NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Talep kontrollü derin beyin stimülasyonu (DBS), hesaplamalı, klinik öncesi ve klinik çalışmalarla ortaya çıkan Parkinson hastalığının (PD) tedavisi için umut verici bir yaklaşım gibi görünmektedir. Stimülasyon doğumu beyin aktivitesine, örneğin anormal olduğu düşünülen nöronal aktivite miktarına uyarlanır. Böyle bir kapalı döngü uyarım kurulumu, uyarım akımının miktarını azaltmaya yardımcı olabilir, böylece terapötik etkinliği korur. Uzun vadeli olarak desenkronize nöronal aktiviteyi restore etmeyi amaçlayan stimülasyon tekniklerinin geliştirilmesi bağlamında, özel kapalı döngü stimülasyon protokolleri hesaplamalı olarak tasarlanmıştır. Bu geri besleme teknikleri, örneğin, pulsatil doğrusal gecikmeli geri bildirim (LDF) veya pulsatil doğrusal olmayan gecikmeli geri bildirim (NDF), PD ve diğer nörolojik bozukluklar için anormal nöronal senkronizasyon karakteristiğine karşı koymak için hesaplamalı olarak geliştirilmiştir. Tasarım gereği, bu teknikler, arzu edilen desinkronize rejime ulaşıldığında uyarı sinyalinin genliğinin azaldığı, içsel olarak talep kontrollü yöntemlerdir. Burada, yüksek frekanslı (HF) DBS'nin darbe genliğini modüle etmek için MLDF'yi kullanarak, şarj dengesindeki HF DBS ile güvenlik gereksinimlerini korurken, bu şekilde belirli, MLDF ile ilgili bir desinkronize edici etkiyi hedefleyen yeni bir talep kontrollü uyarım yöntemi, pulsatil çok bölgeli doğrusal gecikmeli geri bildirim (MLDF) tanıtıyoruz. Daha önce MLDF, nöronal popülasyonlardaki spatio-zamansal senkronize kalıpların ve küme durumlarının kontrolü için hesaplamalı olarak geliştirilmiştir. Burada, subtalamik çekirdekten (STN) ve harici globus pallidusdan (GPe) nöronlardan oluşan fizyolojik olarak motive edilmiş bir model ağında, yük dengelenmiş HF DBS'nin genliğini modüle etmek için düzgün geri besleme sinyallerinin kullanıldığı ve belirgin bir desynchronizing etkisi sağlayan pulsatil MLDF'nin değiştirilmesini öneren durum için pulsatil MLDF'yi pulsatil LDF ile karşılaştırıyoruz. Sonuçlarımız kapalı döngü DBS tekniklerinin klinik gelişimine daha fazla katkıda bulunabilir.
Özgün kaynak özetini okuyun
Demand-controlled deep brain stimulation (DBS) appears to be a promising approach for the treatment of Parkinson's disease (PD) as revealed by computational, pre-clinical and clinical studies. Stimulation delivery is adapted to brain activity, for example, to the amount of neuronal activity considered to be abnormal. Such a closed-loop stimulation setup might help to reduce the amount of stimulation current, thereby maintaining therapeutic efficacy. In the context of the development of stimulation techniques that aim to restore desynchronized neuronal activity on a long-term basis, specific closed-loop stimulation protocols were designed computationally. These feedback techniques, e.g., pulsatile linear delayed feedback (LDF) or pulsatile nonlinear delayed feedback (NDF), were computationally developed to counteract abnormal neuronal synchronization characteristic for PD and other neurological disorders. By design, these techniques are intrinsically demand-controlled methods, where the amplitude of the stimulation signal is reduced when the desired desynchronized regime is reached. We here introduce a novel demand-controlled stimulation method, pulsatile multisite linear delayed feedback (MLDF), by employing MLDF to modulate the pulse amplitude of high-frequency (HF) DBS, in this way aiming at a specific, MLDF-related desynchronizing impact, while maintaining safety requirements with the charge-balanced HF DBS. Previously, MLDF was computationally developed for the control of spatio-temporal synchronized patterns and cluster states in neuronal populations. Here, in a physiologically motivated model network comprising neurons from subthalamic nucleus (STN) and external globus pallidus (GPe), we compare pulsatile MLDF to pulsatile LDF for the case where the smooth feedback signals are used to modulate the amplitude of charge-balanced HF DBS and suggest a modification of pulsatile MLDF which enables a pronounced desynchronizing impact. Our results may contribute to further clinical development of closed-loop DBS techniques.
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.