequency power during 'off' states and a reduction in beta during 'on' states. Surprisingly, however, few studies have analyzed whole signal measures of amplitude and coherence during stimulation in freely moving subjects. In previous work by the author, specific transfection of layer five motor cortex projections to the STN revealed an axonal network with collaterals reaching to multiple non-dopaminergic subcortical areas of the brain. The large excitatory shift that stimulation of this axonal network could potentially induce inspired the current study's hypothesis that amplification of excitatory signaling occurs during stimulation of cortico-subthalamic projections. The results show that, in awake mice, (1) the root-mean-square amplitudes of STN and M1 local field potentials (LFPs) are significantly decreased ipsilateral to chronic unilateral 6-OHDA lesions, (2) stimulation of cortico-subthalamic projections increases the amplitude of M1- and STN-LFPs, and 3) M1-LFP amplitude correlates strongly with locomotion speed in lesioned mice. Together, these findings demonstrate that bradykinesia-reducing stimulation of cortico-subthalamic projections amplifies both cortical and subcortical motor circuit activity in unilaterally dopamine-depleted mice. Most PD treatments are focused on increasing dopamine in the dorsal striatum. However, in this study, stimulation of layer five cortico-subthalamic glutamatergic axons that do not directly project to dopaminergic neurons increased movement and amplified cortico-subthalamic excitatory signaling in dopamine-depleted mice. The correlation between M1-LFP amplitude and locomotion speed observed in these mice points to a role for upregulated hyperdirect pathway excitatory signaling in bradykinesia amelioration. In addition to providing insight into the elusive mechanisms of DBS, these motor circuit amplification relationships suggest that specific manipulation of NMDA, AMPA, and/or metabotropic glutamate receptors in the hyperdirect pathway may be beneficial for upregulating signaling and movement in PD.
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.