Jauna metode uzlabo smadzeņu darbības uzraudzības precizitāti dziļas smadzeņu stimulācijas laikā

Jauna metode uzlabo smadzeņu darbības uzraudzības precizitāti dziļas smadzeņu stimulācijas laikā

Mayo Clinic pētnieki ir atraduši jaunu veidu, kā precīzāk noteikt un uzraudzīt smadzeņu šūnu aktivitāti dziļas smadzeņu stimulācijas laikā, kas ir izplatīta kustību traucējumu, piemēram, Parkinsona slimības un trīces ārstēšana. Šī precizitāte var palīdzēt ārstiem pielāgot elektrodu novietojumu un stimulāciju reāllaikā, nodrošinot labāku un personalizētāku aprūpi pacientiem, kuriem tiek veikta ķirurģiska procedūra. Pētījums ir publicētsNeirofizioloģijas žurnāls.

Dziļā smadzeņu stimulācija (DBS) ietver elektrodu implantēšanu smadzenēs, kas izstaro elektriskos impulsus, lai atvieglotu simptomus. Elektrodi paliek smadzenēs savienoti ar akumulatoru, kas implantēts netālu no bifeļa kaula un tiek kontrolēts ar tālvadības pulti. Lai gan neirologs un neiroķirurgi uzrauga smadzeņu viļņus visā operācijas laikā, uzraudzība parasti tiek ierobežota ar šauru frekvenču diapazonu, kas nodrošina aptuvenu smadzeņu darbības momentuzņēmumu.

Tomēr Mayo Clinic pētnieki izmantoja jutīgāku, pētniecības līmeņa aprīkojumu un pielāgotus algoritmus, lai reģistrētu plašāku smadzeņu šūnu aktivitātes frekvenču diapazonu, nodrošinot augstāku izšķirtspēju un precīzāku informāciju par to, kad un kur smadzeņu šūnas tika aktivizētas DBS operācijas laikā pacientiem.

Mēs pētījām smadzeņu darbību citādā veidā, ierakstot smadzeņu signāla veidu, ko sauc par "platjoslu", kas atspoguļo kombinēto aktivitāti visās frekvencēs un ir saistīts ar visu smadzeņu šūnu darbību šajā reģionā. Mēs atklājām, ka platjoslas aktivitātes signāls palielinājās līdz ar kustību un bija precīzāks atrašanās vietā nekā standarta šauras frekvences signāls. "

Braiens Klasens, MD, neirologs, vecākais autors

Dr. Klass un kolēģi atklāja platjoslas signālu motorajā talāmā, reģionā dziļi smadzenēs, kas kontrolē kustību. Iepriekšējie pētījumi to ir atklājuši tikai uz smadzeņu virsmas.

Pētnieki reģistrēja platjoslas signālus, kas saistīti ar roku kustību 15 pacientiem, kuriem tika veikta nomodā DBS. Katram no pacientiem tika dots norādījums atvērt un aizvērt rokas, kamēr pētnieki reģistrēja smadzeņu šūnu aktivitāti talāmā.

"Šis pētījums palielina mūsu izpratni par to, kā talāms, smadzeņu reģions, kas bieži ir paredzēts smadzeņu stimulācijai, apstrādā kustību. Tas var arī novest pie precīzākas smadzeņu kartēšanas," saka pētījuma līdzautors Metjū Beikers, Ph.D., pēcdoktorantūras neiroķirurģijas līdzstrādnieks Mayo klīnikā.

Platjoslas izmantošana, lai uzraudzītu DBS operācijas laikā, var uzlabot pacienta ārstēšanu un rezultātus.

"Šie rezultāti uzsver ievērojamos sasniegumus, ko varam sasniegt, cieši sadarbojoties neiroloģijas un neiroķirurģijas departamentiem, un tie palīdzēs mums izstrādāt nākamās paaudzes smadzeņu stimulācijas terapiju," saka neiroķirurgs Kai Miller, MD, Ph.D., pētījuma vecākais autors.

Nākamie soļi šim pētījumam ir turpināt pētīt, kā šos smadzeņu darbības modeļus talāmā var izmantot, lai uzlabotu neirostimulācijas terapiju, saka Dr. Baker, Mayo klīnikas Biomedicīnas zinātņu augstskolas absolvents.

"Mēs pētīsim, kā šis signāls reaģē uz dažāda veida kustībām un vai mēs varam to izmantot, lai kontrolētu jaunas ierīces, kas stimulē tikai tad, kad pacientiem tas ir nepieciešams, pretstatā pastāvīgai stimulācijai, kas ir vairāk pakļauta blakusparādībām," viņš saka.

Avoti: