Eine neue Methode verbessert die Präzision bei der Überwachung der Gehirnaktivität während der tiefen Hirnstimulation

Die Forscher der Mayo -Klinik haben einen neuen Weg gefunden, um die Aktivität der Gehirnzellen während der tiefen Hirnstimulation genauer zu erkennen und zu überwachen, eine häufige Behandlung von Bewegungsstörungen wie Parkinson -Krankheit und Tremor. Diese Präzision kann Ärzten helfen, die Platzierung und Stimulation der Elektroden in Echtzeit anzupassen und eine bessere und personalisiertere Versorgung für Patienten zu bieten, die das chirurgische Eingriff erhalten. Die Studie wird in der veröffentlicht Journal of Neurophysiology.

Die tiefe Hirnstimulation (DBS) beinhaltet das Implantieren von Elektroden im Gehirn, die elektrische Impulse emittieren, um die Symptome zu lindern. Die Elektroden bleiben im Gehirn an einer Batterie angeschlossen, die in der Nähe des Trottelbeins implantiert und durch eine Fernbedienung gesteuert wird. Während ein Neurologe und Neurochirurgen die Hirnwellen während der gesamten Operation überwachen, ist die Überwachung typischerweise auf einen engen Frequenzbereich beschränkt, der eine grobe Momentaufnahme der Gehirnaktivität bietet.

Die Forscher der Mayo-Klinik verwendeten jedoch empfindlichere Geräte für Forschungsqualität und benutzerdefinierte Algorithmen, um einen breiteren Frequenzbereich an Gehirnzellaktivität aufzuzeichnen, der eine höhere Auflösung und genauere Informationen darüber lieferte, wann und wo Gehirnzellen während der DBS-Operation bei Patienten abfeuerten.

Wir haben die Gehirnaktivität auf andere Weise untersucht und eine Art Gehirnsignal namens „Breitband“ aufgezeichnet, das die kombinierte Aktivität über alle Frequenzen hinweg widerspiegelt und mit dem Abfeuern aller Gehirnzellen in dieser Region zusammenhängt. Wir fanden heraus, dass das Breitbandaktivitätssignal mit der Bewegung zunahm und genauer an der Lage war als das Standard -Signal für schmale Frequenz. „

Bryan Klassen, MD, Neurologe, leitender Autor

Dr. Klassen und Kollegen erkannten das Breitbandsignal im Motor Thalamus, einer Region tief im Gehirn, die die Bewegung steuert. Frühere Studien haben es nur auf der Oberfläche des Gehirns festgestellt.

Die Forscher verzeichneten Breitbandsignale im Zusammenhang mit der Handbewegung bei 15 Patienten, die sich einem Wach -DBS unterzogen. Jeder der Patienten wurde angewiesen, ihre Hände zu öffnen und zu schließen, während die Forscher Gehirnzellaktivität in ihrem Thalamus aufzeichneten.

„Diese Studie verstärkt unser Verständnis darüber, wie der Thalamus, eine Gehirnregion, die häufig für die Stimulation des Gehirns abzielt, und die Bewegung verarbeitet. Sie kann auch zu einer genaueren Kartierung des Gehirns führen“, sagt Studie Co -Autor Matthew Baker, Ph.D., einem postdoktoralen Neurochirurgie -Fellow in der Mayo -Klinik.

Die Verwendung von Breitband, um während der DBS -Operation zu überwachen, kann die Behandlung und die Ergebnisse von Patienten verbessern.

„Diese Ergebnisse unterstreichen die bemerkenswerten Fortschritte, die wir durch die enge Zusammenarbeit zwischen den Abteilungen Neurologie und Neurochirurgie erzielen können, und werden uns helfen, die nächste Generation von Hirnstimulationstherapien zu entwickeln“, sagt Neurochirurgen Kai Miller, MD, Ph.D., dem hochrangigen Autor der Studie.

Die nächsten Schritte für diese Forschung besteht darin, weiter zu untersuchen, wie diese Gehirnaktivitätsmuster im Thalamus zur Verbesserung der Neurostimulationstherapie verwendet werden können, sagt Dr. Baker, Absolvent der Mayo Clinic Graduate School of Biomedical Sciences.

„Wir werden untersuchen, wie dieses Signal auf verschiedene Arten von Bewegungen reagiert und ob wir es verwenden können, um neue Geräte zu kontrollieren, die nur dann anregen, wenn Patienten es brauchen, im Gegensatz zu einer ständigen Stimulation, was anfälliger für Nebenwirkungen ist“, sagt er.

Quellen: