Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus restores spatial reversal learning in patients with Parkinson's disease.

Araştırma özeti

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

Uzaysal öğrenme ve navigasyon, hipokampus tabanlı navigasyon sistemi ve motor dizilim, alışkanlık ve ters öğrenme ile ilgili striatum-korteks tabanlı sistem gibi insan beynindeki farklı bellek sistemleri tarafından desteklenmektedir. Burada, hipokampusla ilişkili uzamsal hafızadaki subtalamik devrelerin rolünü ve Parkinson hastalığı olan ve subtalamik çekirdeğin derin beyin uyarımına maruz kalan hastalarda striatal ilişkili uzamsal ters öğrenme oluşumunu inceledik. Derin beyin stimülasyonu hastaları (Parkinson hastalığı-subtalamik çekirdek: n = 26) ve sağlıklı denekler (n = 15) hem hipokampal yer hafızasını hem de mekansal ters öğrenmeyi değerlendiren Morris su labirentine dayanan yeni bir deneysel uzamsal bellek görevinde test edildi. Tüm denekler, bir subtalamik çekirdek Stim-On koşulunda 16 öğrenme denemesi sırasında sanal ortamda gizlenmiş farklı bir mekansal konuma gitmek için eğitildi. Hastalar daha sonra derin bir beyin uyarımı Açık veya Kapalı durumu olan iki gruba randomize edildi. Dört saat sonra, denekler gecikmiş bir geri çağırma ve ters öğrenme durumunda yeniden test edildi. Ters öğrenme, altı ardışık deneme sırasında ezberlenmesi gereken yeni bir gizli konumla gerçekleştirildi. Performans, tersine öğrenme sırasındaki iyileşmeyi gösteren bir indeksle ölçüldü. Gecikmeli hatırlama durumunda, ne hastalar, ne sağlıklı denekler ne de On-Off gruplarına karşı derin beyin stimülasyonu, eski eğitilmiş yerin yer hafıza performansında bir fark göstermedi. Tersine öğrenme koşulunda, sağlıklı denekler (gerilim indeksi 2.0) ve derin beyin stimülasyonundaki hastalar (gerileme indeksi 1.6) önemli bir gelişme gösterdi. Bununla birlikte, derin beyin stimülasyonu Off durumundaki hastalar (ters indeks 1.1) önemli ölçüde daha kötü performans gösterdi ve iyileşmedi. Görünür bir hedefle son görsel güdümlü navigasyon görevinde tüm gruplar arasında hiçbir fark yoktu. Bu sonuçlar, subtalamik çekirdeğin derin beyin stimülasyonunun Parkinson hastalığı olan hastalarda sanal bir navigasyon görevinde uzamsal tersine öğrenmeyi geri getirdiğini ve Parkinson hastalığındaki subtalamik devrelerin bilişine nöromodülasyon etkileri hakkında fikir verdiğini göstermektedir.

Özgün kaynak özetini okuyun

Spatial learning and navigation are supported by distinct memory systems in the human brain such as the hippocampus-based navigational system and the striatum-cortex-based system involved in motor sequence, habit and reversal learning. Here, we studied the role of subthalamic circuits in hippocampus-associated spatial memory and striatal-associated spatial reversal learning formation in patients with Parkinson's disease, who underwent a deep brain stimulation of the subthalamic nucleus. Deep brain stimulation patients (Parkinson's disease-subthalamic nucleus: n = 26) and healthy subjects (n = 15) were tested in a novel experimental spatial memory task based on the Morris water maze that assesses both hippocampal place memory as well as spatial reversal learning. All subjects were trained to navigate to a distinct spatial location hidden within the virtual environment during 16 learning trials in a subthalamic nucleus Stim-On condition. Patients were then randomized into two groups with either a deep brain stimulation On or Off condition. Four hours later, subjects were retested in a delayed recall and reversal learning condition. The reversal learning was realized with a new hidden location that should be memorized during six consecutive trials. The performance was measured by means of an index indicating the improvement during the reversal learning. In the delayed recall condition, neither patients, healthy subjects nor the deep brain stimulation On- versus Off groups showed a difference in place memory performance of the former trained location. In the reversal learning condition, healthy subjects (reversal index 2.0) and patients in the deep brain stimulation On condition (reversal index 1.6) showed a significant improvement. However, patients in the deep brain stimulation Off condition (reversal index 1.1) performed significantly worse and did not improve. There were no differences between all groups in a final visual guided navigation task with a visible target. These results suggest that deep brain stimulation of subthalamic nucleus restores spatial reversal learning in a virtual navigation task in patients with Parkinson's disease and gives insight into the neuromodulation effects on cognition of subthalamic circuits in Parkinson's disease.

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.