Beta burst coupling across the motor circuit in Parkinson's disease.

Araştırma özeti

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

Beta bandındaki (13-35 Hz) abartılmış aktivite, Parkinson hastalığı (PD) olan hastalarda bazal gangliya sinyallerinin bir özelliğidir. Ancak beta aktivitesi sürekli olarak yükselmiyor, patlamalar halinde geliyor. Önceki çalışmalarda, beta patlamalarının daha uzun süre devam ettiğini gösterdik, subtalamik çekirdek (STN) içindeki osilatör senkronizasyonu arttıkça, yerel devrelerin bilgi kodlama kapasitesini sınırlamak için varsayılmıştır. Buna göre, daha uzun patlamaların daha yüksek bir insidansı klinik bozulma ile pozitif korelasyon gösterirken, bunun tersi kısa, daha fizyolojik patlamalar için doğrudur. Burada, beta patlamalarının sadece STN içindeki yerel senkronizasyonu değil, aynı zamanda motor ağ boyunca fasik birleşmeye işaret ettiği ve bu nedenle PD'li hastalarda bilgi kodlama kapasitesinin daha da büyük bir kısıtlamasını gerektirdiği hipotezini test ediyoruz. Subtalamik çekirdekten ve motor korteks bölgesi üzerindeki EEG'den gelen yerel alan potansiyelleri, derin beyin stimülasyonu ve gece boyunca levodopa çekilmesi için ameliyattan sonra geçici kurşun dışlanmasından sonra dokuz PD hastada kaydedildi. Beta patlamaları, sinyal genliğinin yüzde 75'ini aşan periyotlar olarak tanımlandı ve patlamalar arasındaki bağlantı iki ayrı ölçüm kullanılarak değerlendirildi, ilk olarak genlik eşleşmesinin bir özelliği olarak yüzde örtüşen (%OVL) ve ikinci olarak bölgeler arasındaki faz eşleşmesini ölçmek için faz senkronizasyon indeksi (PSI) olarak değerlendirildi. STN ile korteks arasındaki ve sol ile sağ STN arasındaki% OVL, bölgeler arasında bağımsız olduklarından beklenenden daha yüksekti. Benzer şekilde, patlamalar sırasında PSI, patlama olmayan dönemlerin aksine daha yüksekti. Buna ek olarak, %OVL kısa patlamalara kıyasla uzun süre daha büyüktü. Sonuçlarımız, beta patlamalarının bazal ganglia-kortikal ağdaki yapılar arasında uzun menzilli bir bağlantı içerdiği hipotezini desteklemektedir. Bunun etkisi, kısa süreli beta patlamalarının aksine uzun süre daha büyüktür. Buna göre, bazal ganglia-kortikal devredeki birden fazla yapıda eş zamanlı olarak yükseltilmiş bağlantı bölümlerinin bilgi kodlama kapasitesini daha da sınırladığını ve motor bozukluğu üzerinde daha fazla etkiye sahip olabileceğini varsayıyoruz.

Özgün kaynak özetini okuyun

Exaggerated activity in the beta band (13-35 Hz) is a hallmark of basal ganglia signals in patients with Parkinson's disease (PD). Beta activity however is not constantly elevated, but comes in bursts. In previous work we showed that the longer beta bursts are maintained, the more the oscillatory synchronisation within the subthalamic nucleus (STN) increases, which is posited to limit the information coding capacity of local circuits. Accordingly, a higher incidence of longer bursts correlates positively with clinical impairment, while the opposite is true for short, more physiological bursts. Here, we test the hypothesis that beta bursts not only indicate local synchronisation within the STN, but also phasic coupling across the motor network and hence entail an even greater restriction of information coding capacity in patients with PD. Local field potentials from the subthalamic nucleus and EEG over the motor cortex area were recorded in nine PD patients after temporary lead externalization after surgery for deep brain stimulation and overnight withdrawal of levodopa. Beta bursts were defined as periods exceeding the 75th percentile of signal amplitude and the coupling between bursts was considered using two distinct measurements, first the % overlapping (%OVL) as a feature of the amplitude coupling and secondly the phase synchrony index (PSI) to measure the phase coupling between regions. %OVL between STN and cortex and between the left and the right STN was higher than expected between the regions than if they had been independent. Similarly, PSI was higher during bursts as opposed to non-bursts periods. In addition, %OVL was greater for long compared to short bursts. Our results support the hypothesis that beta bursts involve long-range coupling between structures in the basal ganglia-cortical network. The impact of this is greater during long as opposed to short duration beta bursts. Accordingly, we posit that episodes of simultaneously elevated coupling across multiple structures in the basal ganglia-cortical circuit further limit information coding capacity and may have further impact upon motor impairment.

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.