Beta-triggered adaptive deep brain stimulation during reaching movement in Parkinson's disease.

Araştırma özeti

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

Subtalamik çekirdek (STN) beta tetiklenen adaptif derin beyin stimülasyonunun (ADBS) konvansiyonel sürekli DBS (CDBS) ile karşılaştırılabilir klinik iyileşme sağladığı, beyine daha az enerji ve daha az uyarım indüklenmiş yan etkiler sağladığı gösterilmiştir. Bununla birlikte, birkaç soru cevapsız kalmıştır. İlk olarak, STN beta bant gücünün gönüllü hareketten hemen önce ve sırasında normal bir fizyolojik azalması vardır. Bu nedenle ADBS sistemleri Parkinson hastalığı olan kişilerde hareket sırasında uyarımı azaltacak veya durduracaktır ve bu nedenle CDBS'ye kıyasla motor performansından ödün verebilir. İkincisi, beta gücü önceki ADBS çalışmalarının çoğunda 400 ms'lik bir zaman dilimi boyunca pürüzsüzleştirildi ve tahmin edildi, ancak daha kısa bir pürüzsüzleştirme süresi, motor performansını artırabilecek beta gücündeki değişikliklere daha duyarlı olma avantajına sahip olabilir. Bu çalışmada, STN beta tetikleyicili ADBS'nin etkinliğini standart 400 ms ve daha kısa 200 ms düzleştirme penceresi kullanarak hareketlere ulaşma sırasında değerlendirerek bu iki soruyu ele aldık. Parkinson hastalığı olan 13 kişiden elde edilen sonuçlar, beta miktarını ölçmek için yumuşatma penceresinin azaltılmasının, 200 ms'den daha kısa beta patlamalarının sayısını artırarak ve uyarıcının daha sık açılması / kapanmasına neden olduğunu, ancak davranışsal etkileri olmadığını gösterdi. Hem ADBS hem de CDBS, motor performansını DBS'ye kıyasla eşdeğer ölçüde geliştirdi. İkincil analiz, beta gücünde bir azalmanın ve daha hızlı hareket hızını tahmin etmede gama gücünde bir artışın bağımsız etkileri olduğunu ortaya çıkarırken, beta olayıyla ilgili desynchronization (ERD) azalması daha hızlı hareket başlatmayı öngördü. CDBS, hem beta hem de gamayı ADBS'den daha fazla bastırdı, oysa beta ERD, CDBS ve ADBS ile karşılaştırıldığında, CDBS ve ADBS olmadan benzer bir seviyeye düşürüldü ve bu da CDBS ve ADBS sırasındaki hareketlere ulaşmada benzer performans iyileştirmesi elde ettiğini açıkladı. Buna ek olarak, ADBS, hiçbir DBS ile karşılaştırıldığında titremeyi önemli ölçüde geliştirdi, ancak CDBS kadar etkili değildi. Bu sonuçlar, STN beta tetiklenen ADBS'nin Parkinson hastalığı olan kişilerde hareketlere ulaşma sırasında motor performansının iyileştirilmesinde etkili olduğunu ve yumuşatma penceresinin kısaltılmasının herhangi bir ek davranışsal faydaya yol açmadığını göstermektedir. Parkinson hastalığı için ADBS sistemleri geliştirirken, çok hızlı beta dinamiklerini izlemek gerekli olmayabilir; beta, gama ve motor kod çözme bilgilerini birleştirmek, titremenin optimal tedavisi için gerekli olan ek biyobelirteçlerle daha faydalı olabilir.

Özgün kaynak özetini okuyun

Subthalamic nucleus (STN) beta-triggered adaptive deep brain stimulation (ADBS) has been shown to provide clinical improvement comparable to conventional continuous DBS (CDBS) with less energy delivered to the brain and less stimulation induced side effects. However, several questions remain unanswered. First, there is a normal physiological reduction of STN beta band power just prior to and during voluntary movement. ADBS systems will therefore reduce or cease stimulation during movement in people with Parkinson's disease and could therefore compromise motor performance compared to CDBS. Second, beta power was smoothed and estimated over a time period of 400 ms in most previous ADBS studies, but a shorter smoothing period could have the advantage of being more sensitive to changes in beta power, which could enhance motor performance. In this study, we addressed these two questions by evaluating the effectiveness of STN beta-triggered ADBS using a standard 400 ms and a shorter 200 ms smoothing window during reaching movements. Results from 13 people with Parkinson's disease showed that reducing the smoothing window for quantifying beta did lead to shortened beta burst durations by increasing the number of beta bursts shorter than 200 ms and more frequent switching on/off of the stimulator but had no behavioural effects. Both ADBS and CDBS improved motor performance to an equivalent extent compared to no DBS. Secondary analysis revealed that there were independent effects of a decrease in beta power and an increase in gamma power in predicting faster movement speed, while a decrease in beta event related desynchronization (ERD) predicted quicker movement initiation. CDBS suppressed both beta and gamma more than ADBS, whereas beta ERD was reduced to a similar level during CDBS and ADBS compared with no DBS, which together explained the achieved similar performance improvement in reaching movements during CDBS and ADBS. In addition, ADBS significantly improved tremor compared with no DBS but was not as effective as CDBS. These results suggest that STN beta-triggered ADBS is effective in improving motor performance during reaching movements in people with Parkinson's disease, and that shortening of the smoothing window does not result in any additional behavioural benefit. When developing ADBS systems for Parkinson's disease, it might not be necessary to track very fast beta dynamics; combining beta, gamma, and information from motor decoding might be more beneficial with additional biomarkers needed for optimal treatment of tremor.

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.