Nová metoda zlepšuje přesnost sledování mozkové aktivity při hluboké mozkové stimulaci

Nová metoda zlepšuje přesnost sledování mozkové aktivity při hluboké mozkové stimulaci

Výzkumníci z Mayo Clinic našli nový způsob, jak přesněji detekovat a monitorovat aktivitu mozkových buněk během hluboké mozkové stimulace, což je běžná léčba pohybových poruch, jako je Parkinsonova choroba a třes. Tato přesnost může lékařům pomoci upravit umístění elektrod a stimulaci v reálném čase a poskytnout tak pacientům podstupujícím chirurgický zákrok lepší a personalizovanější péči. Studie je zveřejněna vJournal of Neurophysiology.

Hluboká mozková stimulace (DBS) zahrnuje implantaci elektrod do mozku, které vysílají elektrické impulzy ke zmírnění příznaků. Elektrody zůstávají v mozku připojeny k baterii implantované v blízkosti bizoní kosti a ovládané dálkovým ovladačem. Zatímco neurolog a neurochirurgové monitorují mozkové vlny během operace, sledování je obvykle omezeno na úzký frekvenční rozsah, který poskytuje hrubý snímek mozkové aktivity.

Výzkumníci z Mayo Clinic však použili citlivější zařízení na úrovni výzkumu a vlastní algoritmy k zaznamenání širšího frekvenčního rozsahu aktivity mozkových buněk, což poskytlo vyšší rozlišení a přesnější informace o tom, kdy a kde se mozkové buňky vystřelily během operace DBS u pacientů.

Studovali jsme mozkovou aktivitu jiným způsobem, zaznamenávali jsme typ mozkového signálu nazývaného „širokopásmové“, který odráží kombinovanou aktivitu napříč všemi frekvencemi a souvisí s vystřelováním všech mozkových buněk v této oblasti. Zjistili jsme, že širokopásmový signál aktivity se zvyšoval s pohybem a byl přesnější v umístění než standardní úzkofrekvenční signál. “

Bryan Klassen, MD, neurolog, hlavní autor

Dr. Classes a kolegové detekovali širokopásmový signál v motorickém thalamu, oblasti hluboko v mozku, která řídí pohyb. Předchozí studie jej detekovaly pouze na povrchu mozku.

Výzkumníci zaznamenali širokopásmové signály spojené s pohybem ruky u 15 pacientů, kteří podstoupili bdělou DBS. Každý z pacientů byl instruován, aby otevřel a zavřel ruce, zatímco výzkumníci zaznamenávali aktivitu mozkových buněk v jejich thalamu.

"Tato studie zvyšuje naše chápání toho, jak thalamus, oblast mozku často zacílená na mozkovou stimulaci, zpracovává pohyb. Může také vést k přesnějšímu mapování mozku," říká spoluautor studie Matthew Baker, Ph.D., postdoktorand z neurochirurgie na Mayo Clinic.

Použití širokopásmového připojení k monitorování během operace DBS může zlepšit léčbu pacienta a výsledky.

„Tyto výsledky podtrhují pozoruhodný pokrok, kterého můžeme dosáhnout díky úzké spolupráci mezi odděleními neurologie a neurochirurgie, a pomohou nám vyvinout další generaci terapií stimulace mozku,“ říká neurochirurg Kai Miller, MD, Ph.D., hlavní autor studie.

Dalšími kroky tohoto výzkumu je dále prozkoumat, jak lze tyto vzorce mozkové aktivity v thalamu využít ke zlepšení neurostimulační terapie, říká Dr. Baker, absolvent Mayo Clinic Graduate School of Biomedical Sciences.

"Budeme studovat, jak tento signál reaguje na různé typy pohybů a zda jej můžeme použít k ovládání nových zařízení, která stimulují pouze tehdy, když to pacienti potřebují, na rozdíl od neustálé stimulace, která je náchylnější k vedlejším účinkům," říká.

Zdroje: