Stymulacja glebokiego mózgu w chorobie Parkinsona

Okun (wydanie z 18 października) opisuje głęboką stymulację mózgu, która ostatnio została opracowana jako skuteczna metoda leczenia choroby Parkinsona. Przeanalizowaliśmy dane z obrazowania czynnościowego rezonansu magnetycznego (MRI) dotyczące zmian w łączności z powodu stymulacji głębokiego mózgu u 13 pacjentów z chorobą Parkinsona, którzy byli badani w stanie spoczynku. Aby zidentyfikować węzły najbardziej związane z głębszą stymulacją mózgu, zastosowaliśmy podejście oparte na teorii grafów, 2,3, a mianowicie podejście oparte na danych, znane jako odwzorowanie centralne w charakterze wektora własnego4. W tym podejściu woksel otrzymuje dużą wartość, jeśli jest silnie skorelowany z wieloma innymi węzłami, które są centralne w obrębie sieci; jest to podobne do algorytmu PageRank używanego przez Google. To centralne podejście jest niezależne od hipotezy a priori i może być użyte do zbadania zmian łączności we wszystkich regionach m ózgu.
Rysunek 1. Ryc. 1. Wyniki funkcjonalnych rezonansu magnetycznego i wyników ruchowych w Skali Oceny Zunifikowanej Choroby Parkinsona, Część III (UPDRS-III). Panel A pokazuje ortogonalne sekcje ze strzałkową (u góry po lewej), czołową (u góry po prawej) i poprzeczną (u dołu po lewej). Dwustronna podwzgórzowa stymulacja głębokiego mózgu zwiększyła centralny charakter wektora w lewej korze przedruchowej (żółta) i nieistotnie w prawej korze przedruchowej (nie pokazano). Niebieskie przecięte linie na każdym skanie wskazują woksel z maksymalną różnicą w centralnym punkcie wektora własnego. Skala kolorów wskazuje statystykę T dla porównania stanów włączenia i wyłączenia. Wyniki są przedstawione w szablonie Montreal Neurological Institute (P <0,05 po korekcie wielokrotnych porównań z zastosowaniem podejścia opartego na częstości fałszywych odkryć). Analizy przeprowadzono w sieciach motoryzacyjnych jako centrum zainteresowa nia. Żółty obszar znajduje się po lewej stronie mózgu na wszystkich obrazach. Jak pokazano w Tablicy B, objawy kliniczne mierzone za pomocą UPDRS-III (w skali od 0 do 108, z wyższymi wynikami wskazującymi na cięższą chorobę) były ujemnie skorelowane z centralnym charakterem wektora tego piasty wstępnej.
Jak pokazano na rysunku 1A, stymulacja jądra podwzgórza zwiększała łączność w pępku przedotrzewnowym. Wynik ten jest wspierany przez analizy łączności u osób zdrowych; analizy te pokazują ścieżkę hiperdirect między jądrem podwzgórzacza a korowymi obszarami motorycznymi.5 Większa łączność była związana z niższymi punktami w skali Unified Parkinson s Disease Rating Scale, co wskazuje na kliniczne skutki zmian w łączności (Figura 1B). Nasze wyniki wskazują, jako brakujące ogniwo między stymulacją głębokiego mózgu a poprawą objawów klinicznych, najważniejszymi ośrodkami ukierunkowanymi na stymulację głębokiego mózgu i pokazują jej wpływ na obwody motoryczne dalekiego zasięgu w chorobie Parkinsona.
Karsten Mueller, Ph.D.
Instytut Nauk Kognitywnych i Onkologicznych im. Maxa Plancka w Lipsku w Niemczech
Robert Jech, MD, Ph.D.
Uniwersytet Karola w Pradze, Republika Czeska
Matthias L. Schroeter, MD, Ph.D.
Klinika Neurologii Kognitywnej, Lipsk, Niemcy
mpg.de
Drs. Mueller i Jech w równym stopniu przyczynili się do tego listu.
Wspierane przez Czeską Fundację Nauki (dotacja 309/09/1145), czeskie Ministerstwo Edukacji (projekt MŠM 0021620849) i Uniwersytet Karola (projekt PRVOUK-P26 / LF1 / 4), a także Lipskie Centrum Badań nad Cywilizacją na Uniwersytecie w Lipsku i niemieckim konsorcjum na temat degeneracji lodziarzowej fali fronttopowej (oba dr Schroeter).
Nie zgłoszono żadnego potencjalnego konfliktu interesów związanego z tym pismem.
5 Referencje1. Okun MS. Głęboka stymulacja mózgu w chorobie Parkinsona. N Engl J Med 2012; 367: 1529-1538
Full Text Web of Science Medline
2. Bullmore E, Sporns O. Złożone sieci mózgowe: graficzna analiza teoretyczna systemów strukturalnych i funkcjonalnych. Nat Rev Neurosci 2009; 10: 186-198 [Erratum, Nat Rev Neurosci 2009; 10: 312.]
Crossref Web of Science Medline
3. Bullmore E, Sporns O. Ekonomia organizacji sieci mózgowej. Nat Rev Neurosci 2012; 13: 336-349
Web of Science Medline
4. Lohmann G, Margulies DS, Horstmann A, i in. Odwzorowanie centralności wektorów własnych do analizy wzorców połączeń w danych fMRI ludzkiego mózgu. PLoS One 2010; 5: e10232-e10232
Crossref Web of Science Medline
5. Brunenberg EJ, Moeskops P, Backes WH, i in. Funkcjonalna łączność jądra podwzgórza ze strukturą i stan spoczynkowy: identyfikacja części STN silnika i ścieżki hiperdirect. PLoS One 2012; 7: e39061-e39061
Crossref Web of Science Medline
Systemy stymulacji głębokiego mó zgu są ważnym kamieniem milowym inżynierii biomedycznej i mogą być stosowane nie tylko w leczeniu choroby Parkinsona, ale także w innych wysoce ograniczających chorobach neurologicznych (np. Ci [hasła pokrewne: stomatologia Kraków, neurolog Wrocław, Stomatolog Ursynów ]

[patrz też: usg kończyn dolnych, lek do inhalacji dla dzieci, dobry endokrynolog kielce ]