Gait-Phase Modulates Alpha and Beta Oscillations in the Pedunculopontine Nucleus.

Araştırma özeti

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

Pedunculopontine çekirdeği (PPN), orta beyin ve ponların birleştiği yerde, duruş ve hareketlerin modüle edilmesinde önemli bir rol oynayan nöronların retiküler bir koleksiyonudur. PPN'nin derin beyin stimülasyonu, yürüyüşle ilişkili atipik parkinson sendromu olan Parkinson hastalığı (PD) veya çoklu sistem atrofisi (MSA) olan hastalar için ortaya çıkan bir tedavi olarak önerilmiştir. Bu çalışmada, yürüyüş sırasında PPN faaliyetlerini, hareket etmedeki fonksiyonel rolünü daha iyi anlamak için araştırdık. Spesifik olarak, PPN aktivitesinin hareket sırasında yürüyüş döngüleri tarafından ritmik olarak modüle edilip edilmediğini araştırdık. PPN yerel alan potansiyeli (LFP) faaliyetleri, yerinde adım atma veya serbest yürüyüş sırasında yürüyüş güçlüğü çeken PD veya MSA hastalarından kaydedildi. Kuvvet plakalarından veya ivmeölçerlerden eş zamanlı ölçümler, her zaman noktasında her yürüyüş döngüsü içindeki fazı belirlemek için kullanıldı. Sonuçlarımız, PPN LFP'lerdeki alfa ve beta frekans bantlarındaki aktivitelerin yürüyüş döngüleri içindeki yürüyüş fazı tarafından ritmik olarak modüle edildiğini, adımlama ritmi daha düzenli olduğunda daha yüksek modülasyon indeksi olduğunu gösterdi. Bu arada, PPN-kortikal tutarlılık alfa bandında en belirgindi. Hem alfa/beta gücündeki yürüyüş fazı ile ilgili modülasyon hem de alfa frekans bandındaki PPN-kortikal tutarlılık PPN'ye mekansal olarak özgüydü ve çevre bölgelere yayılmadı. Bu sonuçlar, alternatif PPN modülasyonunun yürüyüş kontrolünü destekleyebileceğini göstermektedir. Alternatif bir şekilde uyararak alternatif PPN modülasyonunun artırılmasının, yürüyüş kontrolünü olumlu yönde etkileyip etkilemeyeceği test edilmeye devam edecektir.SIGNIFICANCE STATEMENT Pedunculopontin çekirdeğinin (PPN) derin beyin stimülasyonunun (DBS) terapötik etkinliği ve yaşam kalitesini ne ölçüde artırabileceği hala yetersizdir. PPN aktivitesinin adım veya yürüyüşle nasıl modüle edildiğini anlamak, yürüyüş zorluklarını iyileştirmede PPN DBS'nin etkinliğini nasıl artıracağına dair fikir verebilir. Çalışmamız, PPN alfa ve beta aktivitesinin yürüyüş fazı tarafından modüle edildiğini ve bunun en çok basamak ritmi düzenli olduğunda telaffuz edildiğini göstermektedir. Alternatif bir şekilde uyararak alternatif PPN modülasyonunun artırılmasının yürüyüş kontrolünü olumlu yönde etkileyip etkilemeyeceği test edilmeye devam etmektedir.

Özgün kaynak özetini okuyun

The pedunculopontine nucleus (PPN) is a reticular collection of neurons at the junction of the midbrain and pons, playing an important role in modulating posture and locomotion. Deep brain stimulation of the PPN has been proposed as an emerging treatment for patients with Parkinson's disease (PD) or multiple system atrophy (MSA) who have gait-related atypical parkinsonian syndromes. In this study, we investigated PPN activities during gait to better understand its functional role in locomotion. Specifically, we investigated whether PPN activity is rhythmically modulated by gait cycles during locomotion. PPN local field potential (LFP) activities were recorded from PD or MSA patients with gait difficulties during stepping in place or free walking. Simultaneous measurements from force plates or accelerometers were used to determine the phase within each gait cycle at each time point. Our results showed that activities in the alpha and beta frequency bands in the PPN LFPs were rhythmically modulated by the gait phase within gait cycles, with a higher modulation index when the stepping rhythm was more regular. Meanwhile, the PPN-cortical coherence was most prominent in the alpha band. Both gait phase-related modulation in the alpha/beta power and the PPN-cortical coherence in the alpha frequency band were spatially specific to the PPN and did not extend to surrounding regions. These results suggest that alternating PPN modulation may support gait control. Whether enhancing alternating PPN modulation by stimulating in an alternating fashion could positively affect gait control remains to be tested.SIGNIFICANCE STATEMENT The therapeutic efficacy of pedunculopontine nucleus (PPN) deep brain stimulation (DBS) and the extent to which it can improve quality of life are still inconclusive. Understanding how PPN activity is modulated by stepping or walking may offer insight into how to improve the efficacy of PPN DBS in ameliorating gait difficulties. Our study shows that PPN alpha and beta activity was modulated by the gait phase, and that this was most pronounced when the stepping rhythm was regular. It remains to be tested whether enhancing alternating PPN modulation by stimulating in an alternating fashion could positively affect gait control.

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.