Nova metoda poboljšava preciznost praćenja moždane aktivnosti tijekom duboke moždane stimulacije

Nova metoda poboljšava preciznost praćenja moždane aktivnosti tijekom duboke moždane stimulacije

Istraživači klinike Mayo pronašli su novi način za točnije otkrivanje i praćenje aktivnosti moždanih stanica tijekom duboke moždane stimulacije, uobičajenog tretmana za poremećaje kretanja kao što su Parkinsonova bolest i tremor. Ova preciznost može pomoći liječnicima da prilagode postavljanje elektroda i stimulaciju u stvarnom vremenu, pružajući bolju i personaliziraniju skrb za pacijente koji primaju kirurški zahvat. Studija je objavljena uČasopis za neurofiziologiju.

Duboka moždana stimulacija (DBS) uključuje ugradnju elektroda u mozak koje emitiraju električne impulse za ublažavanje simptoma. Elektrode ostaju u mozgu spojene na bateriju ugrađenu u blizini bivolje kosti i kontrolirane daljinskim upravljačem. Dok neurolog i neurokirurzi prate moždane valove tijekom operacije, praćenje je obično ograničeno na uski frekvencijski raspon koji daje grubu sliku moždane aktivnosti.

Međutim, istraživači klinike Mayo koristili su osjetljiviju opremu istraživačke razine i prilagođene algoritme za snimanje šireg frekvencijskog raspona aktivnosti moždanih stanica, pružajući veću rezoluciju i preciznije informacije o tome kada i gdje su se moždane stanice aktivirale tijekom DBS operacije kod pacijenata.

Proučavali smo moždanu aktivnost na drugačiji način, bilježeći vrstu moždanog signala nazvanu "širokopojasni", koji odražava kombiniranu aktivnost na svim frekvencijama i povezan je s aktiviranjem svih moždanih stanica u toj regiji. Otkrili smo da se signal širokopojasne aktivnosti povećava s kretanjem i da je bio precizniji u lociranju od standardnog signala uske frekvencije. “

Bryan Klassen, MD, neurolog, stariji autor

Dr. Classes i kolege detektirali su širokopojasni signal u motornom talamusu, regiji duboko u mozgu koja kontrolira kretanje. Prethodne studije otkrile su ga samo na površini mozga.

Istraživači su zabilježili širokopojasne signale povezane s pokretima ruku kod 15 pacijenata koji su bili podvrgnuti DBS-u u budnom stanju. Svaki od pacijenata dobio je upute da otvori i zatvori ruke dok su istraživači bilježili aktivnost moždanih stanica u njihovom talamusu.

"Ova studija povećava naše razumijevanje načina na koji talamus, područje mozga koje je često ciljano za stimulaciju mozga, obrađuje pokrete. Također može dovesti do preciznijeg mapiranja mozga", kaže koautor studije Matthew Baker, dr. sc., postdoktorski suradnik neurokirurgije na klinici Mayo.

Korištenje širokopojasne veze za praćenje tijekom operacije DBS-a može poboljšati liječenje pacijenata i ishode.

"Ovi rezultati naglašavaju izvanredan napredak koji možemo postići bliskom suradnjom između odjela za neurologiju i neurokirurgiju i pomoći će nam da razvijemo sljedeću generaciju terapija stimulacije mozga", kaže neurokirurg Kai Miller, MD, Ph.D., viši autor studije.

Sljedeći korak u ovom istraživanju je daljnje istraživanje kako se ovi obrasci moždane aktivnosti u talamusu mogu koristiti za poboljšanje neurostimulacijske terapije, kaže dr. Baker, diplomant Fakulteta biomedicinskih znanosti Klinike Mayo.

"Proučavat ćemo kako ovaj signal reagira na različite vrste pokreta i možemo li ga koristiti za kontrolu novih uređaja koji stimuliraju samo kada je pacijentima to potrebno, za razliku od stalne stimulacije, koja je sklonija nuspojavama", kaže.

Izvori: