NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
30 yılı aşkın bir süredir, derin beyin stimülasyonu (DBS) bir dizi nörolojik bozukluğun ve özellikle Parkinson hastalığı (PD) ve esansiyel titreme (ET) gibi hareket bozukluklarının semptomlarını hedeflemek için kullanılmıştır. Substantia nigra'daki dopaminerjik nöronların kaybının PD'ye yol açtığı bilinmektedir, bunun beyin dinamikleri üzerindeki tam etkisi tam olarak anlaşılmazken, beta bant osilatör aktivitesinin varlığının patolojik olduğu düşünülmektedir. Bununla birlikte ET'nin nedeni belirsizdir, ancak talamokortikal-serebellar ağındaki patolojik salınımlar titreme ile bağlantılıdır. Bu hareket bozukluklarının her ikisi de, bir hastanın beynine elektrotların cerrahi olarak implantasyonunu gerektiren DBS ile tedavi edilir. DBS birçok hasta için semptomlarda iyileşmeye yol açarken, bu iyileşmenin altında yatan mekanizmalar açıkça anlaşılamamıştır ve hesaplamalı modelleme bunu iyileştirmek için yaygın olarak kullanılmıştır. DBS'yi incelemek için kullanılan modellerin birçoğu ve insan beyni üzerindeki etkisi, esas olarak tek nöron ve tek akson biyofiziksel modelleri kullanmıştır. Bununla birlikte, daha önce ayrı modellerde, nüfus modellerinin kullanımının, PD ve ET'deki altta yatan patolojik nöral aktivite mekanizmalarına ve DBS'nin altında yatan mekanizmalara çok fazla ışık tutabileceğini gösterdik. Birlikte, bu çalışma serebellar-bazal ganglia thalamokortikal ağ dinamiklerinin hareket bozukluklarıyla ilgili frekans aralığında salınımları desteklediğini öne sürdü. Burada, bu ağın yeni bir kombine modelini öneriyoruz ve hem beta bandındaki Parkinson salınımlarının hem de titreme frekans aralığındaki salınımların böyle bir ağın dinamiklerinden kaynaklandığını gösteren yeni sonuçlar sunuyoruz. Farklı dinamikleri gösteren parametre uzayında bölgeler buluyoruz ve DBS'nin bu farklı patolojik aktivite türleri üzerindeki etkisini ve bir salınım rejiminden diğerine geçişi incelemeye devam ediyoruz. Bu çalışma, DBS tarafından indüklenen beyin aktivitesindeki değişiklikleri daha iyi anlamamızı ve özellikle hedef seçimi ve parametre ayarı açısından bu klinik tedaviyi optimize etmemizi sağlayacaktır.
Özgün kaynak özetini okuyun
For more than 30 years, deep brain stimulation (DBS) has been used to target the symptoms of a number of neurological disorders and in particular movement disorders such as Parkinson's disease (PD) and essential tremor (ET). It is known that the loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra leads to PD, while the exact impact of this on the brain dynamics is not fully understood, the presence of beta-band oscillatory activity is thought to be pathological. The cause of ET, however, remains uncertain, however pathological oscillations in the thalamocortical-cerebellar network have been linked to tremor. Both of these movement disorders are treated with DBS, which entails the surgical implantation of electrodes into a patient's brain. While DBS leads to an improvement in symptoms for many patients, the mechanisms underlying this improvement is not clearly understood, and computational modeling has been used extensively to improve this. Many of the models used to study DBS and its effect on the human brain have mainly utilized single neuron and single axon biophysical models. We have previously shown in separate models however, that the use of population models can shed much light on the mechanisms of the underlying pathological neural activity in PD and ET in turn, and on the mechanisms underlying DBS. Together, this work suggested that the dynamics of the cerebellar-basal ganglia thalamocortical network support oscillations at frequency range relevant to movement disorders. Here, we propose a new combined model of this network and present new results that demonstrate that both Parkinsonian oscillations in the beta band and oscillations in the tremor frequency range arise from the dynamics of such a network. We find regions in the parameter space demonstrating the different dynamics and go on to examine the transition from one oscillatory regime to another as well as the impact of DBS on these different types of pathological activity. This work will allow us to better understand the changes in brain activity induced by DBS, and allow us to optimize this clinical therapy, particularly in terms of target selection and parameter setting.
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.