Stepping sırasında Subtalamik Nucleus Beta Salınımlarının Değiştirilmesi.

Araştırma özeti

Aşağıdaki metin kaynak makalenin lisansı doğrulanmış orijinal özetidir. cc by

Gait disturbances in Parkinson's disease are commonly refractory to current treatment options and majorly impair patient's quality of life. Auditory cues facilitate gait and prevent motor blocks. We investigated how neural dynamics in the human subthalamic nucleus of Parkinsons's disease patients (14 male, 2 female) vary during stepping and whether rhythmic auditory cues enhance the observed modulation. Oscillations in the beta band were suppressed after ipsilateral heel strikes, when the contralateral foot had to be raised, and reappeared after contralateral heel strikes, when the contralateral foot rested on the floor. The timing of this 20-30 Hz beta modulation was clearly distinct between the left and right subthalamic nucleus, and was alternating within each stepping cycle. This modulation was similar, whether stepping movements were made while sitting, standing, or during gait, confirming the utility of the stepping in place paradigm. During stepping in place, beta modulation increased with auditory cues that assisted patients in timing their steps more regularly. Our results suggest a link between the degree of power modulation within high beta frequency bands and stepping performance. These findings raise the possibility that alternating deep brain stimulation patterns may be superior to constant stimulation for improving parkinsonian gait.SIGNIFICANCE STATEMENT Gait disturbances in Parkinson's disease majorly reduce patients' quality of life and are often refractory to current treatment options. We investigated how neural activity in the subthalamic nucleus of patients who received deep brain stimulation surgery covaries with the stepping cycle. 20-30 Hz beta activity was modulated relative to each step, alternating between the left and right STN. The stepping performance of patients improved when auditory cues were provided, which went along with enhanced beta modulation. This raises the possibility that alternating stimulation patterns may also enhance beta modulation and may be more beneficial for gait control than continuous stimulation, which needs to be tested in future studies.

Türkçe çeviri

Makine çevirisi · Klinik kullanım öncesinde kaynakla karşılaştırılmalı.

Parkinson hastalığındaki gait rahatsızlıkları genellikle mevcut tedavi seçeneklerine karşı refrakterdir ve büyük ölçüde hastanın yaşam kalitesini bozar. İşitsel ipuçları yürüyüşü kolaylaştırır ve motor bloklarını önler. Parkinson hastalarının insan subtalamik çekirdeğindeki sinir dinamiklerinin (14 erkek, 2 kadın) basamak sırasında nasıl değiştiğini ve ritmik işitsel ipuçlarının gözlenen modülasyonu artırıp geliştirmediğini araştırdık. Beta bandındaki salınımlar, ipsilateral topuk grevlerinden sonra, kontraterlateral ayağın yükseltilmesi gerektiğinde bastırıldı ve kontraterlateral topuk grevlerinden sonra, kontraterlateral ayağın zeminde durduğunda tekrar ortaya çıktı. Bu 20-30 Hz beta modülasyonunun zamanlaması, sol ve sağ subtalamik çekirdek arasında açıkça belirgindi ve her basamak döngüsü içinde dönüşümlüydü. Bu modülasyon benzerdi, basamak hareketleri otururken, ayaktayken veya yürüyüş sırasında yapıldıysa, basamak paradigmasının faydasını doğrular. Yerinde adım atma sırasında, beta modülasyonu, hastaların adımlarını daha düzenli olarak zamanlamalarına yardımcı olan işitsel ipuçlarıyla arttı. Sonuçlarımız, yüksek beta frekans bantları içindeki güç modülasyonu derecesi ile adım performansı arasında bir bağlantı olduğunu göstermektedir. Bu bulgular, alternatif derin beyin stimülasyon modellerinin parkinsonian yürüyüşünü iyileştirmek için sürekli stimülasyondan daha üstün olma olasılığını artırmaktadır. Parkinson hastalığındaki SİGNIFICANCE STATEMENT Gait rahatsızlıkları, hastaların yaşam kalitesini büyük ölçüde azaltır ve genellikle mevcut tedavi seçeneklerine karşı refrakterdir. Derin beyin stimülasyon cerrahisi alan hastaların subtalamik çekirdeğindeki nöral aktivitenin basamak döngüsüyle nasıl birleştiğini araştırdık. 20-30 Hz beta aktivitesi her adıma göre modüle edildi, sol ve sağ STN arasında dönüşümlü olarak değiştirildi. Hastaların adım performansı, işitsel ipuçları sağlandığında iyileşti ve bu da geliştirilmiş beta modülasyonu ile birlikte gitti. Bu, alternatif stimülasyon kalıplarının beta modülasyonunu da artırabileceği ve gelecekteki çalışmalarda test edilmesi gereken sürekli stimülasyondan daha fazla yürüyüş kontrolü için daha faydalı olabileceği olasılığını ortaya koymaktadır.

İlgili konular